内容正文:
6.1 平面向量及其线性运算
6.1.4 数乘向量
新授课
1. 了解数乘向量的定义;
2. 通过数乘向量的定义,掌握并理解其几何意义;
3. 通过数乘向量的学习会判断两向量平行及三点共线问题.
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课堂总结
2
知识点 1:数乘向量
问题 1:给定一个向量 ,分别作出 和 ,它们的长度和方向是怎样的?
O
A
B
C
N
M
Q
P
类比乘法
记作
相同
方向
长度
的3倍
类比乘法
记作
相反
方向
长度
的3倍
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问题 2:根据上述实例,给出一个实数 与任意一个向量 的乘积 的定义.
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, = 0.
上述实数 与向量 相乘的运算简称为数乘向量.
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问题 3:结合数乘向量的定义,说说数乘向量的几何意义是什么?
一个向量的相反向量可以看成 – 1 与这个向量的乘积,即;
由定义不难看出,数乘向量结果是一个向量,而且与原来的向量共线(平行),即:∥;
数乘向量的几何意义:把向量沿着它的方向或者反方向放大或者缩小.
当 λ 与 μ 都是实数,且 是向量时:μ 是向量,λ(μ) 也是向量;λμ是实数,但 (λμ) 是向量.
可以看出:
例如: 3×(4) = (3×4) = 12 .
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计算:(1); (2) .
解:(1)原式 = = -12;
(2)原式=
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例 1 :已知 = 3, = -2,其中 为非零向量,判断 与 是否平行,并求 的值.
解:由数乘向量的定义可知,如果存在实数 λ,使得 = λ,则 ∥;
由 = -2得 = ,代入 = 3 得 = ;
因此 ,且 || = ||,即 = 3 : 2.
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归纳总结
向量共线定理:
一般地,如果存在实数 𝜆,使得 = 𝜆,则 与 平行且有公共点 A,从而 A,B,C 三点一定共线.
A
B
C
O
N
M
= ,三点共线;
B 为线段 AC 的中点.
= 2,三点共线;
N 为线段 OM 的一个三等分点.
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已知 = 7, = -11,其中 为非零向量,判断 与 是否平行,并求 的值.
解:由 = -11得 = ,代入 = 7 得 = ;
因此 ,且 || = ||,即 = 7 : 11.
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例 2 :已知 = , = 5,判断 A,B,C 三点是否共线,如果共线,求出 AB : AC.
解:由已知可得 = – 5,因此 A,B,C 三点共线,且 AC = 5AB,
即AB : AC = 1 : 5 .
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分别指出下列各题中A,B,C 三点是否一定共线,如果共线,指出线段 AB与 BC 的长度之比.
(1) = – 2; (2) =
解:(1)由 = – 2 可知 A,B,C 三点共线,且 AB : BC = 1 : 1;
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(2)由 = 可知 A,B,C 三点共线,且 AB : BC = 2 : 1.
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要点概括整理
数乘向量
向量的数乘的定义
向量的数乘的运算律
向量共线定理
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