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实数与向量的乘积

实数与向量的乘积1.实数与向量的乘积:设λ为任意实数,a r 为任意的非零向量。

λ与a r的乘积是一个向量,记作______模:a λr 的模等于||a r 的_____倍,即||a λ=r_____方向:(1)当0λ>时,规定a λr 与a r的方向______ (2) 当0λ=时,规定a λ=r ______(3)当0λ<时,规定a λr 与a r的方向______由于规定了a λr 的模||a λr与a λr 的方向,这样a λr 就能确定了。

4.根据实数与向量的乘积的定义,可知a λr 与a r是____________的向量 5.两个非零向量a r 与b r 平行的充要条件是:存在非零实数λ,使b =r______6. 实数与向量的乘积满足以下运算律:设,R λμ∈,则(1)()a a a λμλμ+=+r r r (2)()()a a λμλμ=r r (3)()a b a b λλλ+=+r r r r7.已知非零向量a r 的单位向量0a =u u r ______,方向与向量a r______例2下列结论中⑴,a b r r 是两向量,则a b r r 与的关系必为,,a b a b a b >=<r r r r r r三者中的一个.⑵两个相等的向量,当它们的起点不同时,终点也一定不同. ⑶平行向量就是共线向量,共线向量就是平行向量. ⑷温度有零上与零下,因此温度是向量. 其中正确的序号为__________实数与向量的乘积 教学目标:1.理解实数与向量乘积的意义,知道λa ρ的大小、方向与a ρ的大小、方向之间的关系。

2.掌握实数与向量积的结合律和两条分配律。

3.掌握两个非零向量a ,b 平行的充要条件是a =λb ,解决简单的几何问题。

4.掌握两个向量a ,b 平行的充要条件是λa +μb =0教学重点:1.理解实数与向量乘积的意义,知道λa ρ的大小、方向与a ρ的大小、方向之间的关系。

2.掌握实数与向量积的结合律和两条分配律。

3.掌握两个非零向量a ,b 平行的充要条件是a =λb ,解决简单的几何问题。

教学难点:对向量平行的充要条件的理解和运用 教学过程:一、复习:向量的加法、减法的定义、运算法则。

二、1.引入新课:已知非零向量a ρ 作出a ρ+a ρ+a ρ和(-a ρ)+(-a ρ)+(-a ρ)OC =++=a ρ+a ρ+a ρ=3a ρ=MN QM PQ ++=(-a ρ)+(-a ρ)+(-a ρ)=-3a ρ讨论:1︒3a ρ与a ρ方向相同且|3a ρ|=3|a ρ| 2︒-3a ρ与a ρ方向相反且|-3a ρ|=3|a ρ|2.从而提出课题:实数与向量的积实数λ与向量a ρ的积,记作:λa ρa ρa ρa ρa ρOABCa -a ρ-a ρ-aρ-NMQP定义:实数λ与向量a ρ的积是一个向量,记作:λa ρ1︒|λa ρ|=|λ||a ρ|2︒λ>0时λa ρ与a ρ方向相同;λ<0时λa ρ与a ρ方向相反;λ=0时λa ρ=0 3.特别地,当0a =r r 时,我们规定R λ∈,都有0a λ=r r当1λ=时,规定1a a =r r ;当1λ=-时,规定(1)a -r与向量a r 的大小相等且方向相反,即(1)a a -=-r r4.运算定律:结合律:λ(μa ρ)=(λμ)a ρ①第一分配律:(λ+μ)a ρ=λa ρ+μa ρ②第二分配律:λ(a ρ+b ρ)=λa ρ+λb ρ ③结合律证明:如果λ=0,μ=0,a ρ=0至少有一个成立,则①式成立如果λ≠0,μ≠0,a ρ≠有:|λ(μa ρ)|=|λ||μa ρ|=|λ||μ||a ρ||(λμ)a ρ|=|λμ|| a ρ|=|λ||μ||a ρ| ∴|λ(μa ρ)|=|(λμ)a ρ|如果λ、μ同号,则①式两端向量的方向都与a ρ同向; 如果λ、μ异号,则①式两端向量的方向都与a ρ反向。

