内容正文:
数 学
2.2.3 向量的数乘运算
第2章 平面向量
拓展模块一(上册)
高等教育出版社
1
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 2
向量a−b称为向量a与b的差.求两个向量差的运算称为向量的减法,也称a−b为差向量.
第2章 平面向量 2.2.3 向量的数乘运算
学习目标
知识目标 掌握数乘运算的定义,会用相应的运算法则,向量平行的充要条件.
能力目标 体会数形结合、分类讨论等数学思想,进一步培养学生归纳、类比、迁移能力,增加学生的数学应用意识和创新意识.
情感目标 注重培养学生积极参与、大胆探索的精神以及合作意识;通过让学生体验成功,培养学生学习数学的信心.
核心素养 通过向量的数乘运算的学习,培养学生直观想象、数学运算、逻辑推理的能力。
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
创设情境,生成问题
活动 1
在2004年奥运会上,刘翔以12.91s的成绩获得男子 110m跨栏比赛冠军,成为第一个获得径赛直道项目冠军的亚洲人.男子110m跨栏,从第1栏到第9栏,每相邻两栏之间间隔9.14m.记第1栏到第2栏的位移为s1,第1栏到第3栏的位移为s2,……,从第1栏到第9栏的位移为s8,如图所示.试问,位移s1,s2,…,s8,具有怎样的关系?
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
创设情境,生成问题
活动 1
容易看出,位移s1、s2的方向相同,它们的模满足| s2|=2| s1|因此,位移s2是位移s1与位移s1的和,即s2= s1+ s1.沿用运算习惯,即为 s2=2 s1,类似地,可以得到,s3=3 s1,…,s8=8 s1.
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 2
一般地,实数λ与向量a的乘积仍是一个向量,记作λa. λa的模为|λa|= |λ||a|.
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,因为 λa=0,所以其方向是任意的.
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 2
上述定义表明,当 λ>0时,向量λa可以看作由向量a伸长或缩短λ倍得到;当 λ<0时,向量 λa可以看作由向量−a 伸长或缩短|λ|倍得到. 这是向量数乘运算的几何意义.
求一个数λ与向量a的乘法运算称为数与向量的乘法运算,简称数乘运算.
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 2
容易验证,对于任意向量a、b及任意实数 λ、μ,向量的数乘运算满足以下法则:
(λμ) a=λ(μa)= μ (λa)
(λ+μ) a=λa +μa
λ(a+b)= λa+λb
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
调动思维,探究新知
活动 2
可以看出,向量λa与向量a平行.反之,若有一个向量b与向量a(a≠0)平行,则向量b与a的关系如下:
b=0时,b=0a;
当b与a方向相同时,记λ=,则有b=λa;
当b与a方向相反时,记λ=- ,则有b=λa.
因此当a≠0时,a∥b存在实数λ,使得b=λa.
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
巩固知识,典例练习
活动 3
典例1 计算:
解: (1)
(2)
(3)
(1)
(2)
(3)
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
巩固知识,典例练习
活动 3
典例2 如图所示,O为▱ABCD两条对角线的交点, 试用向量a、b表示向量.
解:根据向量的加法、减法法则,可得
由于O为▱ABCD两条对角线的交点,可知
于是有
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就是集合的简称,那么什么是集合呢?
巩固练习,提升素养
活动 4
【巩固】在平行四边形ABCD中,O为两对角线交点如图,=a ,=b,试用a, b表示向量、 .
解 =a+b, =b −a,
因为O分别为AC,BD的中点,所以
(a+b)= a+ b,
= =(b −a)=− a+ b.
在初中,我们用过“自然数集”“有理数集”等表述,这里的“集”就