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1、平面向量的数乘运算一、知识精讲1向量的数乘运算(1) 向量的数乘运算的概念:实数与向量 a 的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作a,其长度与方向规定如下:|a| | a| ;a( a0)的方向当时,与 a方向相同;当时,与 a方向相反 .特别地,当 0 或 a0 时, 0a0 或 00. (2) 向量数乘的运算律: (a)()a;( )a aa; (ab)ab.(3)向量的线性运算:向量的加、 减、数乘运算统称为向量的线性运算对于任意向量 a,b,以及任意实数 、1、2,恒有 (1a 2b)1a2b.2共线向量定理向量 a(a0) 与 b 共线,当且仅当有唯一一个实数 ,使 ba. 小
2、问题大思维 1若 a0,则 0 对吗?提示:不对当a0 时, 0 或 a0. 2共线向量定理中ba,a 若为 0 如何?提示:当 a0 时,则 不存在 (b0 时)或者不唯一 (b0 时)3已知向量 a,b不共线,则 ma3b与 n 2a6b共线吗?提示: n2m,故 m与 n 共线4与非零向量 a 共线的单位向量是什么?提示: 由于单位向量的长度总等于1,所以与非零向量a 共线的单位向量应为 a|a|. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 7 页 - - -
3、 - - - - - - 二、典例精析例 11312(2a8b)(4a2b)的结果是() A2abB2baCbaDab 答案B 变式练习:1若 abc,化简 3(a2b)2(3bc)2(ab)() A aBbC cD以上都不对解析: 3(a2b)2(3bc)2(ab) 3a6b6b2c2a2ba2(bc)又 abc,故原式 a. 答案: A 例 2如图所示,四边形OADB 是以向量OAa,OBb 为邻边的平行四边形又 BM13BC,CN13CD,试用 a,b表示OM,ON,MN. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4、名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 7 页 - - - - - - - - - 变式练习:1、在本例条件中,试用a,b表示CM. 2、 设 D、 E、 F 分别是 ABC 的三边 BC、 CA、 AB 上的点,且DC2BD,CE2EA,AF2FB,则ADBFCF与BC() A反向平行B同向平行C互相垂直D既不平行也不垂直答案: A 例 3设两非零向量 a 和 b不共线,如果ABab,CD3(ab),BC2a8b.求证: A、B、D 三点共线变式练习:已知 e1,e2是两个不共线的向量, a2e1e2,bke1e2.若 a 与 b是共线向量,求实数 k 的值名师资料总结 -
5、 - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 7 页 - - - - - - - - - 解题高手:如图所示,已知平行四边形ABCD 的边 BC、CD 的中点分别为 K、L,且AKe1,ALe2,试用 e1,e2表示BC,CD. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 7 页 - - - - - - - - - 三、课后检测一、选择题1 已知两不共线的向量
6、a, b, 若对非零实数m, n 有 manb 与 a2b 共线,则mn () A 2 B 2 C12D.12解析: manb (a2b),m ,n 2 ,mn12. 答案: C 2如图,向量OA,OB,OC的终点在同一直线上,且AC3CB,设OAp,OBq,OCr,则下列等式中成立的是() A r12p32qBr p2qC r32p12qDr q2p解析: AC 3CB,AB 2CB2BC,rOCOAABBC12p32q. 答案: A 3在?ABCD 中, AC 与 BD 交于点 O,E 是线段 OD 的中点, AE 的延长线交CD 于点F.若ACa,BDb,则AF () A.14a12bB
7、.23a13bC.12a14bD.13a23b解析: 如图 DEF BEA. DFABDEEB13. DF 13AB13DC. CF23DC. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 7 页 - - - - - - - - - AFACCEa23CDa23(COOD) a2312a12b 23a13b. 答案: B 4已知平面内有一点P 及一个 ABC,若PAPBPCAB,则 () A点 P 在 ABC 外部B点 P 在线段 AB 上C点 P 在线段 BC 上D点
8、 P 在线段 AC 上解析: 由PAPBPCAB,得ABPBPAPC,即APPAPC, 2APPC. 答案: D 二、填空题5在 ABC 中,已知 D 是 AB 边上一点,若AD2DB,CD13CACB,则 等于 _解析: 由AD2DB,得CDCA2(CBCD)?CD13CA23CB,所以 23. 答案:236在?ABCD 中,E,F 分别在 DC 和 AB 上,且 DE113DC, AF 1213AB,则AE与CF的关系是 _解析: 设ADa,ABb. DE113DC,AF 1213AB,AEADDEa113b,CFCBBF a113bAE. 答案:CFAE7在 ?ABCD 中,AB a,A
9、Db,AN3NC, M 为 BC 的中点,则MN_.(用 a,b 表示 ) 解析: 由AN3NC,得4AN 3AC3(ab),AMa12b,所以MN34(a名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 7 页 - - - - - - - - - b) (a12b)14a14b. 答案: 14a14b8如图,在三角形ABC 中,ABa,BCb,AD 为 BC 边的中线, G 为ABC 的重心,用a、b 表示向量AG_. 解析: D 是 BC 的中点, G 是重心,AG23
10、AD23(ABBD)23(AB12BC) 23a13b. 答案:23a13b三、解答题9已知 a,b是两个不共线的非零向量,若a 与 b 起点相同,则实数t 为何值时, a,tb,13(ab)三向量的终点共线?解: 由已知,存在唯一实数 ,使 atb a13(ab),化简得 (23 1)a(3 t)b. 由于 a,b不共线,故23 10,3t0,解得 32,t12,即 t12时,三向量的终点共线10设 O 是 ABC 内部一点,且OAOC 3OB,求 AOB 与 AOC 的面积之比解:如图, 由平行四边形法则,知OAOCOD,其中 E 为 AC的中点所以OAOC2OE 3OB. 所以OB23OE,|OB|23|OE|. 设点 A 到 BD 的距离为 h,则 SAOB12|OB| h, SAOC2SAOE |OE| h,所以SAOBSAOC12|OB| h|OE| h12|OB|OE|122313. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 7 页 - - - - - - - - -