平面向量的数乘运算
7.1.4平面向量的数乘
3a与a的方向相反 3a 3 a
一、向量的数乘运算的定义：
实数与向量a的积是一个确定的向量，记为 a,
其方向和长度规定如下： （1） a a ; （2） 当 0, a与a 的方向相同；当 0, a的方向与a的方向相反；当 0， a 0.
因为O分别为AC，BD的中点，所以 1 1 1 1 AO AC （a＋b）＝ a＋ b， 2 2 2 2 1 1 1 1 OD BD （b − a）＝ a＋ b， 2 2 2 2
AO、 OD 可以用向量a，b线性表示．
运用知识
强化练习
计算： （1）3(a − 2 b) − 2(2 a＋b)； （2）3 a − 2(3 a − 4 b)＋3(a − b)．
例1：计算下列各式
(1)(3) 4a (2)3(a b ) 2(a b ) a
(3)(2a 3b c ) (3a 2b c )
ad????b试用ab表示向量解ac????abbd????b?a因为o分别为acbd的中点所以1122????????aoac1212abab1122????????odbd12?12b?aab1212ab和12?12ab都叫做向量ab的线性组合或者说aood????????可以用向量ab线性表示
向量的减法
一、定义（利用向量的加法定义）。 二、几何意义（起点相同，由减向量的终点 指向被减向量的终点）。
向量的数乘
一、①λ
a 的定义及运算律 b=λa 向量a与b共线
②向量共线定理 (a≠0)
二、定理的应用： 1. 证明 向量共线 2. 证明 三点共线: AB=λBC A,B,C三点共线
教案平面向量的数乘运算
【教学过程】 *揭示课题7.2.3 平面向量的数乘运算 *情境导入有一同学从O 点出发，向东行进，1秒后到达A 点，按照相同的走法，问3秒后人在哪里，用向量怎么表示？观察图7－15可以看出，向量与向量 OC a 共线，并且OC＝3a ．图7−15*引入新知一般地，实数与向量λa 的积是一个向量，记作λa ，它的模为（7．3）若||λ≠a 0，则当λ＞0时，λa 的方向与a 的方向相同，当λ＜0时，λa 的方向与a 的方向相反．当λ＝0时，λa = 0。
实数与向量λ的乘法运算叫做向量的数乘运算。
由上面定义可以得到，对于非零向量a 、b ，当0λ≠时，有（7．4）容易验证，对于任意向量a , b 及任意实数λμ、，向量数乘运算满足如下的法则：()()111=-=-a a a a ， ； ()()()()2a a a λμλμμλ== ；()()3a a a λμλμ+=+ ；()()a b a b λλλ+=+４ ． 【做一做】请画出图形来，分别验证这些法则．向量加法及数乘运算在形式上与实数的有关运算规律相类似，因此，实数运算中的去括号、移项、合并同类项等变形，可直接应用于向量的运算中．但是，要注意向量的运算a a aaOA BC与数的运算的意义是不同的． *例题讲解例1 在平行四边形A BCD 中，O 为两对角线交点如图7－16，AB ＝a ，AD ＝b ，试用a , b 表示向量AO 、OD ．例2 计算： （1）（-3）×4a（2）5（a +b ）-2（a -b ） （3）（a +4 b -3c ）-（2 a -3 b -5c ）*练习强化1． 计算：（1）3（a −2 b ）－2（2 a ＋b ）；（2）3 a −2（3 a −4 b ）＋3（a −b ）．2．设a , b 不共线，求作有向线段OA ，使OA ＝12（a ＋b ）．*揭示课题7.4.1 平面向量的内积 *情境导入如图7－21所示，水平地面上有一辆车，某人用100 N 的力，朝着与水平线成角的方︒30向拉小车，使小车前进了100 m ．那么，这个人做了多少功？我们知道，这个人做功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积．