- Цели урока:
- 1) рассмотреть правило умножения вектора на число и основные свойства этого действия, а так же их применение при решении задач;
- 2) повторить и систематизировать знания по теме «Векторы»;
- 3) совершенствовать навыки выполнения действий над векторами.
- Ход урока
- I. Организационный момент
- II. Контроль домашнего задания
- На доске приготовить заранее чертежи к задачам № 327, 330 и вызвать двоих учеников для записи решений этих задач по уровням.
- Кроме того, вызвать 1 ученика для записи и объяснения решения задачи № 335 и задачи № 340, если ребята справились с творческим заданием.
- № 327 (рис. 1)
№ 330 (рис. 2)
Нарисуйте параллелепипед ABCDA1B1C1D1 и обозначьте векторы соответственно через Изобразите на рисунке векторы:
Решение:
№ 335
- Решение: Поэтому нужно найти вектор такой, что Из этого равенства находим: или
- В это время обсудить конспекты (выполненные дома) и повторить в вопросно-ответной форме материал предыдущего урока: правила сложения и вычитания векторов, свойства сложения, правило многоугольника для суммы нескольких векторов.
- III. Актуализация опорных знаний (задания для самостоятельного выполнения с последующей проверкой)
- № 1. Найти:
(Ответы: ..
- № 2. Начертите неколлинеарные векторы Постройте векторы:
- IV. Изучение нового материала
- Сформулировать правило умножения вектора на число: если то при при k < 0. Если
- Подробно рассмотреть на примерах свойства умножения вектора на число и попросить ребят изобразить схему в тетрадях.
- Умножение вектора на число
Сочетательный закон | Первый распределительный закон | Второй распределительный закон |
- Обратить внимание учащихся на то, что так же, как и в планиметрии, можно доказать следующее утверждение: если векторы коллинеарные и то существует число k, такое, что (рекомендовать повторить доказательство учащимся, проявляющим интерес к геометрии)
- V. Закрепление изученного материала
- 1) Решение задач из учебник.
- Задача № 345
Точки Е и F — середины сторон АВ и ВС параллелограмма ABCD, а О — произвольная точка пространства. Выразите вектор через вектор (рис. 4).
- Решение: Так как EF — средняя линия треугольника ABC, то EF || АС и EF = 1/2AС. Поэтому
- Задача № 347
- а) Упростите выражение
- Решение:
- Задача № 348
Дан параллелепипед ABCDA1В1C1D1. (рис. 5).
- Докажите, что
- Решение: Из рисунка видно, что
- Практическая работа (выполняется на листочках и сдается на проверку)
- 1) Отметьте на прямой а три точки А, В и М так, что:
- 2) Точка О — произвольная точка пространства. Для каждого случая из а-г 1) выразите вектор через векторы
- 3) Точки А, В и М лежат на одной прямой, причем Найдите а, если для данных точек и произвольной точки О выполняется равенство:
- Постройте точки, удовлетворяющие каждому из этих равенств.
- VI. Подведение итогов (блиц-опрос по вопросам):
- — Что называется произведением ненулевого вектора на число?
- — Что называется произведением нулевого вектора на число?
- — Свойства умножения вектора на число.
- — Справедливо ли утверждение: а) любые два противоположно направленных вектора коллинеарные; б) любые два коллинеарных вектора сонаправлены; в) любые два равных вектора коллинеарные; г) любые два сонаправленных вектора равны; д) если
- Домашнее задание
- I уровень — № 349, 351; II уровень — № 352, 353; творческое задание — № 385.
- Решение домашних зада.
- № 351
- Векторы а также коллинеарные. Докажите, что коллинеарные векторы:
- Доказательство:
- 1 способ
- — коллинеарные, — коллинеарные.
а) Прямые, на которых лежат либо параллельны, либо совпадают. Прямые, на которых расположены либо параллельны, либо совпадают. Две прямые, параллельные третьей, параллельны ( значит, ). Таким образом, расположены либо на нескольких прямых, либо на одной, то есть коллинеарные;
- б) — коллинеарные, коллинеарен значит, коллинеарен и и По условию, коллинеарные, значит, и тоже коллинеарные;
- в) Так как коллинеарные, то коллинеарные. По условию коллинеарные, тогда и коллинеарные;
- г) коллинеарные, поэтому коллинеарен По условию коллинеарные, значит, и коллинеарные.
- 2 способ
- а) Отсюда
- б) коллинеарные;
- в) коллинеарные;
- г) коллинеарные.
- № 352
- Векторы коллинеарные.
- Докажите, что векторы коллинеарные.
- Доказательство: Примем По условию, то есть где Равенство доказывает, что коллинеарные.
- № 353
- Векторы коллинеарные.
