《高一數(shù)學(xué) 向量數(shù)乘 課件必修4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高一數(shù)學(xué) 向量數(shù)乘 課件必修4(18頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、向量的數(shù)乘運(yùn)算向量的數(shù)乘運(yùn)算(1)1. 1.向量加法的向量加法的三角形法則三角形法則作法:在平面中任取一點(diǎn)在平面中任取一點(diǎn)O,O,o回顧舊知回顧舊知:過過O作作OA= a過過A作作AB= b則則OB= a+b.a+bbaA如圖如圖, ,已知向量已知向量a a和向量和向量b b, ,作向量作向量a a+ +b b. .bBa首尾相接首尾連首尾相接首尾連2.向量加法的平行四邊形法則向量加法的平行四邊形法則作法:在平面中任取一點(diǎn)在平面中任取一點(diǎn)O,o以以O(shè)A,OBOA,OB為邊作為邊作平行四邊形平行四邊形C如圖如圖,已知向量已知向量a和向量和向量b,作向量作向量a+b.baaAbB過過O作作OA=
2、a過過O O作作OB=OB= b ba+b則對(duì)角線則對(duì)角線OC= OC= a+ba+b共起點(diǎn)共起點(diǎn)3.向量的減法向量的減法(三角形法則)三角形法則)如圖如圖,已知向量已知向量a和向量和向量b,作向量作向量a-b.ab作法作法:在平面中任取一點(diǎn)在平面中任取一點(diǎn)O O,oaAa-bbB共起點(diǎn)共起點(diǎn)過過O O作作OA=OA= a a過過O O作作OB=OB= b b則則BA= BA= a-ba-b實(shí)際背景,33一物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),一秒鐘的位移對(duì)應(yīng)向量那么在同方向上 秒的位移對(duì)應(yīng)的向量用表示,試畫出該向量。aaaa3探索探索1:根據(jù)向量加法根據(jù)向量加法的法則可得的法則可得3a3aOaaaABC3a
3、由圖可知,向量由圖可知,向量OC=OA+AB+BC=a+a+a,我們把我們把a(bǔ)+a+a記記作作3 a,即,即OC=3a. 顯然,顯然,3a的方向與的方向與a的方向相同,的方向相同,3a 的的長(zhǎng)度是長(zhǎng)度是a的長(zhǎng)度的的長(zhǎng)度的3倍,即倍,即|3a | = 3 |a |.PQaMaNa3a由圖可知,由圖可知, PN=PQ+QM+MN=(-a)+(-a)+(-a),把,把(-a)+(-a)+(-a)記作記作-3 a,即,即PN= - 3a顯然,顯然,-3a的方向與的方向與a的方向相反,的方向相反,-3a的的長(zhǎng)度是長(zhǎng)度是a的長(zhǎng)度的的長(zhǎng)度的3倍,即倍,即|-3a | =3 | a | 。| | | |;aa
4、(1 1) 一般地,我們規(guī)定實(shí)數(shù)一般地,我們規(guī)定實(shí)數(shù)與向量與向量 的積是一的積是一個(gè)向量,這種運(yùn)算叫做個(gè)向量,這種運(yùn)算叫做向量的數(shù)乘向量的數(shù)乘,記作,記作 ,它的長(zhǎng)度和方向規(guī)定如下它的長(zhǎng)度和方向規(guī)定如下:aa(2 2)當(dāng))當(dāng) 時(shí),時(shí), 的方向與的方向與 的方向相同;的方向相同; 當(dāng)當(dāng) 時(shí),時(shí), 的方向與的方向與 的方向相反。的方向相反。aa0aa0特別的,當(dāng)特別的,當(dāng) 時(shí),時(shí),00.a思考思考:向量數(shù)乘和實(shí)數(shù)乘法有那些相同點(diǎn)向量數(shù)乘和實(shí)數(shù)乘法有那些相同點(diǎn)?那些不同點(diǎn)那些不同點(diǎn)? a 是一個(gè)向量;是一個(gè)向量; a 的長(zhǎng)度等于的長(zhǎng)度等于 的的絕對(duì)值與向量絕對(duì)值與向量a的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度的乘積。的乘積。a
5、)2(3a)2(3aa6=abbaba22 a2b2baba22)(2探索探索2:設(shè)設(shè) 為實(shí)數(shù),那么為實(shí)數(shù),那么, ( (1 1) ) ( ( a a) ) = = ( ( ) )a a; ;( (2 2) )( ( + + ) )a a = = a a + + a a; ;( (3 3) ) ( (a a + + b b) ) = = a a + + b b. .特別的,我們有特別的,我們有 ( (- - ) )a a= =- -( ( a a) )= = ( (- -a a) ), , ( (a a- -b b) )= = a a- - b b. . 向量的加、減、數(shù)乘運(yùn)算統(tǒng)稱為向量的加、
6、減、數(shù)乘運(yùn)算統(tǒng)稱為向量的線形運(yùn)算向量的線形運(yùn)算.對(duì)于任意向量對(duì)于任意向量 ,以及任意實(shí)數(shù),以及任意實(shí)數(shù) ,恒有恒有1 12 2 、 、 1111.abab ()=a a 、 b b第一分配律第一分配律第二分配律第二分配律例例1.計(jì)算:計(jì)算:( 3) 4 ;3() 2();(23) (32).aa ba baab cab c (1)(2)(3) 1122 5352ababc解:1 2 263 )3( 342 );(2)3()2(2 )4()0.abcabcxaxaxabx鞏固練:計(jì)算:() (已知求習(xí)cbacba612961241)原式解:(a13043044442332baxbaxaxax)(
7、bax43 探索探索. .如圖:已知如圖:已知 , ,試判斷試判斷 與與 是否共線是否共線 ABAD 3BCDE3 ACAEBCAB 33 BCAB 3AC 3ABDEC 與與 共線共線 AEACDEADAE 解:解:思考思考:向量共線定理向量共線定理 對(duì)于向量對(duì)于向量a ( a 0 )、)、 b ,如果有一個(gè)實(shí)數(shù),如果有一個(gè)實(shí)數(shù) ,使使 b = a ,那么由實(shí)數(shù)與向量的積的定義知,那么由實(shí)數(shù)與向量的積的定義知, a與與b共線共線. 反過來,已知向量反過來,已知向量a與與b共線,共線, a 0 ,且向量,且向量b的長(zhǎng)度是向量的長(zhǎng)度是向量a的的倍,即倍,即| b | a |= ,那么當(dāng),那么當(dāng)向量向量a與與b同方向時(shí),有同方向時(shí),有b = a ,當(dāng)向量,當(dāng)向量a與與b反方反方向時(shí),有向時(shí),有b = - a . 也就是說:如果也就是說:如果a與與b共線,那么有且只有一共線,那么有且只有一個(gè)實(shí)數(shù)個(gè)實(shí)數(shù) ,使,使b = a .例例2:如圖,在平行四邊形如圖,在平行四邊形ABCD中,中,M是是AB的的中點(diǎn),點(diǎn)中點(diǎn),點(diǎn)N是是BD上的一點(diǎn),上的一點(diǎn), ,求證求證M、N、C三點(diǎn)共線三點(diǎn)共線.BDBN31 AMBCDN613121 MM C C = = 3 3 MM N N 所以所以M.N.C三點(diǎn)共線三點(diǎn)共線 點(diǎn)MNMCM又又與與共共起起