内容正文:
§2.3.1数乘向量
【学习目标】
1.了解向量数乘的概念,并理解这种运算的几何意义.
2.理解并掌握向量数乘的运算律,会运用向量数乘运算律进行向量运算.
3.理解并掌握两向量共线的性质及其判定方法,并能熟练地运用这些知识处理有关共线向量问题.
教学重点、难点
重点:理解向量共线定理,并应用其解决相关问题.
难点:会利用向量共线定理判断三点共线及线线平行.
【知识梳理】
1.数乘向量的定义
实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且λa的长|λa|=|λ||a|.
λa(a≠0)的方向
当λ=0或a=0时,0a=0或λ0=0.数乘向量的几何意义就是把向量a沿着a的方向或a的反方向放大或缩小.
2.向量数乘的运算律
设a,b为向量,λ,μ为实数,则数乘向量满足:
①结合律:λ(μa)=(λμ)a;
②分配律:(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb.
3.向量共线的判定定理和性质定理
(1)判定定理:a是一个非零向量,若存在一个实数λ,使得__b=λa__,则向量b与非零向量a共线.
(2)性质定理:若向量b与非零向量a共线,则存在一个实数λ,使得__b=λa__.
4.向量的线性运算
向量的加法、减法和实数与向量积的综合运算,通常称为向量的线性运算(或线性组合).
教学过程
一、课前预习
思考1 实数与向量相乘的结果是实数还是向量?
思考2 向量3a,-3a与a从长度和方向上分析具有怎样的关系?
思考3 λa的几何意义是什么?
二、例题讲解
[典例1] 已知a,b为两非零向量,试判断下列说法的正误,并说明理由.
(1)2a与a的方向相同,且2a的模是a的模的2倍;
(2)-2a与5a的方向相反,且-2a的模是5a模的;
(3)-2a与2a是一对相反向量;
(4)a-b与-(b-a)是一对相反向量.
[思路分析] 解答本题可先从实数的正负判断两向量的方向关系,再找两向量模的关系,从而作出判断.
[解析] (1)正确.∵2>0,∴2a与a方向相同且|2a|=2|a|.
(2)正确.∵5>0,∴5a与a方向相同,且|5a|=5|a|,而-2<0,
∴-2a与a的方向相反,且-2a的模是5a模的倍.
(3)正确,按照相反向量的定义可以判断.
(4)错误,因为-(b-a)与b-a是一对相反向量,而a-b与b-a是一对相反向量,故a-b与-(b-a)为相等向量