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向量的数乘运算
学习目标:
1. 掌握向量数乘运算定义及几何意义;
2. 掌握数乘运算的运算律,会进行向量的加、减、数乘运算;
3. 了解向量的线性运算的含义;
4. 理解向量的共线定理,能应用向量共线证明三点共线。
重点:向量的数乘运算及几何意义。
难点:用向量共线证明三点共线 。
【引言】
相同的几个数相加能转化为乘法运算,如3+3+3+3+3=5×3=15.那么相等的几个向量相加是否也能转化为数乘运算呢?这需要从理论上进行探究.
【知识探究】
已知非零向量a,如何求作向量a+a+a和(-a)+(-a)+ (-a)
a
a
O
a
a
A
B
C
-a
-a
-a
O
M
N
P
a+a+a
(-a)+(-a)+(-a)
记为:3a
记为:-3a
向量3a和-3a与向量a的大小和方向有什么关系?
【知识要点】
一、数乘向量的定义:
实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘.
记作λa,该向量的长度与方向规定如下:
长度:(1)|λa|=|λ||a|;
方向:(2)λ>0时,λa与a方向相同;
λ<0时,λa与a方向相反;
λ=0时,λa =0.
【说明】
1.几何角度:相当于对向量a的拉伸或压缩;
【知识探究】
A
B
C
D
E
结合律
第一分配律
第二分配律
【总结提升】
向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算。
【知识探究】
三、向量共线定理
【牛刀小试】
【知识应用】一、向量共线定理得应用
分析:欲证三点共线,需构怎样算式?
评注:证明三点共线问题,常构造有公共点的两个向量具有数乘关系。
思考:共线关系,如何通过向量式刻画?
评注:已知共线关系,常从待定系数角度入手解决。
【变式】
【知识应用】二、几何图形中的向量线性运算
评注:图形选择,法则选择,关系选择。
A
B
C
D
M
N
【变式】
A
B
C
D
M
N
A
B
C
D
E
A
B
C
D
【知识应用】三、几何图形中共线证明
A
B
C
D
M
N
A
B
C
D
E
A
B
C
D
M
E
F
【能力提升】
一.向量数乘的定义及运算律;
二.量共线定理;
三. 应用:
1.几何图形中的向量线性运算;
2. 三点共线的证明。
小结: