下学期 5.3实数与向量的积2_高一数学教案
(第二课时)
一.教学目标
1.了解平面向量基本定理的证明.掌握平面向量基本定理及其应用;
2.能够在解题中适当地选择基底,使其它向量能够用选取的基底表示.
二.教学重点:平面向量基本定理
教学难点:理解平面向量基本定理.
三.教学具准备
直尺、投影仪.
四.教学过程
1.设置情境
上节课我们学习了共线向量的基本定理,通过它们判定两个向量是否平行,而且共线向量可由该集合中的任一非零向量表示出来.这个非零向量叫基向量.那么平面上的任一向量是否也具有类似属性呢?如果是这样的话,对平面上任一向量的研究就可以化归为对基向量的研究了.
2.探索研究
师:向量 与非零向量
共线的充要条件是什么?
生:有且仅有一个实数 ,使得
师:如何作出向量 ?
生:在平面上任取一点 ,作
,
,则
师:对!我们知道向量 是向量
与
的合成,
、
也可以看做是由向量
的分解,是不是每一个向量都可以分解两个不共线的向量呢?
平面向量基本定理:如果 、
是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量
,有且只有一对实数
,
使
我们把不共线的向量 、
叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
说明:①实数 ,
的确定是由平面几何作图得到的,同时也应用了上节课的共线向量基本定理.
②对该定理重在使用.
下面看例题
【例1】已知向量 、
,求作
.
【例2】如图所示,
的两条对角线相交于点
,且
,
,用
、
表示
、
、
和
?
解:在
中
∵
∴
说明:①这些表示方法很常用,要熟记
②用向量法讨论几何问题,关键是选取适当的基向量表示其他向量,本题的基底就是 、
,由它可以“生”成
,
,…….
【例3】如图所示,已知
的两条对角线
与
交于
,
是任意一点,求证
证明:∵ 是对角线
和
的交点
∴ ,
.在△
中,
同理:
相加可得:
注:本题也可以取基本向量 ,
,
,
,利用三角形中线公式(向量),得
两种表示方式:
①
②
①+②得 证毕.
【例4】如图所示
、
不共线,
(
),用
,
表示
.
解 ∵
∴
说明:①本题是个重要题型:设 为平面上任一点.
则: 、
、
三点共线
或令 ,
则
、
、
三点共线
(其中
)
②当 时,
常称为△
的中线公式(向量式).
3.演练反馈
(1)命题 :向量
与
共线;命题
:有且只有一个实数
,使
;则
是
的( )
a.充分不必要条件 b.必要不充分条件
c.充要条件 d.不充分不必要条件
(2)已知 和
不共线,若
与
共线,则实数
的值等于____________.
(3)如图△ 中,点
是
的中点,点
在边
上,且
,
与
相交于点
,求
的值.
参考答案:
(1)b (2)
(3)解:(如图)设
,
,则
,
,∵
、
、
和
、
、
分别共线,∴存在
、
,使
,
.
故 ,而
.
∴由基本定理得 ∴
∴
,即
4.提炼
(1)当平面内取定一组基底 ,
后,任一向量
都被
、
惟一确定,其含义是存在惟一这数对
,使
,则必有
且
.
(2)三点 、
、
共线
(其中
且
)
五.板书设计