如图7－22所示，设水平方向的单位向量为i ，垂直方向的单位向量为j ，则F =x i + y j cos30sin30=⋅+⋅F i F j ，图7—21图7－16即力F 是水平方向的力与垂直方向的力的和，垂直方向上没有产生位移，没有做功，水平方向上产生的位移为s ，即W ＝｜F ｜cos ︒30·｜s ｜＝100×23·10＝5003 （J ） *引入新知力F 与位移s 都是向量，而功W 是一个数量，它等于由两个向量F ，s 的模及它们的夹角的余弦的乘积，W 叫做向量F 与向量s 的内积,它是一个数量，又叫做数量积．如图7－23，设有两个非零向量a , b ，作OA ＝a , OB＝b ,由射线OA 与OB 所形成的角叫做向量a 与向量b 的夹角，记作<a ,b>．我们规定，0180θ≤≤两个向量a ,b 的模与它们的夹角的余弦之积叫做向量a 与向量b 的内积，记作a ·b , 即(7.10) 上面的问题中，人所做的功可以记作W ＝F ·s. 由内积的定义可知 a ·0＝0, 0·a ＝0． 由内积的定义可以得到下面几个重要结果：（1） 当<a ,b >＝0时，a ·b ＝|a ||b |；当<a ,b >＝180时，a ·b ＝−|a ||b |. （2） cos<a ,b >＝||||⋅a ba b . （3） 当b ＝a 时，有<a ,a >＝0，所以a ·a ＝|a ||a |＝|a |2，即|a |.（4） 当,90a b <>= 时，a ⊥b ，因此，a ·b ＝cos900,a b ⋅= 因此对非零向量a ，b ，有a ·b ＝0⇔a ⊥b.可以验证，向量的内积满足下面的运算律： （1） a ·b ＝b ·a ．（2） (a λ)·b ＝λ(a ·b )＝a ·(λb )． （3） (a ＋b )·c＝a ·c ＋b ·c ．注意：一般地，向量的内积不满足结合律，即a ·(b ·c )≠（a ·b ）·c .B*例题讲解60,求a·b．例1 已知|a|＝3,|b|＝2, <a,b>＝︒-,求<a,b>．例2 已知|a|＝|b|＝2,a·b＝2*练习强化60，求a·b．1. 已知|a|＝7，|b|＝4，a和b的夹角为︒2. 已知a·a＝9,求|a|．30，求(2a＋b)·b．3. 已知|a|＝2,|b|＝3, <a,b>＝︒*归纳小结向量的数乘运算得到的是什么向量？向量的内积运算得到的是什么？结论：向量的数乘运算得到的是平行向量，向向量的内积运算得到的是数。
平面向量及运算法则
平面向量及运算法则平面向量是指可以完整描述平面上的有方向和大小的物理量。
在数学中，平面向量通常用箭头上的字母表示，例如a或b，有时也用粗体字母表示，例如a或a。
平面向量具有位移、速度、加速度、力等物理量的特性。
平面向量的运算包括加法、减法、数量乘法、点积和叉积等。
1.平面向量的加法：设有两个平面向量a=aa+aa和a=aa+aa，它们的加法结果为a+a=(a+a)a+(a+a)a。
即，将两个向量的分量分别相加得到新向量的分量。
2.平面向量的减法：设有两个平面向量a=aa+aa和a=aa+aa，它们的减法结果为a-a=(a-a)a+(a-a)a。
即，将两个向量的分量分别相减得到新向量的分量。
3.平面向量的数量乘法：设有一个平面向量a=aa+aa，它的数量乘法结果为aa=aaa+aaa。
即，将向量的每个分量都乘以一个标量k得到新向量的分量。
4.平面向量的点积（内积）：设有两个平面向量a=aa+aa和a=aa+aa，它们的点积结果为a·a=aa+aa。
即，将两个向量的对应分量相乘并相加得到点积的结果。
点积的结果是一个标量，表示两个向量的夹角余弦乘以两个向量的长度之积。
5.平面向量的叉积（外积）：设有两个平面向量a=aa+aa和a=aa+aa，它们的叉积结果为a×a=(0,0,aaa)，其中k为垂直于平面向量的单位向量。
即，叉积的结果是一个新的向量，其方向垂直于两个向量所在的平面，大小为两个向量长度的乘积与它们夹角的正弦值之积。
