量的相反向量.
规定:零向量的相反向量是零向量.
②向量的减法运算也有平行四边形法则和三角形法则,这也正是向量的运算的几何意义所在,是数形结合思想的重要体现.
三、拓展创新,应用提高
例1如下左图,已知向量a、b,求作向量a+b.
活动:教师引导学生,让学生探究分别用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作两个向量的和向量.在向量加法的作图中,学生体会作法中在平面内任取一点O的依据——它体现了向量起点的任意性.在向量作图时,一般都需要进行向量的平移,用平行四边形法则作图时应强调向量的起点放在一起,而用三角形法则作图则要求首尾相连.
解:作法一:在平面内任取一点O(上中图),作OA=a,AB=b,则OB=a+b.作法二:在平面内任取一点O(上右图),作OA=a,以OA、OB为邻边作OB=b.连接OC,则OC=a+b.
例2长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮渡进行运输.如下图所示,一艘船从长江南岸A点出发,以5km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时江水的速度为向东2km/h.
(1)试用向量表示江水速度、船速以及船实际航行的速度(保留两个有效数字);(2)求船实际航行的速度的大小与方向(用与江水速度间的夹角表示,精确到度).
OACB,
活动:本例结合一个实际问题说明向量加法在实际生活中的应用.这样的问题在物理中已有涉及,这里是要学生能把它抽象为向量的加法运算,体会其中应解决的问题是向量模的大小及向量的方向(与某一方向所成角的大小).引导点拨学生正确理解题意,将实际问题反映在向量作图上,从而与初中学过的解直角三角形建立联系.
解:如上右图所示,AD表示船速,AB表示水速,以AD、AB为邻边作则AC表示船实际航行的速度.
(2)在Rt△ABC中,|AB|=2,|BC|=5,所以|AC|=|AB|?|BC|?因为tan∠CAB= 22ABCD, 22?52?29≈5.4.
29,由计算器得∠CAB=68°.2答:船实际航行速度的大小约为5.4km/h,方向与水的流速间的夹角为68°.点评:用向量法解决物理问题的步骤为:先用向量表示物理量,再进行向量运算,最后回扣物理问题,解决问题.
例3如图(1)已知向量a、b、c、d,求作向量a-b,c-d.
活动:教师让学生亲自动手操作,引导学生注意规范操作,为以后解题打下良好基础;点拨学生根据向量减法的三角形法则,需要选点平移作出两个同起点的向量.
作法:如图(2),在平面内任取一点O,作OA=a,OB=b,OC=c,OD=d.则 BA=a-b,DC=c-d.
例4如图,ABCD中,AB=a,AD=b,你能用a、b表示向量AC、DB吗? 活动:本例是用两个向量表示几何图形中的其他向量,这是用向量证明几何问题的基础.要多注意这方面的训练,特别要掌握用向量表示平行四边形的四条边与两条对角线的关系.
解:由向量加法的平行四边形法则,我们知道AC=a+b,同样,由向量的减法,知DB=AB-AD=a-b.
四、小结
1.先由学生回顾本节学习的数学知识:向量的加法定义,向量加法的三角形法则和平行四边形法则,向量加法满足交换律和结合律,几何作图,向量加法的实际应用.
2.教师与学生一起总结本节学习的数学方法:特殊与一般,归纳与类比,数形结合,分类讨论,特别是通过知识迁移类比获得新知识的过程与方法.
课堂作业
1.下列等式中,正确的个数是()
①a+b=b+a②a-b=b③0-a=-a④-(-a)=a⑤a+(-a)=0A.5B.4C.3D.2 2.如图,D、E、F分别是△ABC的边AB、BC、CA的中点,则AF-DB等于() A.FDB.FCC.FED.BE3.下列式子中不能化简为AD的是()
A.(AB+CD)+BCB.(AD+MB)+(BC+CM)C.MB?AD?BMD.OC-OA+CD