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1、2.2.3 向量數(shù)乘運算及其幾何意義
課時目標(biāo) 1.掌握向量數(shù)乘的定義.2.理解向量數(shù)乘的幾何意義.3.了解向量數(shù)乘的運算律.4.理解向量共線的條件.
1.向量數(shù)乘運算
實數(shù)λ與向量a的積是一個__________,這種運算叫做向量的__________,記作________,其長度與方向規(guī)定如下:
(1)|λa|=__________.
(2)λa (a≠0)的方向;
特別地,當(dāng)λ=0或a=0時,0a=________或λ0=________.
2.向量數(shù)乘的運算律
(1)λ(μa)=________.
(2)(λ+μ)a=____________.
(3)λ(a
2、+b)=____________.
特別地,有(-λ)a=____________=________;
λ(a-b)=____________.
3.共線向量定理
向量a (a≠0)與b共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一一個實數(shù)λ,使______________.
4.向量的線性運算
向量的____、____、________運算統(tǒng)稱為向量的線性運算,對于任意向量a、b,以及任意實數(shù)λ、μ1、μ2,恒有
λ(μ1a±μ2b)=__________________.
一、選擇題
1.設(shè)e1,e2是兩個不共線的向量,若向量m=-e1+ke2 (k∈R)與向量n=e2-2e1共線,則(
3、 )
A.k=0 B.k=1
C.k=2 D.k=
2.已知向量a、b,且=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,則一定共線的三點是( )
A.B、C、D B.A、B、C C.A、B、D D.A、C、D
3.已知△ABC的三個頂點A,B,C及平面內(nèi)一點P,且++=,則( )
A.P在△ABC內(nèi)部
B.P在△ABC外部
C.P在AB邊上或其延長線上
D.P在AC邊上
4.已知△ABC和點M滿足++=0.若存在實數(shù)m使得+=m成立,則m的值為( )
A.2 B.3 C.4
4、 D.5
5.在△ABC中,點D在直線CB的延長線上,且=4=r+s,則r-s等于( )
A.0 B. C. D.3
6.設(shè)點M是線段BC的中點,點A在直線BC外,2=16,|+|=|-|,則||等于( )
A.8 B.4 C.2 D.1
題 號
1
2
3
4
5
6
答 案
二、填空題
7.若2-(c+b-3y)+b=0,其中a、b、c為已知向量,則未知向量y=_______.
8.已知平面內(nèi)O,A,B,C四點,其中A,B,C三點共
5、線,且=x+y,則x+y=________.
9. 如圖所示,D是△ABC的邊AB上的中點,則向量=______.(填寫正確的序號)
①-+
②--
③-
④+
10. 如圖所示,在?ABCD中,=a,=b,=3,M為BC的中點,則=______.(用a,b表示)
三、解答題
11.兩個非零向量a、b不共線.
(1)若A=a+b,B=2a+8b,C=3(a-b),求證:A、B、D三點共線;
(2)求實數(shù)k使ka+b與2a+kb共線.
12. 如圖所示,在?ABCD中,=a,=b,=3,M為BC的中點,則=____
6、__.(用a,b表示)
能力提升
13.已知O是平面內(nèi)一定點,A、B、C是平面上不共線的三個點,動點P滿足=+λ(λ∈[0,+∞)),則點P的軌跡一定通過△ABC的( )
A.外心 B.內(nèi)心 C.重心 D.垂心
14.在平行四邊形ABCD中,AC與BD交于點O,E是線段OD的中點,AE的延長線與CD交于點F.若=a,=b,則等于( )
A.a+b B.a+b
C.a+b D.a+b
1.實數(shù)與向量可以進(jìn)行數(shù)乘運算,但不能進(jìn)行加減運算,例如λ+a,λ
7、-a是沒有意義的.
2.λa的幾何意義就是把向量a沿著a的方向或反方向擴(kuò)大或縮小為原來的|λ|倍.向量表示與向量a同向的單位向量.
3.共線向量定理是證明三點共線的重要工具,即三點共線問題通常轉(zhuǎn)化為向量共線問題.
2.2.3 向量數(shù)乘運算及其幾何意義
知識梳理
1.向量 數(shù)乘 λa (1)|λ||a| (2)λ>0 λ<0 0 0
2.(1)(λμ)a (2)λa+μa (3)λa+λb?。?λa) λ(-a) λa-λb
3.b=λa
4.加 減 數(shù)乘 λμ1a±λμ2b
作業(yè)設(shè)計
1.D [當(dāng)k=時,m=-e1+e2,n=-2e1+e2.
∴n=2m,此時
8、,m,n共線.]
2.C [∵=+=2a+4b=2,
∴A、B、D三點共線.]
3.D [++=-,
∴=-2,∴P在AC邊上.]
4.B [∵++=0,
∴點M是△ABC的重心.
∴+=3,∴m=3.]
5.C [∵=+=4,
∴=3.
∴=-=+-
=+-
=+(-)-
=-
∴r=,s=-,r-s=.]
6.C [∵2=16,
∴||=4.又|-|=||=4,
∴|+|=4.
∵M(jìn)為BC中點,∴=(+),
∴||=|+|=2.]
7.a-b+c
8.1
解析 ∵A,B,C三點共線,∴?λ∈R使=λ.
∴-=λ(-).
∴=(1-λ)+λ.
9、
∴x=1-λ,y=λ,∴x+y=1.
9.①
解析?。剑剑?
10.(b-a)
解析 =++
=-b-a+
=-b-a+(a+b)
=(b-a).
11.(1)證明 ∵A=A+B+C=a+b+2a+8b+3a-3b=6a+6b=6A,∴A、B、D三點共線.
(2)解 ∵ka+b與2a+kb共線,∴ka+b=λ(2a+kb).
∴(k-2λ)a+(1-λk)b=0,
∴?k=±.
12.證明 設(shè)=a,=b,則由向量加法的三角形法則可知:
=-=-=a-b.
又∵N在BD上且BD=3BN,
∴==(+)=(a+b),
∴=-=(a+b)-b=a-b=,
∴=,又∵與共點為C,
∴C、M、N三點共線.
13.B [為上的單位向量,為上的單位向量,則+的方向為∠BAC的角平分線的方向.
又λ∈[0,+∞),∴λ的方向與+的方向相同.而=+λ,∴點P在上移動.
∴點P的軌跡一定通過△ABC的內(nèi)心.]
14.B [
如圖所示,
∵E是OD的中點,
∴==b.
又∵△ABE∽△FDE,
∴==.
∴=3,∴=.
在△AOE中,=+=a+b.
∴==a+b.]