高中数学 第二章 平面向量 2_2_3 向量的数乘课件 苏教版必修4

2 2 3向量的数乘 第2章 2 2向量的线性运算 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 题型探究 问题导学 内容索引 当堂训练 问题导学 知识点一向量数乘的定义 思考1 实数与向量相乘结果是实数还是向量 答案向量 答案 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 答案3a的长度是a的长度的3倍 它的方向与向量a的方向相同 3a的长度是a的长度的3倍 它的方向与向量a的方向相反 梳理 向量的数乘实数 与向量a的积是一个 记作 它的长度与方向规定如下 1 a 2 a a 0 的方向当 0或a 0时 a 0 实数 与向量a相乘 叫做向量的数乘 当时 与a方向相同 当时 与a方向相反 0 向量 a a 0 知识点二向量数乘的运算律 答案 思考 类比实数的运算律 向量数乘有怎样的运算律 答案结合律 分配律 梳理 向量数乘的运算律 1 a a 2 a a a 3 a b a b 知识点三向量共线定理 答案 思考 若b与非零向量a共线 是否存在 满足b a 若b与向量a共线呢 答案若b与非零向量a共线 存在 满足b a 若b与向量a共线 当a 0 b 0时 不存在 满足b a 梳理 1 向量共线定理如果有一个实数 使b a 0 那么b与a是共线向量 反之 如果b与a a 0 是共线向量 那么有且只有一个实数 使b 2 向量的线性运算向量的 运算统称为向量的线性运算 对于任意向量a b 以及任意实数 1 2 恒有 1a 2b 1a 2b a a 加法 减法 数乘 题型探究 类型一向量数乘的基本运算 解答 2 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 由 3 2 得x 3a 2b 代入 得3 3a 2b 2y a 所以x 3a 2b y 4a 3b 解答 反思与感悟 1 向量的数乘运算类似于代数多项式的运算 例如实数运算中的去括号 移项 合并同类项 提取公因式等变形手段在数与向量的乘积中同样适用 但是这里的 同类项 公因式 是指向量 实数看作是向量的系数 2 向量也可以通过列方程和方程组求解 同时在运算过程中多注意观察 恰当的运用运算律 简化运算 跟踪训练1 1 计算 a b 3 a b 8a 解 a b 3 a b 8a a 3a b 3b 8a 2a 4b 8a 10a 4b 解答 答案 解析 类型二向量共线的判定及应用 命题角度1判定向量共线或三点共线例2已知非零向量e1 e2不共线 解答 解 b 6a a与b共线 A B D三点共线 证明 反思与感悟 1 向量共线的判断 证明 是把两向量用共同的已知向量来表示 进而互相表示 从而判断共线 2 利用向量共线定理证明三点共线 一般先任取两点构造向量 从而将问题转化为证明两向量共线 需注意的是 在证明三点共线时 不但要利用b a a 0 还要说明向量a b有公共点 A B D 答案 解析 A B D三点共线 k 1 解答 命题角度2利用向量共线求参数值例3已知非零向量e1 e2不共线 欲使ke1 e2和e1 ke2共线 试确定k的值 解 ke1 e2与e1 ke2共线 存在实数 使ke1 e2 e1 ke2 则 k e1 k 1 e2 反思与感悟 利用向量共线定理 即b与a a 0 共线 b a 既可以证明点共线或线共线问题 也可以根据共线求参数的值 1 答案 解析 x 1 y 则x y 1 解析由于A B P三点共线 类型三用已知向量表示其他向量 答案 解析 解析示意图如图所示 反思与感悟 用已知向量表示未知向量的求解思路 1 先结合图形的特征 把待求向量放在三角形或平行四边形中 2 然后结合向量的三角形法则或平行四边形法则及向量共线定理用已知向量表示未知向量 3 当直接表示比较困难时 可以利用三角形法则和平行四边形法则建立关于所求向量和已知向量的等量关系 然后解关于所求向量的方程 解答 又 D E为边AB的两个三等分点 当堂训练 1 已知a 5e b 3e c 4e 则2a 3b c 1 2 3 4 5 23e 解析2a 3b c 2 5e 3 3e 4e 23e 答案 解析 1 2 3 4 5 答案 解析如图 作出平行四边形ABEC M是对角线的交点 故M是BC的中点 且是AE的中点 解析 3 设e1 e2是两个不共线的向量 若向量m e1 ke2 k R 与向量n e2 2e1共线 则k 1 2 3 4 5 答案 解析 m与n共线 m n 即 2 1 e1 k e2 0 e1 e2是两个不共线的向量 解析 1 2 3 4 5 答案 解析 1 2 3 4 5 解答 1 实数与向量可以进行数乘运算 但不能进行加减运算 例如 a a是没有意义的 2 a的几何意义就是把向量a沿着a的方向或反方向扩大或缩小为原来的