- Докажите, что векторы коллинеарные.
- Доказательство: По условию, то есть где Равенство показывает коллинеарность
- Творческое задание
- № 385
Отрезки, соединяющие середины противоположных сторон четырехугольника ABCD, пересекаются в точке М. Точка О — произвольная точка пространства. Докажите, что справедливо равенство (рис. 6).
- Доказательство:
- 1 способ.
- Для произвольного ΔPQR Запишем равенство для каждой грани пирамиды OABCD: Сложив их, получим: или
- Для ΔOKL имеем для ΔOMN имеем Итак, поэтому
Источник: https://compendium.su/mathematics/geometry10/60.html
Умножение вектора на число. Применение векторов к решению задач. Видеоурок. Геометрия 8 Класс
На данном уроке мы рассмотрим новую операцию над векторами – умножение вектора на число. Кроме того, мы сформулируем законы умножения и научимся применять знания о векторах к решению различных задач.
На предыдущих уроках мы рассмотрели понятие вектора, ввели определения коллинеарных, сонаправленных, противонаправленных и равных векторов. Научились складывать и вычитать векторы, ввели законы сложения.
Теперь нам нужно научиться умножать вектор на число.
Особенность данной операции состоит в том, что число – это просто численная величина, не имеющая направления, а вектор – это направленный отрезок, имеющий численное измерение и направление.
Рассмотрим такую ситуацию: по дороге едут два автомобиля, скорость одного – 30 км/ч, а второго – 60 км/ч. Очевидно, что скорость второго автомобиля в два раза больше скорости первого, и скорость второго можно выразить через скорость первого, умножив скорость первого на два.
Определение
Произведение ненулевого вектора на число k – такой вектор , длина которого равна , причем векторы и сонаправлены при и противонаправлены при . Произведение нулевого вектора на любое число – это нулевой вектор.
Пусть задан вектор (см. Рис. 1). Вектор – это вектор, направленный в ту же сторону, но длина его в два раза больше.
Вектор имеет длину, в два раза большую, чем вектор и ему противонаправлен.
- Рис. 1
- Законы, которым подчиняется операция умножения вектора на число:
- – сочетательный закон;
Анализ данных законов показывает, что действия с векторами аналогичны действиям с алгебраическими выражениями.
Пример 1 – упростить выражение:
Раскроем скобки:
Приведем подобные:
Пример 2: Дан отрезок АВ (см. Рис. 2). Точка С – середина отрезка, точка О – произвольная точка плоскости. , . Доказать, что вектор .
- Решение:
- 1 способ: применим правило треугольника и выразим вектор как сумму двух векторов:
- С другой стороны:
- Получили систему двух уравнений:
- Рис. 2
- Сложим уравнения системы:
- , так как С – середина АВ, значит, модули данных векторов равны, но они противонаправлены, значит, их сумма – это нулевой вектор.
- Получаем:
- Поделим обе части на два:
Что и требовалось доказать.
2 способ:
- Раскроем скобки и приведем подобные:
- Пример 3: Доказать, что средняя линия трапеции параллельна основаниям и равна их полусумме.
- Мы знаем, что средняя линия трапеции соединяет середины ее боковых сторон, кроме того, мы знаем, что основания трапеции параллельны.
- Воспользуемся правилом многоугольника и выразим вектор как сумму векторов:
- Рис. 3
- С другой стороны,
- Получаем систему уравнений:
- Выполним сложение уравнений системы, получаем:
Векторы противоположны и дают в сумме нулевой вектор, так как М – середина АВ, то есть модули данных векторов равны, кроме того, очевидно, что они противонаправлены. Аналогично векторы дают в сумме нулевой вектор. Таким образом, получаем:
- Поделим обе части на два:
Таким образом, мы доказали, что средняя линия равна полусумме оснований. Кроме того, равенство вектора сумме говорит о том, что прямая MN параллельна основаниям трапеции.
Итак, в данном уроке мы изучили операцию умножения вектора на число и сформулировали законы умножения. Кроме того, мы научились применять факты о векторах к решению различных задач.
Список литературы
- Александров А.Д. и др. Геометрия, 8 класс. – М.: Просвещение, 2006.
- Бутузов В.Ф., Кадомцев С.Б., Прасолов В.В. Геометрия, 8 класс. – М.: Просвещение, 2011.
- Мерзляк А.Г., Полонский В.Б., Якир С.М. Геометрия, 8 класс. – М.: ВЕНТАНА-ГРАФ, 2009.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Домашнее задание
- Задание 1: для произвольного четырехугольника MNPQ докажите, что: ; .
- Задание 2: сторона равностороннего треугольника равна а. Найдите: ; ;;;.
- Задание 3: точки M и N – середины сторон АВ и ВС треугольника . Выразите векторы , , , через векторы , .
