高中数学第二章平面向量2.2.3向量数乘运算及其几何意义学案新人教A版必修46

内容发布更新时间 : 2024/12/26 13:41:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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2.2.3 向量数乘运算及其几何意义

1.了解向量数乘的概念并理解数乘运算的几何意义.(重点) 2.理解并掌握向量数乘的运算律,会进行向量的数乘运算.(重点)

3.理解并掌握两向量共线的性质及判定方法,并能熟练地运用这些知识处理有关向量共线问题.(难点)

4.理解实数相乘与向量数乘的区别.(易混点)

[基础·初探]

教材整理1 向量的数乘运算

阅读教材P87~P88例5以上内容,完成下列问题.

1.定义:一般地,我们规定实数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.

2.规定:(1)|λa|=|λ||a|.(2)当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,

λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0.

3.运算律:

设λ,μ为实数,则 (1)λ(μa)=λμa; (2)(λ+μ)a=λa+μa; (3)λ(a+b)=λa+λb. 特别地,我们有

(-λ)a=-(λa)=λ(-a),λ(a-b)=λa-λb.

设a是非零向量,λ是非零实数,则以下结论正确的有________. ①a与-λa的方向相反; ②|-λa|≥|a|;

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③a与λa方向相同; ④|-2λa|=2|λ|·|a|.

【解析】 由向量数乘的几何意义知③④正确. 【答案】 ③④

教材整理2 共线向量与向量的线性运算

阅读教材P88例5以下至P89例7以上内容,完成下列问题. 1.共线向量定理

向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b=λa. 2.向量的线性运算

向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算.对于任意向量a,b,以及任意实数λ,

2

μ1,μ2,恒有λ(μ1a±μ2b)=λμ1a±λμ2b.

→→→

如图2-2-18,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,AB+AD=λAO,则

λ=________.

图2-2-18

→→→

【解析】 由向量加法的平行四边形法则知AB+AD=AC. 又∵O是AC的中点,∴AC=2AO, →→→→→∴AC=2AO,∴AB+AD=2AO, ∴λ=2. 【答案】 2

[小组合作型]

数乘向量的定义及其几何意义

(1)若两个非零向量a与(2x-1)a方向相同,则x的取值范围为________. (2)已知点C在线段AB的延长线上(在B点右侧),且AB∶AC=2∶3. →→①用BC表示AB; →→②用CB表示AC.

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【精彩点拨】 对数乘运算的理解,关键是对系数λ的作用的认识:

λ>0时,λa与a同向,模是|a|的λ倍; λ<0时,λa与a反向,模是|a|的-λ倍; λ=0时,λa=0.

1

【自主解答】 (1)由定义可知,2x-1>0,即x>.

21

【答案】 x>

2

(2)如图a,因为点C在线段AB的延长线上,且AB∶AC=2∶3,所以AB=2BC,AC=3BC.

→→→→

①如图b,向量AB与BC方向相同,所以AB=2BC; →→→→

②如图c,向量AC与CB方向相反,所以AC=-3CB.

对向量数乘运算的三点说明:

(1)λa中的实数λ叫做向量a的系数.

(2)向量数乘运算的几何意义是把a沿着a的方向或a的反方向扩大或缩小. (3)当λ=0或a=0时,λa=0.注意是0,而不是0.

[再练一题]

1.已知a,b是两个非零向量,判断下列各命题的真假,并说明理由. (1)2a的方向与a的方向相同,且2a的模是a的模的2倍; 1

(2)-3a的方向与6a的方向相反,且-3a的模是6a的模的;

2(3)-4a与4a是一对相反向量; (4)a-b与-(b-a)是一对相反向量;

(5)若a,b不共线,则0·a与b不共线. 【导学号:00680042】 【解】 (1)真命题.∵2>0,∴2a与a同向. ∵|2a|=2|a|,

∴2a的模是a的模的2倍. (2)真命题.∵-3<0,

∴-3a与a方向相反且|-3a|=3|a|. 又∵6>0,∴6a与a方向相同且|6a|=6|a|,

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