内容正文:
1.3 向量的数乘
第1课时 向量的数乘(教学方式:基本概念课——逐点理清式教学)
[课时目标]
1.通过实例分析,掌握平面向量数乘运算及运算法则,理解其几何意义.
2.理解两个平面向量共线的含义.了解平面向量的线性运算性质及其几何意义.
逐点清(一) 向量的实数倍
[多维理解]
1.向量的数乘
定义
一般地,实数λ与向量a的乘积是一个向量,记作λa,称为a的λ倍,它的长度|λa|=|λ||a|.求向量的实数倍的运算称为向量的数乘
规定
当λ≠0且a≠0时
当λ>0时,λa的方向与a同向
当λ<0时,λa的方向与a反向
当λ=0或a=0时
λa=0a=0或λa=λ0=0
几何意义
把向量a沿着a的方向或a的反方向放大或缩小
2.向量的线性运算
我们把向量的加法、减法、数乘运算统称为向量的线性运算.
[微点练明]
1.下列各式不表示向量的是 ( )
A.0·a B.a+3b
C.|3a| D.e(x,y∈R,且x≠y)
答案:C
2.若|a|=1,|b|=2,且a与b方向相同,则下列关系式正确的是 ( )
A.b=2a B.b=-2a
C.a=2b D.a=-2b
答案:A
3.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列关系式正确的是 ( )
A.=3 B.=2
C.= D.=2
解析:选D 由题意可知=-3=-2=2.故只有D正确.
4.(多选)已知a,b是两个非零向量,则下列说法正确的是 ( )
A.-2a与a的方向相反,且-2a的模是a的模的2倍
B.3a与5a的方向相同,且3a的模是5a的模的
C.-2a与2a是一对相反向量
D.a-b与-(b-a)是一对相反向量
解析:选ABC ∵-2<0,∴-2a与a方向相反.又|-2a|=2|a|,∴A正确.
∵3>0,∴3a与a方向相同,且|3a|=3|a|.
∵5>0,∴5a与a方向相同,且|5a|=5|a|.
∴3a与5a方向相同,且3a的模是5a的模的.
∴B正确.按照相反向量的定义可以判断C正确.
∵-(b-a)=-b+a=a-b,∴a-b与-(b-a)为相等的向量.∴D不正确.
逐点清(二) 共线向量及其运算
[多维理解]
1.向量平行或共线
(1)定义:当非零向量a,b方向相同或相反时,我们既称a,b共线,也称a,b平行,并且用符号“∥”来表示它们共线(或平行),记作a∥b.
(2)向量平行(或共线)的充要条件
两个向量平行⇔其中一个向量是另一个向量的实数倍,即a∥b⇔存在实数λ,使得b=λa或a=λb.
2.向量的夹角
条件
设a,b是两个非零向量
产生过程
如图,任选一点O,作=a,=b,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)称为向量a,b所成的角(也称夹角),记作<a,b>
范围
[0,π]
特殊
情况
θ=0
a,b方向相同
θ=π
a,b方向相反
θ=
a与b垂直,记作a⊥b
规定
零向量0与a的夹角为0,零向量与任一向量平行,也可以规定0与a的夹角为,零向量与任一向量垂直
3.单位向量
(1)我们把长度为1的向量称为单位向量.它的长度等于单位长度.
(2)对于任一非零向量a,都可得到与它方向相同的唯一单位向量e=a.
[微点练明]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若a∥b,则存在λ∈R,使得b=λa. ( )
(2)若=3,则与共线. ( )
(3)一个点A和一个非零向量可以唯一确定过点A与向量平行的直线l. ( )
(4)若点P是AB的中点,点O为直线AB外一点,则=(+). ( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√
2.对于非零向量a,b,“a+b=0”是“a∥b”的 ( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
答案:A
3.(多选)在锐角三角形ABC中,下列说法正确的是 ( )
A.与的夹角是钝角
B.与的夹角是锐角
C.与的夹角是钝角
D.与的夹角是锐角
答案:AB
4.已知a与b共线,且方向相同,若|a|=8|b|,则a= b.
解析:∵a与b共线,且方向相同,∴a=λb(λ>0).
∴|a|=|λb|=|λ||b|. 又|a|=8|b|,∴|λ|=8.
∴λ=8.
答案:8
逐点清(三) 数乘运算律
[多维理解]
设a,b是任意向量,x,y是任意实数,则:
(1)对实数加法的分配律:(x+y)a=xa+ya.
(2)对实数乘法的结合律:x(ya)=(xy)a.
(3)对向量加法的分配律:x(a+b)=xa+xb.
[微点练明]
1.(多选)下列计算正确的是 ( )
A.(-3)·2a=-6a
B.2(a+b)-(2b-a)=3a
C.(a+2b)-(2b+a)=0
D.4a-2(a-b)=2a+2b
答案:ABD
2.化简:(a-b)-(2a+4b)+(2a+13b)= .
解析:原式=a-b-a-b+a+b=a+b=0a+0b=0.
答案:0
3.已知向量为a,b,未知向量为x,y,向量a,b,x,y满足关系式3x-2y=a,-4x+3y=b,求向量x,y.
解:
由①×3+②×2,得x=3a+2b,
代入①得3×(3a+2b)-2y=a,所以y=4a+3b.
所以x=3a+2b,y=4a+3b.
4.化简下列各式.
(1)4(2a+3b)+3(a-b)-b;
(2)(a+2b)-(3a-2b)-a.
解:(1)4(2a+3b)+3(a-b)-b=8a+12b+3a-3b-b=11a+8b.
(2)(a+2b)-(3a-2b)-a=a+b-2a+b-a=-a+b.
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