Источник: https://interneturok.ru/lesson/geometry/8-klass/vektory/umnozhenie-vektora-na-chislo-primenenie-vektorov-k-resheniyu-zadach
Вектор: определение, сложение, умножение, скалярное и векторное произведение
В статье узнаете что такое вектор, векторные компоненты, единичный вектор, как складывать вектора, умножать вектора на скаляр, скалярное, векторное и смешанное произведение двух векторов.
Сохранение физической величины с вектором обычно означает совершенно иную ситуацию, чем просто сохранение ее скалярной длины. Постоянное значение импульса p (скаляр) может означать совершенно иную ситуацию, чем постоянный вектор p.
Вектор должен иметь три необходимые характеристики: значение (длина), направление, начало и конец.
Любое изменение любого из этих признаков — длины, направления или начало с концом — означает, что создан другой вектор. Два вектора равны тогда и только тогда, когда они имеют равную длину, направление и начало с концом.
Векторные компоненты
Компонентами вектора являются его проекции на оси системы координат.
Также в трехмерном пространстве векторы A называются векторами, которые являются проекциями этого вектора A на оси системы координат.
Имея вектор A, мы погружаем его в систему координат x, y, z. Векторы, являющиеся проекциями вектора A на оси системы, называются векторными компонентами вектора A. Вектор A является векторной суммой составляющих векторов Ax, Ay и Az .
Единичный вектор
Единичный вектор, имеющий то же направление, что и вектор, на который он ссылается, важен, но его длина всегда равна 1.
Единичные векторы осей координат. Мы также присваиваем единичные векторы оси системы отсчета. а) относится к правовращающей системе и б) к левосторонней системе.
Сложение векторов
Сумма вектора обычно не совпадает с суммой скалярных величин:
Добавление двух или более векторов друг к другу сводится к добавлению их компонентов, то есть проекций на опорные оси. Результирующий вектор называется случайным вектором. Для двух векторов результирующий вектор является диагональю параллелограмма, построенного на этих векторах. Метод параллелограмма.
В случае большего числа векторов результирующий вектор получается путем рисования одного из этих векторов, затем в конце первого вектора мы начинаем второй, в конце второго мы даем начало третьего и так далее.
Полученный вектор является вектором, начало которого находится в начале первого из добавленных векторов. и его конец в конце последнего.
При изменении порядка сложения результирующий вектор (красный) не меняет длину, направление:
Это правило добавления векторов также действует в трехмерном пространстве:
Умножение вектора на скаляр
Самым простым умножением, выполняемым на векторах, является умножение вектора на скаляр (число). Такое умножение не меняет направление вектора, но, как правило, меняет его длину и может изменить его конец (когда скаляр является отрицательным числом). Когда вектор A умножается на α-скаляр, мы получаем новый вектор B:
Скалярное произведение и векторное произведение двух векторов являются очень важными направления в физике и геометрии. Существует также смешанное произведение трех векторов.
Скалярное произведение двух векторов
Формально скалярное произведение векторов представляет собой точку, и ее значение определяется зависимостью
Скалярное произведение описывает способ, которым оба вектора видят друг друга, то есть как долго тень (проекция) отбрасывает каждый из векторов в своего партнера, когда угол между ними равен φ
B cos φ — длина тени, которую вектор B выбрасывает в вектор A. Аналогично, A cos φ — длина тени, которую вектор A выбрасывает в вектор B.
Когда длина проекции (тени) одного из векторов равна нулю, тогда длина проекции второго вектора равна нулю, то есть A • B = 0. Это означает, что эти векторы не работают в одном и том же направлении вообще. Работа, которую мы выполняем при движении автомобиля, зависит не только от приложенной силы F, но и от угла, который создает направление силы и направление пути.
Так как единичные векторы оси системы отсчета х, у и z, которые обозначают векторы ех, еY и еz, перпендикулярны друг к другу, то в виду того, что А • В = АВcosφ и что cos 0 = 1 и cos 90o = 0, мы получаем произведение значений этих единичных векторов:
Выполнение аналогичного умножения на векторы A и B
мы получили новое выражение для скалярного произведения двух векторов A и B
Значение скалярного произведения двух векторов A и B можно записать в виде двух эквивалентных выражений:
Сравнивая оба выражения, мы находим выражение для угла между векторами A и B:
Векторное произведение двух векторов
Многие важные величины в науке и технике определяются вектором, который является произведением двух других векторов. В таких случаях произведение этих векторов, называемое векторным произведением , приводит к третьему вектору.