平面向量的运算法则有很多，下面列举几个常用的法则。
1.交换律：平面向量的加法满足交换律，即a+a=a+a。
2.结合律：平面向量的加法满足结合律，即(a+a)+a=a+(a+a)。
3.分配律：数量乘法和加法之间满足分配律，即a(a+a)=aa+aa。
4.点积的分配律：点积的分配律表示为(a+a)·a=a·a+a·a，其中a、a和a 分别是平面向量。
平面向量数乘的定义及运算法则
平面向量数乘的定义及运算法则一、平面向量数乘的定义a平面向量数乘是指将一个实数与一个向量相乘的运算。
给定一个向量，记实数为k，则该数乘运算表示为k。
二、数乘运算的几何意义a1.若k>0，则k的几何意义是将向量的长度放大k倍，并且与的方向相同。
a2.若k<0，则k的几何意义是将向量的长度放大|k|倍，并且与的方向相反。
a3.若k=0，则k的几何意义是零向量，即长度为零的向量。
三、数乘运算的性质a1.结合律：对于任意实数k1、k2和向量，有k1(k2)=(k1k2)。
a2.分配律：对于任意实数k和向量、**b**，有k(+**b**)=k+k**b**。
a3.分配律：对于任意实数k1、k2和向量，有(k1+k2)=k1+k2。
a4.数乘1的性质：对于任意向量，有1=。
a5.数乘0的性质：对于任意向量，有0=**0**。
四、实例分析现在我们通过一个实例来理解平面向量数乘的定义及运算法则。
例1：已知向量**a**=(2,3)，计算3**a**和-2**a**。
解：根据定义，我们有：a-3=3(2,3)=(6,9)a--2=-2(2,3)=(-4,-6)a所以，3=(6,9)，-2=(-4,-6)。
a根据几何意义，3的长度是向量长度的3倍，并且与方向相同；-2的长度是向量长度的2倍，并且与方向相反。
五、总结平面向量数乘的定义及运算法则为：-数乘运算是将一个实数与一个向量相乘的运算。
-数乘运算的几何意义是改变向量的长度和方向。
-数乘运算满足结合律、分配律，数乘1的性质和数乘0的性质。
-通过实例分析可以更好地理解平面向量数乘的概念和运算法则。
在向量的数乘运算中，需要注意实数与向量的顺序以及符号的正确性，以确保结果的准确性。
掌握平面向量数乘的定义及运算法则，能够在解决相关问题时得到正确的结果，并应用到更复杂的向量运算中。
平面向量的数乘运算
例1 .计算: ( 1 )(3 ) 4a; ( 2 )3 (a b) 2 (a b) a; ( 3 )( 2a 3b c) ( 3a 2b c) .
三.共线向量定理
定理:向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一
一个实数 λ,使b= λa
练习2.已知单位向量 e, 向量a=3 e, b=-4 e
当λ=0时, λ a = 0
练习1 点C在线段AB上,且
B
C
_
2
_7_A
B
AC CB
5 2
, 则A C
5 _7_ _A B,
二.数乘运算律
λ(μa) (λμ)a
(λ μ)a λa μa
λ (a b) λa λb
特别地, (λ)a (λa) λ(a)
λ(a b) λa λb
D
C
D
C
N
M
A
B
A
M
B
练习1:如图,在平行四边形ABCD中,点M是 AB中 点,点N在线段BD上,且有BN= 1 BD，
3
求证：M、N、C三点共线
2. 设 e1 , e2 , 是两个不共线的向量, 已知 AB = 2 e1 +k e2 , CB = e1 +3 e2 , CD = 2 e1－e2 , 若A, B, D 三点共线, 求 k 的值.
例 平行四边形ABCD的两条对角线相交于点,M
且A
B
a,A
D
b,试
用a,b表 示M
A、M B、M C、M D.
学习目标
1. 理解掌握向量数乘运算及其几何意义, 数乘运算律,并能熟练地运用定义和运算 律进行有关计算.
2. 理解、掌握向量共线定理, 会根据向 量共线定理判断两个向量是否共线及其 几何意义.
