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1、2.2.3向量数乘运算及其几何意义人教A版必修四第二章《平面向量》----2.2平面向量的线性运算AEDCB1.向量加法三角形法则:特点:首尾相接,首尾连特点:共起点BAO特点:共起点,连终点,方向指向被减数2.向量加法平行四边形法则:3.向量减法三角形法则:向量数乘问题的实际背景在物理中:位移与速度的关系:S=vt,力与加速度的关系:F=ma.其中位移、速度,力、加速度都是向量,时间、质量都是数量练习1:-a如图,已知向量a,作向量a+a+a和(-a)+(-a).aa-aaa-aOA=a+a+aPB=(-a)+(-a)=3a=-2a探究:相同向量相加以后,和的长度与方向,相对于产生了什么变化
2、?aOAPB定义:特别地,当λ=0或a=0时,λa=0(2)方向当λ>0时,λa的方向与a方向相同;当λ<0时,λa的方向与a方向相反;(1)长度
3、λa
4、=
5、λ
6、·
7、a
8、一般地,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运算,记作λa。它的长度和方向规定如下:几何意义:将的长度扩大(或缩小)倍,改变(或不改变)的方向,就得到了λa
9、λ
10、aa已知:向量试从大小和方向两个角度,说说下面各向量与的关系说说看2练习2:结论:2a+2b=2(a+b)结论:3(2a)=6a(1)根据定义,求作向量3(2a)和(6a)(a≠0),并比较。(2)已知向量a,b,求作向量2(a+b)和2a+2b,并比
11、较。①λ(μa)=(λμ)a运算律:设a、b为任意向量,λ、μ为任意实数,则有:②(λ+μ)a=λa+μa③λ(a+b)=λa+λb结合律第一分配律第二分配律练习3:解:(1)原式=(2)原式=(3)原式=计算:(口答)(1)(-3)×4a(2)3(a+b)–2(a-b)-a(3)(2a+3b-c)–(3a-2b+c)(3-2-1)a+(3+2)b=5b(2-3)a+(3+2)b+(-1-1)c=-a+5b-2c-12a向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算。对于任意的向量a,b以及任意实数λ,μ,恒有λ(μ1a±μ2b)=λμ1a±λμ2b思考:定理:当a与b同方向时,有b=μa;当a与
12、b反方向时,有b=-μa,所以始终有一个实数λ,使b=λa。1、如果b=λa,那么,向量a与b是否共线?2、如果非零向量a与b共线,那么是否有λ,使b=λa?对于向量a(a≠0)、b,如果有一个实数λ,使得b=λa,那么,由数乘向量的定义知:向量a与b共线。若向量a与b共线,a≠0,且向量b的长度是a的长度的μ(μ>0)倍,即有
13、b
14、=μ
15、a
16、,且向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b=λa.定理:思考:1)a为什么要是非零向量?2)b可以是零向量吗?向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b=λa.点C在线段AB上,且AC︰CB=2︰5则共线定理小练习例1:解
17、:作图如右OABC依图猜想:A、B、C三点共线∴A、B、C三点共线.abbb已知任意两非零向量a、b,试作OA=a+b,OB=a+2b,OC=a+3b。你能判断A、B、C三点之间的位置关系吗?为什么?ba∵AB=OB-OA∴AC=2AB又AC=OC-OA=a+3b-(a+b)=2b=a+2b-(a+b)=b又AB与AC有公共点A,AEDCB解:=3AC=3(AB+BC)∵AB+BC=AC=3AB+3BC又AE=AD+DE∴AC与AE共线如图,已知AD=3AB、DE=3BC,证明A、C、E三点共线。又∵AC与AE有公共点A∴A、C、E三点共线试一试ADBMC如图:ABCD的两条对角线交于点M,且
18、,你能用 ,表示吗?例2:表示,=,在ABCD中,设对角线=试用,ADBMC试一试思考题:如图,在平行四边形ABCD中,点M是AB中点,点N在线段BD上,且有BN=BD,求证:M、N、C三点共线。小结回顾:二、知识应用:1.证明向量共线;2.证明三点共线:AB=λBCA,B,C三点共线;3.证明两直线平行:AB=λCDAB∥CDAB、CD不重合直线AB∥直线CD一、概念与定理①λa的定义及运算律②向量共线定理(a≠0)b=λa向量a与b共线谢谢!