高中数学向量的数乘运算及其几何意义VIP免费

向量的数乘运算及其几何意义【知识与技能】1.掌握向量数乘的运算并理解其几何意义，掌握实数与向量的积的运算律；2.理解两个向量共线的等价条件，会根据条件判断两个向量是否共线；3．数和向量的乘积，从形式上看，就是图形的放大或缩小，从而揭示事物在不断地运动变化过程中，“万变不改其性”的哲理.【过程与方法】数的运算乘法可转化成有几个数相加，向量同样可以有3a=a+a+a，-3a=-a+（-a）+（-a），从而引入了数乘.通过实例观察数乘的结果，分析这个结果和原来向量的关系:长度和方向都改变了,最后从感性材料中得到：（1）实数和向量的乘积还是一个向量，（2）此向量和原向量是平行关系，（3）方向取决于所乘实数的符号.一．教学目标1．理解并掌握实数与向量的积的意义．2．理解两个向量共线的充要条件，能根据条件判断两个向量是否共线；3．通过对实数与向量的积的学习培养学生的观察、分析、归纳、抽象的思维能力，了解事物运动变化的辩证思想.二．教学重点：实数与向量的积的定义、运算律，向量共线的充要条件；三．教学难点：理解实数与向量的积的定义，向量共线的充要条件；四．教学过程㈠设置情境我们知道，位移、力、速度、加速度等都是向量，而时间、质量等都是数量，这些向量与数量的关系常常在物理公式中体现，如力与加速度的关系f=ma，位移与速度的关系s=vt．这些公式都是实数与向量间的关系．问：我们已经学习了向量的加法，请同学们作出和向量，（已知向量已作在投影片上），并请同学们指出相加后，和的长度与方向有什么变化？这些变化与哪些因素有关？答：的长度是的长度的3倍，其方向与的方向相同，的长度是长度的3倍，其方向与的方向相反．本节课我们就来讨论实数与向量的乘积问题，（板书课题：实数与向量的乘积（一））㈡探索研究问：请大家根据上述问题并作一下类比，看看怎样定义实数与向量的积？可结合教材思考．答：我想这样规定：实数与向量的积就是，它还是一个向量．想法很好．不过我们要对实数与向量相乘的含义作一番解释才行．⒈实数与向量的积的定义：实数与向量的积是一个向量，记作，它的长度和方向规定如下：（1）（2）时，的方向与的方向相同；当时，的方向与的方向相反；特别地，当或时，⒉下面我们讨论作为数乘向量的基本运算律：问：求作向量和（为非零向量）并进行比较，向量与向量相等吗？（引导学生从模的大小与方向两个方面进行比较）用心爱心专心116号编辑答：，设、为任意向量，，为任意实数，则有：（1）（2）（3）通常将（1）称为结合律，（2）（3）称为分配律，有时为了区别，也把（2）叫第一分配律，（3）叫第二分配律．⒊例题讲解：【例1】计算：（1），（2）．（3）解：（1）原式（2）原式（3）原式．⒋下面我们研究共线向量与实乘向量的关系．问：请同学们观察，，有什么关系．答：因为，所以、是共线向量．问：若、是共线向量，能否得出？为什么，可得出吗？为什么？答：可以！因为、共线，它们的方向相同或相反．由此可得向量共线的充要条件．向量与非零向量共线的充分必要条件是有且仅有一个实数，使得（此即教材中的定理．）对此定理的证明，是两层来说明的．其一，若存在实数，使，则由实数与向量乘积定义中的第（2）条知与共线，即与共线．其二，若与共线，且不妨令，设（这是实数概念）．接下来看、方向如何：①、同向，则，②若、反向，则记，总而言之，存在实数（或）使．【例2】如图：已知，，试判断与是否共线．解： ∴与共线．练习（投影仪）1.设、是两个不共线向量，已，，若、、三点共线，求的值．解： 、、三点共线．∴、共线存在实数，使即∴，用心爱心专心116号编辑2.若为的对角线交点，，，则等于（B）A．B．C．D．4．总结提炼（1）与的积还是向量，a与是共线的．（2）一维空间向量的基本定理的内容和证明思路，也是应用该定理解决问题的思路．该定理主要用于证明点共线、求系数、证直线平行等题型问题．（3）运算律暗示我们，化简向量代数式就像计算多项式一样去合并同类项．五．板书设计教学目的：通过练习使学生对实数与积，两个向量共线的充要条件，平面向量的基本定理有更深刻的理解，并能用来解决一...