平面向量的乘法运算
平面向量的乘法运算平面向量的乘法运算是指对两个向量进行乘法操作，得到一个新的向量。
在平面向量的乘法运算中，有两种常见的运算法则，即点乘和叉乘。
1. 点乘点乘又称为数量积或内积，记作A·B，它的运算规则为：A·B = |A| |B| cosθ其中，A和B分别为两个向量，|A|和|B|分别为它们的模，θ为它们之间的夹角。
点乘的结果是一个标量（实数），而不是一个向量。
点乘运算的结果代表了两个向量之间的相似度。
当两个向量夹角为0度时，它们的点乘结果达到最大值，代表两个向量的方向完全一致；当两个向量夹角为180度时，它们的点乘结果达到最小值，代表两个向量方向相反；当夹角为90度时，它们的点乘结果为零，代表两个向量垂直。
2. 叉乘叉乘又称为向量积或外积，记作A×B，它的运算规则为：A×B = |A| |B| sinθ n其中，A和B分别为两个向量，|A|和|B|分别为它们的模，θ为它们之间的夹角，n为两个向量构成的平面的法向量。
叉乘的结果是一个新的向量，该向量垂直于原来的两个向量所在的平面。
新向量的模等于两个原向量的模的乘积再乘以它们之间夹角的正弦值。
叉乘的方向遵循右手定则，即右手握住由A向B的方向转过的角度，伸出的大拇指所指向的方向就是结果向量的方向。
通过点乘和叉乘的运算，我们可以进行向量的乘法运算，并得到一个新的向量。
这对于解决一些与平面几何相关的问题非常有用，比如计算面积、判断两条线段是否相交等。
此外，在物理学中，点乘和叉乘也有广泛的应用，比如力的计算和磁场的计算等。
总结：平面向量的乘法运算包括点乘和叉乘。
点乘得到的结果是一个标量，反映了两个向量之间的相似度；叉乘得到的结果是一个新的向量，垂直于原向量所在的平面。
通过向量的乘法运算，我们可以解决一些与平面几何相关的问题，并在物理学中应用于力的计算和磁场的计算等。
教案平面向量的数乘运算
平面向量的数乘运算教学目标：1. 理解平面向量的数乘运算概念。
2. 掌握平面向量的数乘运算规则。
3. 能够运用数乘运算解决实际问题。
教学内容：一、平面向量的数乘运算概念1. 引入实数与向量的乘积，即数乘运算。
2. 讲解数乘运算的定义及性质。
二、平面向量的数乘运算规则1. 讲解数乘运算的分配律。
2. 讲解数乘运算的结合律。
3. 讲解数乘运算的单位向量。
三、数乘运算在坐标系中的应用1. 讲解二维坐标系中向量的数乘运算。
2. 讲解三维坐标系中向量的数乘运算。
四、数乘运算与向量长度的关系1. 讲解数乘运算与向量长度的关系。
2. 讲解数乘运算在求向量长度中的应用。
五、数乘运算在向量运算中的应用1. 讲解数乘运算在向量加法中的应用。
2. 讲解数乘运算在向量减法中的应用。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解数乘运算的概念、规则及应用。
2. 利用多媒体演示，直观展示数乘运算在坐标系中的应用。
3. 引导学生通过练习，巩固数乘运算的知识。
教学评估：1. 课堂练习：布置有关数乘运算的题目，检查学生掌握情况。
2. 课后作业：布置有关数乘运算的综合题目，要求学生在规定时间内完成。
3. 单元测试：进行有关数乘运算的测试，了解学生对知识的掌握程度。
教学资源：1. 教学PPT：展示数乘运算的概念、规则及应用。
2. 练习题库：提供丰富的数乘运算题目，供学生练习。
3. 坐标系软件：辅助展示数乘运算在坐标系中的应用。
教学建议：1. 在讲解数乘运算概念时，注意与实数的乘法进行对比，帮助学生理解。
2. 在讲解数乘运算规则时，举例说明，让学生更好地掌握。
3. 在数乘运算的应用部分，注重引导学生思考，提高解决问题的能力。
4. 针对不同程度的学生，合理安排课堂练习和课后作业，提高教学效果。
5. 及时进行教学评估，针对学生的薄弱环节进行有针对性的讲解和辅导。
平面向量的数乘运算教学内容：六、数乘运算与向量坐标的关系2. 举例说明数乘运算在坐标系中的应用。
7.2 数乘向量课件-2023届广东省高职高考数学第一轮复习第七章平面向量
不一定是直解) 【解】 因为 3xa＋(10－y)b＝(4y－7)a＋2xb
所以(3x，10－y)＝(4y－7，2x)，联立方程组31x0＝－4yy＝－27x，解得yx＝＝43. 故 x＝3，y＝4.
二、填 空 题
9．向量 a∥b 且|a|＝3|b|，则向量 a、b 的关系式是__a_＝__3_b_或__a_＝__－__3_b___． 【解析】 由两向量平行知 a＝3b 或 a＝－3b.
10．若向量 a＝e1＋e2，b＝e1－e2，则 2a＋3b＝__5_e_1_－__e_2 __． 【解析】 2a＋3b＝2(e1＋e2)＋3(e1－e2)＝5e1－e2.
11．在四边形 ABCD 中，A→D＝12B→C，则四边形 ABCD 是___梯___形． 【解析】 由A→D＝12B→C得A→D∥B→C，A→D＝12B→C.
