第6章 平面向量及其应用
6.2.3 向量的数乘运算
教学目标
1、理解向量数乘运算及其几何意义(重点)
2、掌握向量数乘运算的运算律,理解向量的线性运算(难点)
3、向量平面向量共线定理及应用(难点)
温故知新
1、三角形法则:
首尾相连,首指向尾
适用于所有向量加法
2、平行四边形法则:
起点相同,对角为和
适用于不共线向量
向量加法运算法则
3、相反向量
大小相等,方向相反
4、向量减法运算法则
共起点,连终点,指被减
适用于所有向量加法
“λ”的由来
失意
无奈
孤独
低调
λ
提问
类比引入
竟然数的运算有加减乘除运算,那么向量咱们学了加减法,是否也有对应的乘法和除法运算?
????+????+????记作 ????????,
(?????)+(?????)+(?????)记作?????????
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显然????????的方向与????的方向相同,
???????? 的长度是????的长度的????倍,
即????????=????????,同样的?????????的长度,也是为????的长度的????倍,即?????????=????????
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向量的数乘定义
规定实数λ与向量????的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λ????.
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生成新知
Ⅰ. ????????长度:????????=????????
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Ⅱ. ????????方向:①????>0时,与????方向相同
②????<0时,与????方向相反
③????=0时,????????=0;
④????=?1时,????????=(?1)????=?????
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获得新知
向量的数乘运算律
⑴????(????????)=(????????)????;⑵(????+????)????=????????+????????;
⑶????(????±????)=????????±????????;⑷?????????=?(????????)=????(?????);
⑸????(????1????±????2????)=????????1????±????????2????.
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当????,????,????????,????????为实数时,有:
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向量的加、减、数乘运算称为向量的线性运算,向量的线性运算结果仍是向量。
例题解析
例1.计算
⑴(?3)×4????; ⑵3(????+????)?2(?????????)?????;
⑶(2????+3?????????)?(3?????2????+????).
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解:⑴原式=(?3×4)????=?12????;
⑵原式=3????+3?????2????+2?????????=5????;
⑶原式=2????+3??????????3????+2?????????
=?????+5?????2????.
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趁热打铁
练习1.计算
⑴5(3?????????)+4(2?????3????);
⑵3(2????+?????3????)?2(?????+?????????);
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典例解析
例2.如图, ABCD的两条对角线相交于点M,且????????=????,????????=????,用????,????表示????????,????????,????????,????????.
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再探新知
问题:实数与向量的积与原向量之间有什么位置关系?
结论:
实数与原向量的积与原向量共线
注意:当λ=0时,λ????=0,0与任意向量共线
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收获新知
由此,我们得到,对于向量????(????≠0)和????,如果有一个实数λ,使????=????????,那么由向量数乘的定义,可知????与????共线;
反之,当????与????共线时,若????≠0,则必然有实数λ,使得????=????????成立.
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向量共线定理
向量????(????≠0)与????共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使????=????????.
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典例解析
例3. 如图已知任意两个非零向量????,????,试作????????=????+????,????????=????+2????,????????=????+3????.猜想A,B,C三点之间的位置关系,并证明你的猜想.
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解析,具体的作图过程如下:
课堂小结
1.向量的数乘定义
规定实数λ与向量????的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λ????.
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λ????与????共线
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2.向量的加、减、数乘运算称为向量的线性运算,向量的线性运算结果仍是向量。
3.向量共线定理
向量????(????≠0)
????共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ, 使????=????????.
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