• 622.00 KB
  • 2021-06-16 发布

高中人教a版数学必修4:第20课时 向量的数乘运算及其几何意义 word版含解析

  • 4页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
第 20 课时 向量的数乘运算及其几何意义 课时目标 1.理解向量数乘的定义及规定,掌握向量数乘的几何意义. 2.掌握向量数乘的运算法则,会应用法则进行有关计算. 识记强化 1.向量数乘的运算律 (1)λ(μ)a=μ(λa); (2)(λ+μ)a=λa+μa; (3)λ(a+b)=λa+λb. 2.共线向量定理 向量 a(a≠0)与 b 共线,当且仅当存在唯一实数λ,使 b=λa. 课时作业 一、选择题 1.已知λ∈R,则下列命题正确的是( ) A.|λa|=λ|a| B.|λa|=|λ|a C.|λa|=|λ||a| D.|λa|>0 答案:C 解析:当λ<0 时,|λa|=λ|a|不成立,A 错误;|λa|是一个非负实数,而|λ|a 是一个向量, 所以 B 错误;当λ=0 或 a=0 时,|λa|=0,D 错误.故选 C. 2.已知AB→=a+5b,BC→=-2a+8b,CD→ =3(a-b),则( ) A.A,B,D 三点共线 B.A,B,C 三点共线 C.B,C,D 三点共线 D.A,C,D 三点共线 答案:A 解析:BD→ =BC→+CD→ =-2a+8b+3(a-b)=a+5b=AB→,∴A,B,D 三点共线. 3.如图所示,D 是△ABC 的边 AB 的中点,则向量CD→ =( ) A.-BC→+1 2BA→ B.-BC→-1 2BA→ C.BC→-1 2BA→ D.BC→+1 2BA→ 答案:A 解析:CD→ =CB→+BD→ =-BC→+1 2BA→. 4.已知向量 a 与 b 反向,且|a|=r,|b|=R,b=λa,则λ的值等于( ) A.r R B.-r R C.-R r D.R r 答案:C 解析:∵b=λa,∴|b|=|λ||a|.又 a 与 b 反向,∴λ=-R r. 5.在平行四边形 ABCD 中,AC 与 BD 相交于点 O,E 是线段 OD 的中点,AE 的延长 线交 DC 于点 F,若AB→=a,AD→ =b,则AF→=( ) A.1 3a+b B.1 2a+b C.a+1 3b D.a+1 2b 答案:A 解析:由已知条件可知 BE=3DE,∴DF=1 3AB,∴AF→=AD→ +DF→ =AD→ +1 3AB→=1 3a+b. 6.如图,在△ABC 中,AD=DB,AE=EC,CD 与 BE 交于点 F.设AB→=a,AC→=b,AF→ =xa+yb,则(x,y)为( ) A. 1 2 ,1 2 B. 2 3 ,2 3 C. 1 3 ,1 3 D. 2 3 ,1 2 答案:C 解析:∵AD=DB,AE=EC,∴F 是△ABC 的重心,则DF→ =1 3DC→ ,∴AF→=AD→ +DF→ =AD→ +1 3DC→ =AD→ +1 3(AC→-AD→ )=2 3AD→ +1 3AC→=1 3AB→+1 3AC→=1 3a+1 3b,∴x=1 3 ,y=1 3. 二、填空题 7.已知 x,y 是实数,向量 a,b 不共线,若(x+y-1)a+(x-y)b=0,则 x=________, y=________. 答案:1 2 1 2 解析:由已知得 x+y-1=0 x-y=0 ,解得 x=y=1 2. 8.下面三个命题:①非零向量 a 与 b 共线,则 a 与 b 所在的直线平行;②向量 a 与 b 共线,则存在唯一实数λ,使 a=λb;③若 a=λb,则 a 与 b 共线. 正确命题的序号为:________. 答案:③ 解析:①a 与 b 所在直线有可能在一条直线上;②若 b=0,λb=0,∴λ可取任意实数; ③正确. 9.已知点 P,Q 是△ABC 所在平面上的两个定点,且满足PA→+PC→=0,2QA→ +QB→ +QC→ = BC→,若|PQ→ |=λ|BC→|,则正实数λ=________. 答案:1 2 解析:由条件PA→+PC→=0,知PA→=-PC→=CP→,所以点 P 是边 AC 的中点.又 2QA→ +QB→ +QC→ =BC→,所以 2QA→ =BC→-QB→ -QC→ =BC→+CQ→ +BQ→ =2BQ→ ,从而有QA→ =BQ→ ,故点 Q 是 边 AB 的中点,所以 PQ 是△ABC 的中位线,所以|PQ→ |=1 2|BC→|,故λ=1 2. 三、解答题 10.设两个非零向量 e1 与 e2 不共线,如果AB→=e1+e2,BC→=2e1+8e2,CD→ =3(e1-e2). (1)求证:A、B、D 三点共线; (2)试确定实数 k 的值,使 ke1+e2 和 e1+ke2 共线. 解:(1)证明:BD→ =BC→+CD→ =5e1+5e2=5AB→, ∴BD→ ∥AB→,又 AB、BD 有公共点 B,∴A、B、D 三点共线. (2)∵ke1+e2 与 e1+ke2 共线,∴存在实数λ使 ke1+e2=λ(e1+ke2), ∴ k=λ 1=kλ ,∴k2=1,∴k=±1. 11. 如图,在△ABC 中,AN→=1 3NC→ ,P 是 BN 上的一点,若AP→=mAB→+ 2 11AC→,求实数 m 的 值. 解:AP→=AN→+NP→=1 4AC→+NP→=mAB→+ 2 11AC→, ∴NP→=mAB→- 3 44AC→. 又NB→=NC→ +CB→=3 4AC→+(AB→-AC→)=AB→-1 4AC→, 设NP→=λNB→,则λAB→-1 4λAC→=mAB→- 3 44AC→,∴m=λ= 3 11. 能力提升 12.已知 P 是△ABC 所在平面内的一点,若CB→=λPA→+PB→,其中λ∈R,则点 P 一定在 ( ) A.△ABC 的内部 B.AC 边所在直线上 C.AB 边所在直线上 D.BC 边所在直线上 答案:B 解析:由CB→ =λPA→+PB→,得CB→ -PB→=λPA→,∴CP→=λPA→ ,则CP→与PA→为共线向量又有一 个公共点 P, ∴C、P、A 三点共线即 P 点在直线 AC 上. 13.如图,G 是△OAB 的重心,OG 的延长线交 AB 于点 M,P,Q 分别是边 OA,OB 上的动点,且 P,G,Q 三点共线. (1)设PG→ =λPQ→ ,将OG→ 用λ,OP→ ,OQ→ 表示; (2)设OP→ =xOA→ ,OQ→ =yOB→ ,证明:1 x +1 y 是定值. 解:(1)OG→ =OP→ +PG→ =OP→ +λPQ→ =OP→ +λ(OQ→ -OP→ )=(1-λ)OP→ +λOQ→ . (2)由(1)及OP→ =xOA→ ,OQ→ =yOB→ ,得OG→ =(1-λ)OP→ +λOQ→ =(1-λ)xOA→ +λyOB→ .① ∵G 是△OAB 的重心, ∴OG→ =2 3OM→ =2 3 ×1 2(OA→ +OB→ )=1 3OA→ +1 3OB→ .② 由①②得 1-λx-1 3 OA→ = 1 3 -λy OB→ , 而OA→ ,OB→ 不共线, ∴ 1-λx=1 3 λy=1 3 ,解得 1 x =3-3λ 1 y =3λ , ∴1 x +1 y =3,即1 x +1 y 是定值.