12．如果 a＝－2b(b≠0)，则 a 与 b 的位置关系是_平__行__且__反__向___． 【解析】 由向量平行的概念可知 a 与 b 平行，又 λ＝－2＜0，∴a 与 b 反向．
6．(1)(－2)×12 a＝__－__a__；(2)2(a＋b)－3(a－b)＝__－__a_＋__5_b__． 【解析】 (1)(－2)×12a＝（－2）×12a＝(－1)a＝－a；
(2)2(a＋b)－3(a－b)＝2a＋2b－(3a－3b)＝2a＋2b－3a＋3b＝－a＋5b.
一、选 择 题
5．已知向量 e1、e2 不共线，实数 x、y 满足(3x－4y)e1＋(2x－3y)e2＝6e1
＋3e2，则 x－y＝( A )
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
AB与CD不在同一直线上
直线AB∥直线CD
动脑思考
一般地，有 0a= 0, λ0 = 0 ．
探索新知
数与向量的乘法运算叫做向量的数乘运算，容易验证，对于 任意向量a, b及任意实数、，向量数乘运算满足如下的法则： 向量加法及数乘运算 1a a， 1 1 a a ； 在形式上与实数的有关运算规 a a a ； 2 律相类似，因此，实数运算中 的去括号、移项、合并同类项 a a a； 3 等变形，可直接应用于向量的 运算中．但是，要注意向量的 运算与数的运算的意义是不同 a b a b． ４ ． 的 请画出图形来，分别验证这些法则．
作业
AO、 OD 可以用向量a，b线性表示．
1 1 1 1 a＋ b和 a＋ b 都叫做向量a，b的线性组合，或者说， 2 2 2 2
巩固知识
一般地， a＋
典型例题
， b叫做a, b的一个线性组合（其中
均为实数），如果l ＝ a＋ b，则称l可以用a，b线性表示．
0时， a的方向与a的方向相反．
由上面定义可以得到，对于非零向量a、b，当 0 时，有
a ∥ b a b．
（7．4）
二、定理的应用： 1. 证明 向量共线 2. 证明 三点共线: AB=λBC 且有公共点Ｂ 3. 证明 两直线平行: AB=λCD AB∥CD
A,B,C三点共线
B
O
a
BA a b
A
已知非零向量 a ,作出 a a a ,你能发现什么？ a 3a与 a 方向相同 a a a O 3a 即 3a A C B 3a
(a) (a) (a) 类比上述结论，
创设情境 兴趣导入
a
a
a
N
M
Q
P
3a
又如何呢？ 方向相反 3a 与 a 即 3a 3 a
动脑思考
探索新知
一般地，实数 与向量a的积是一个向量，记作 a，它的模为
| a || || a |
（7．3）
若| a | 0，则当 0 时, a的方向与a的方向相同，当
直线AB∥直线CD
运用知识
强化练习
计算： （1）3(a − 2 b) − 2(2 a＋b)； （2）3 a − 2(3 a − 4 b)＋3(a − b)．
（1） − a − 8b ； （2）5b ．
继续探索
活动探究
读书部分：阅读教材相关章节
书面作业：课本32页4（1）(2)（3）5
实践调查：试着用向量的观点解释 生活中的一些问题．
第七章
平面向量
7.１ 平面向量的概念及线性运算
1.向量加法三角形法则: 特点:首尾相接，首尾连
C
2.向量加法平行四边形法则:
特点:起点相同,连对角
B
a a b b源自 abA bC
b
A
a
B
O
a
3.向量减法三角形法则:
特点：共起点，连终点，方向指被减
a
b
b
向量的加法、减法、数乘运算都叫做向量的线性运算．
小结:
一、
①λ a 的定义及运算律 ②向量共线定理 (b、a≠0)
a=λb
向量a与b共线
二、定理的应用： 1. 证明 向量共线 2. 证明 三点共线: AB=λBC 且有公共点Ｂ 3. 证明 两直线平行: AB=λCD AB∥CD
A,B,C三点共线
AB与CD不在同一直线上
巩固知识
例6
OD． AD ＝b，试用a, b表示向量AO 、
典型例题
在平行四边形ABCD中，O为两对角线交点如图， AB ＝a，
解
AC ＝a＋b， BD ＝b − a，
因为O分别为AC，BD的中点，所以 1 1 1 1 AO AC （a＋b）＝ a＋ b， 2 2 2 2 1 1 1 1 OD BD （b − a）＝ a＋ b， 2 2 2 2