(共27张PPT)
6.2.3 向量的数乘运算
学习目标
思维导图
1.通过实例分析,掌握平面向量数乘运算及运算律,理解其几何意义.(数学抽象、直观想象)
2.理解两个平面向量共线的含义.(数学抽象、直观想象)
3.了解平面向量的线性运算性质,能用已知向量表示未知向量.(数学运算、直观想象)
一、问题引入
若向相反方向行驶3秒,则位移所对应的向量该怎么表示?
一、知识梳理
规定实数λ与向量a的积是一个______,这种运算叫做向量的数乘,记作λa,它的长度和方向规定如下:
(1)|λa|=|λ||a|;
(2)当λ>0时,λa的方向与a的方向______;
当λ<0时,λa的方向与a的方向______.
特别地,当λ=0或a=0时,0a=0或λ0=0.
向量
相同
相反
知识点一 向量的数乘运算
说明:
(1) λa的几何意义就是把向量a沿着与a相同(λ>0)或
相反(λ<0)的方向伸长(|λ|>1)或缩短(|λ|<1)到原来
的|λ|倍或|λ|.
(2) 要注意实数与向量可以求积,但是不能进行加减运算,
如:2+a,1-0无意义.
(3) 对于非零向量,当λ=时,λ表示方向上的单位向量.
1.数乘向量的运算律:
设λ,μ为任意实数,则有
(1)λ(μa)= ;
(2)(λ+μ)a= ;
(3)λ(a+b)= .
特别地,有(-λ)a= = ;λ(a-b)= .
知识点二 数乘向量的运算律
(λμ)a
λa+μa
λa+λb
-(λa)
λ(-a)
λa-λb
2. 向量的线性运算
向量的 、 、 运算统称为向量的线性运算.向量线性运算的结果仍是向量.对于任意向量a,b,以及任意实数λ,μ1,μ2,恒有
λ(μ1a±μ2b)= λμ1a±λμ2b .
加法
减法
数乘
1. 向量a(a≠0)与b共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使 .
2. 要证明向量a(a≠0),b共线,只需证明存在实数λ,使得b=λa即可.
知识点三 向量公共线定理
b=λa
(1)若a=b=0,则实数λ存在,但λ并不唯一,此时定理不成立.
(2)若b≠0,a=0,则不存在实数λ,使b=λa,此时定理也不成立.
a≠0?
二、课堂练习
探究一
向量的线性运算
例1(1)化简下列各向量表达式:
分析(1)根据向量的线性运算法则求解.(2)运用实数的二元一次方程组的解法求解.
解 (1)①原式=18a+3b-9a-3b=9a.
②原式=5a-4b+c-6a+4b-2c=-a-c.
反思感悟
向量数乘运算的方法
(1)向量的数乘运算类似于多项式的代数运算,实数运算中的去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在数与向量的乘积中同样适用.
(2)向量也可以通过列方程来解,把所求向量当作未知数,利用解代数方程的方法求解,同时在运算过程中要多注意观察,恰当运用运算律,简化运算.
探究二
用已知向量表示未知向量
(1)答案 D
反思感悟
用已知向量表示其他向量的两种方法
(1)直接法:
[提醒] 用已知向量表示其他向量的关键是弄清向量之间的数量关系.
本例(1)中,设AC与BD相交于点O,F是线段OD的中点,AF的延长线交DC于点G,试用a,b表示
【跟踪练习】
探究三
向量共线问题
反思感悟
1.证明或判断三点共线的方法
(1)一般来说,要判定A,B,C三点是否共线,只需看是否存在实数λ,使得
2.利用向量共线求参数的方法
判断、证明向量共线问题的思路是根据向量共线定理寻求唯一的实数λ,使得b=λa(a≠0).而已知向量共线求λ,常根据向量共线的条件转化为相应向量系数相等求解,利用待定系数法建立方程,从而解方程求得λ的值.若两向量不共线,必有向量的系数为零.
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
【跟踪练习】
答案 B
(1)三角形的内心:三角形内切圆的圆心,三角形三条角平分线的交点,内心到三角形三边的距离相等.
(2)三角形的外心:三角形外接圆的圆心,三角形三条边的中垂线的交点,外心到三角形三个顶点的距离相等.若M是△ABC内一点,且满足
(3)三角形的垂心:三角形三条高线的交点.
反思感悟
三、课堂小结
本 课 结 束