内容正文:
2023-2024学年高一数学同步精品教学课件
6.1.4 数乘向量
第六章 平面向量初步
高一必修第二册(2019人教B版)
①学习目标
②新知导入
③新知探索
④教材例题
⑤课堂练习
⑥课堂总结
⑦作业布置
1.了解数乘向量的运算律.(重点)
2.理解数乘向量的定义及几何意义.(难点)
学习目标
新知导入
情景一:当λ=0时,λa是数0还是0?λa与a有何关系?
提示 λ=0时,λa=0;当a=0时,λa=0;当λ≠0,a≠0时,λa与a共线,且|λa|=|λ|·|a|.
新知探索 知识点一:数乘向量
我们已经知道,多个向量相加,结果是一个向量.特别地,给定一个向量 个相加的结果,是一个模为 、方向与相同的向量,如图所示, 通常这个向量简记为,即
3个相加的结果,是一个模为、方向与相反的向量,如图所示,通常这个向量简记为,即
你能根据上述实例,给出实数与任意一个向量的乘积的定义吗?
一般地,给定一个实数与任意一个向量,规定它们的乘积是一个向量, 记作,其中:
(1)当且时,的模为 ,而且的方向如下:
①当时,与的方向相同;
②当时,与的方向相反.
(2)当或时,.
上述实数与向量相乘的运算简称为数乘向量.
新知探索 知识点一:数乘向量
由定义不难看出,数乘向量的结果是一个向量,而且这个向量与原来的向量共线(平行),即;数乘向量的几何意义是,把向量沿着它的方向或反方向放大或缩小.特别地,一个向量的相反向量可以看成-1与这个向量的乘积, 即.当和都是实数,且是向量时:是向量,也是向量;是实数,但 是向量.可以看出
例如,
由此可知,写成也不会产生歧义.以后我们常将简单地写成.数乘向量的定义说明,如果存在实数,使得,则.
新知探索 知识点一:数乘向量
数乘向量:
一般地,给定一个实数λ与任意一个向量a,规定它们的乘积是一个向量,记作λa,当λ≠0且a≠0时,λa的模为|λa|=|λ||a|,若a≠0,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或a=0时,λa=0.数乘向量的几何意义是,把向量沿着它的方向或反方向放大或缩小.
新知探索 知识点一:数乘向量
数乘向量的运算律:设λ,μ为实数,则
①(λ+μ)a=λa+μa;
②λ(μa)=(λμ)a;
③λ(a+b)=λa+λb.
新知探索 知识点一:数乘向量
注意:
(1)数乘向量与实数的乘法不同,前者的结果是一个向量,后者的结果是一个实数,特别当λ=0时,λa=0.
(2)向量λa与a共线.
新知探索 知识点一:数乘向量
教材例题
【典例1】已知,其中为非零向量,判断与是否平行,并求 的值.
【解析】由得,代人 得.
因此,且,即.
利用数乘向量,可以方便地研究三点共线的情形.例如,当时, 三点一定共线,而且点为线段 的中点;当时, 三点共线,而且为线段的一个三等分点,如图所示.
一般地,如果存在实数,使得,则与平行且有公共点 ,从而三点一定共线.
教材例题
【典例2】已知, 其中为非零向量,判断三点是否共线.如果共线,求出.
【解析】由已知可得因此三点共线,且, 即
课堂练习
【训练1】已知|a|=6,b与a的方向相反,且|b|=3,a=mb,则实数m=________.
【解析】 eq \f(|a|,|b|)=eq \f(6,3)=2,所以|a|=2|b|.又a与b的方向相反,所以a=-2b,
所以m=-2.
课堂练习
【训练2】(多选)下列叙述中正确的是( )
A.若a=b,则3|a|>2|b|
B.若a∥b,则a与b的方向相同或相反
C.若a∥b,b∥c,则a∥c
D.对任一非零向量a,eq \f(a,|a|)是一个单位向量
【解析】A正确:由于零向量与任意向量共线,且零向量的方向是任意的,故B错误;对于C,若b为零向量,a与c可能不是共线向量,故C错误;对于D,非零向量a的单位向量为±eq \f(a,|a|),故D正确.故选AD.
课堂练习
【训练3】.(多选)设a,b都是非零向量.下列四个条件中,使eq \f(a,|a|)=eq \f(b,|b|)成立的条件是( )
A.2a=b B.a∥b C.a=2b D.a∥b且|a|=|b|
【解析】对于A,当2a=b时,eq \f(2a,|2a|)=eq \f(a,|a|)=eq \f(b,|b|);对于B,当a∥b时,可能有a=-b,此时eq \f(a,|a|)≠eq \f(b,|b|);对于C,当a=2b时,eq \f(a,|a|)=eq \f(2b,|2b|)=eq \f(b,|b|);
对于D,当a=-b时,此时eq \f(a,|a|)≠eq \f(b,|b|).故选AC.
课堂练习
【训练4】已知a,b是两个非