向量数乘运算及其几何意义
一教学目标1知识与技能通过实例,掌握向量数乘运算,理解其几何意义,理解向量共线定理。熟练运用定义、运算律进行有关计算,能够运用定理解决向量共线、三点共线、直线平行等问题。2过程与方法理解掌握向量共线定理及其证明过程,会根据向量共线定理判断两个向量是否共线。3态度情感与价值观:通过由实例到概念,由具体到抽象,培养学生自主探究知识形成的过程的能力,合作释疑过程中合作交流的能力。激发学生学习数学的兴趣和积极性,陶冶学生的情感,培养学生实事求是的科学态度,勇于创新的精神。二教学重难点重点:掌握实数与向量的积的定义、运算律理解向量共线定理。难点:向量共线定理的探究及其应用。三教学过程(一)复习回顾问题1:向量加法的运算法则?问题2:向量减法的运算法则?(二)新课讲解1向量数量积的定义【探究1】已知非零向量a,作出aaa和aaa,你能说出他们的几何意义吗?问题1:相加后,和的长度和方向有什么变化?问题2:这些变化与哪些因素有关?
一般地,我们规定实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作:a,它的长度和方向规定如下:
(1)aa(2)当λ0时,a的方向与a的方向相同;
当λ0时,a的方向与a的方向相反。由(1)可知,当0或a0时,a0练一练:P901T2T
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f2向量数乘的运算律【探究2】问题一:求作向量32a和6aa为非零向量,并进行比较。问题二:已知向量a、b,求作向量2ab和2a2b,并进行比较。类比实数乘法的运算律得向量数乘的运算律:
设a、b为任意向量,、为任意实数,则有:
结合律:aa第一分配律:aaa
第二分配律:abab
向量的加、减、数乘运算统称为向量的线形运算。
对于任意向量a、b及任意实数、恒有1a2b1a2b。
例5:计算口答
134a23ab2aba32a3bc3a2bc
练一练:P905T
3、向量共线定理【探究3】问题1:如果baa0那么,向量a与b是否共线?问题2b与非零向量a共线,那么,ba?思考:1a为什么要是非零向量?
2b可以是零向量吗?向量共线定理:向量b与非.零.向量a共线当.且.仅.当.有.唯.一.一个实数
,使得ba
例6已知任意两非零向量a、b,试作OAabOBa2b,OCa3b。你能判断A、B、C三点之间的位置关系吗?为什么?
2
f【变式练习】如图,已知AD3AB、DE3BC,试判断AC与AE是否共线
E
CA
BD
思考:在本题r