从而λ(μa ρ)=(λμ)a ρ第一分配律证明:如果λ=0,μ=0,a ρ=0至少有一个成立,则②式显然成立 如果λ≠0,μ≠0,a ρ≠当λ、μ同号时,则λa ρ和μa ρ同向, ∴|(λ+μ)a ρ|=|λ+μ||a ρ|=(|λ|+|μ|)|a ρ||λa ρ+μa ρ|=|λa ρ|+|μa ρ|=|λ||a ρ|+|μ||a ρ|=(|λ|+|μ|)|a ρ| ∵λ、μ同号 ∴②两边向量方向都与a ρ同向 即:|(λ+μ)a ρ|=|λa ρ+μa ρ|当λ、μ异号,当λ>μ时 ②两边向量的方向都与λa ρ同向 当λ<μ时 ②两边向量的方向都与μa ρ同向还可证:|(λ+μ)a ρ|=|λa ρ+μa ρ|∴②式成立 第二分配律证明:如果a ρ=0,b ρ=0中至少有一个成立,或λ=0,λ=1则③式显然成立 当a ρ≠,b ρ≠且λ≠0,λ≠1时1︒当λ>0且λ≠1时在平面内任取一点O ,作=OA a ρ =AB b ρ =1OA λa ρ=11B A λb ρ 则=OBa ρ+b ρ =1OB λa ρ+λb ρ由作法知:AB ∥11B A 有∠OAB=∠OA 1B 1 ||=λ|11B A | ==111λ ∴△OAB ∽△OA 1B 1=||1OB λ ∠AOB=∠ A 1OB 1因此,O ,B ,B 1在同一直线上,|1OB |=|λ| 1OB 与λ方向也相同λ(a ρ+b ρ)=λa ρ+λb ρ当λ<0时 可类似证明:λ(a ρ+b ρ)=λa ρ+λ∴ ③式成立例1、计算(1)(-3)×4a (2) OABB 1A 11()()ab a b a ---+23例2、已知向量a r 与b r 为任意向量,化简:12126()4()3()2323a b a b a b -++-+r r r r r r三、非零向量平行的充要条件(向量共线定理)1.若有向量a ρ(a ρ≠)、b ρ,实数λ,使a =λb 则由实数与向量积的定义知:a ρ与b ρ为平行向量若a ρ与b ρ平行(a ρ≠0)且||:||=μ,则当a ρ与b ρ同向时a =μb当a ρ与b ρ反向时a =-μb从而得:非零向量a ρ,b ρ平行的充要条件是:有且只有一个非零实数λ使 a =λb 定理:非零向量a ρ,b ρ平行的充要条件是:有且只有一个非零实数λ使 a =λb例3、已知AB AD 3=,BC DE 3=,试判断AC 与AE 是否共线。

解: ∵DE AD AE +=BC AB 33+=E)(3+= A CAC 3= B D∴AC 与AE 共线。

例4、在ABC ∆中,已知N M ,分别是AC AB ,的中点,用向量的方法证明:BC MN 21//例5、已知111,,OC k OC OB k OB OA k OA ===,求证:ABC ∆相似111C B A ∆实数与向量的乘积作业一、选择题1、下面给出四个命题:① 对于实数m 和向量a 、b 恒有:()b m a m b a m -=-;②对于实数m,n 和向量a ,恒有:B AC OA 1B 1C 1()a n a m a n m -=-;③若b m a m =(m ∈R),则有:b a =;④若a n a m =(m 、n ∈R ,0≠a ),则m=n .其中正确命题的个数是 ( )A .1B .2C .3D .42、设1e 和2e 为两个不平行的向量,则a =21e -2e 与b =1e +λ2e (λ∈R )平行的充要条件是 ( ) A .λ=0 B .λ=-1 C .λ=-2 D .λ=-213、下列各式或命题中:① →→→=-BC AC AB ② →→→=+0BA AB ③ →→=•00AB ④若两个非零向量a 、b 满足 b k a = (k ≠0),则a 、b 同向. 正确的个数为 ( )A .0B .1C .2D .34、点G 是△ABC 的重心,D 是AB 的中点,则GA +GB GC -等于 ( ) A .4GD B .-4GD C .6GD D .-6GD5、在矩形ABCD 中,O 为AC 中点,若 →BC =3a , →DC =2b , 则→AO 等于 ( ) A .21(3a +2b ) B .21(3a -2b ) C .21(2b -3a ) D .21(3b +2a ) 6、若向量方程2x -3(x -2a )=0,则向量x ( )A .56a B .-6a C .6a D .-56a 二、填空题7、已知向量j i a 32-=,j i b -=5,则4a -3b =_____________. 8、在ABCD 中,→AC = a ,→BD =b ,则→AB =_____ __,→AD =______ ___.9、梯形ABCD ,AB ∥CD ,且||2||CD AB =,M 、N 分别是 DC 和AB 的中点,如图,若AB =a ,AD =b ,用a ,b 表示 BC 和MN ,则BC = ;=MN . 10、若ABCD 的中心为O ,P 为该平面上一点,a PO =,那么NA BDM C=+++PD PC PB PA .11、设a 、b 为二不平行向量,如果k a +b 与a +k b 平行,那么k= . 12、已知M 、N 是线段AB 的三等分点,对平面上任一点O ,用OB OA ,来表示ON OM ,,=OM ;=ON .三、解答题13、如图所示,在任意四边形ABCD 中,E 为AD 的中点,F 为BC的中点,求证:EF DC AB 2=+.14、ΔABC 中,AB =a ,AC =b ,点D 、E 分别在线段AB 、AC 上,AD :DB=AE :EC ,证明:DE 与BC 平行.15、如图,ABCD 中,点M 是AB 的中点,点N 在BD 上,且BN=31BD ,求证:M 、N 、C 三点共线.参考答案 一、选择题1.C2.D3.C4.A5. A6.C二、填空题7.j i 97-- 8.()b a AB -=21;()b a AD +=21. 9.b a BC +-=21;b a MN -=41. 10.PO 4.11.1±=k . 12.OB OA OM 3132+=;3231+=.三、解答题13.解:∵BF AB EA EF ++=,CF DC ED EF ++=, ∴ DC AB EF +=2. 14. 解:∵EC AE DB AD =,∴ k ACAEAB AD ==, ∵ ()BC k AB AC k AD AE DE =-=-=,∴ BC DE //. 15.解:∵ CB CD BD -=,∴ ()CD CB BD CB CN +=+=23131, ∵ ()CN CD CB CD CB BM CB CM 2322321=+=+=+=,∴ CM CN //,即:M 、N 、C 三点共线.。

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