В этом случае задача состоит в том, чтобы определить все три особенности вектора C, являющегося произведением векторного произведения векторов A и B:
- длина
- направление
- начало и конец
Произведение векторов A и B , приводящее к третьему вектору C, отмечено диагональным крестом
Направление
Вектор С такой, что вектор перпендикулярен к плоскости, образованной векторами A и B, которая перпендикулярна как к вектору A и B.
Длина
вектор С равен значению параллелограмма, построенного на векторах А и В. Числовой C = ABsin φ.
- Начало и конец
- Вектор С определяет правое направление движения шнека во время нанесения первого вектора, а именно А или B.
- Изменение порядка применения векторов означает изменение знака векторного произведения.
Таким образом, действительное свойство векторного произведения выглядит следующим образом A*B= -B*A
В отличие от скалярного произведения, векторное произведение некоммутативно.
Мы встретимся с векторным произведением на протяжении всего курса физики. Это также часто встречается в механике, а также в науке об электричестве и магнетизме.
В повседневной жизни векторное произведение находится в виде момента силы во вращательном движении. Мы воздействуем на вращательное движение тем эффективнее, чем больше применяем момент силы.
При откручивании гайки гаечным ключом речь идет не только о силе F, но и о способе ее применения (длина рычага R и угол, который создает рычаг с направлением силы).
Все эти зависимости элегантно включены в одно выражение в виде векторного произведения:
Хотя составляющие вектора C, который является произведением векторного произведения векторов A и B, уже включены в его длину и направление, но имея данные составляющих векторов A и B, мы можем использовать их для определения компонентов вектора C в форме матрицы:
Удобнее всего рассчитать этот определитель, расширив относительно первой строки.
Смешанное произведение трех векторов
Смешанное произведение трех векторов является скалярным значением, равным значению детерминанта
Геометрическая интерпретация: смешанное произведение численно равно объему V параллелепипеда, растянутому по векторам A, B и C:
Циклическая корректировка векторов в смешанном произведении не меняет значение этого произведения, то есть:
Источник: https://meanders.ru/vektor.shtml
Векторы на ЕГЭ по математике. Действия над векторами
Стандартное определение: «Вектор — это направленный отрезок». Обычно этим и ограничиваются знания выпускника о векторах. Кому нужны какие-то «направленные отрезки»?
А в самом деле, что такое векторы и зачем они?
Прогноз погоды. «Ветер северо-западный, скорость 18 метров в секунду». Согласитесь, имеет значение и направление ветра (откуда он дует), и модуль (то есть абсолютная величина) его скорости.
Величины, не имеющие направления, называются скалярными. Масса, работа, электрический заряд никуда не направлены. Они характеризуются лишь числовым значением — «сколько килограмм» или «сколько джоулей».
Физические величины, имеющие не только абсолютное значение, но и направление, называются векторными.
Скорость, сила, ускорение — векторы. Для них важно «сколько» и важно «куда». Например, ускорение свободного падения направлено к поверхности Земли, а величина его равна 9,8 м/с2. Импульс, напряженность электрического поля, индукция магнитного поля — тоже векторные величины.
Вы помните, что физические величины обозначают буквами, латинскими или греческими. Стрелочка над буквой показывает, что величина является векторной:
Вот другой пример.
Автомобиль движется из A в B. Конечный результат — его перемещение из точки A в точку B, то есть перемещение на вектор .
Теперь понятно, почему вектор — это направленный отрезок. Обратите внимание, конец вектора — там, где стрелочка. Длиной вектора называется длина этого отрезка. Обозначается: или
До сих пор мы работали со скалярными величинами, по правилам арифметики и элементарной алгебры. Векторы — новое понятие. Это другой класс математических объектов. Для них свои правила.
Когда-то мы и о числах ничего не знали. Знакомство с ними началось в младших классах. Оказалось, что числа можно сравнивать друг с другом, складывать, вычитать, умножать и делить. Мы узнали, что есть число единица и число ноль.
Теперь мы знакомимся с векторами.
Понятия «больше» и «меньше» для векторов не существует — ведь направления их могут быть разными. Сравнивать можно только длины векторов.
А вот понятие равенства для векторов есть.
Равными называются векторы, имеющие одинаковые длины и одинаковое направление. Это значит, что вектор можно перенести параллельно себе в любую точку плоскости.
Единичным называется вектор, длина которого равна 1. Нулевым — вектор, длина которого равна нулю, то есть его начало совпадает с концом.
Удобнее всего работать с векторами в прямоугольной системе координат — той самой, в которой рисуем графики функций.
Каждой точке в системе координат соответствуют два числа — ее координаты по x и y, абсцисса и ордината.
Вектор также задается двумя координатами:
Здесь в скобках записаны координаты вектора — по x и по y.
Находятся они просто: координата конца вектора минус координата его начала.
Если координаты вектора заданы, его длина находится по формуле
Сложение векторов
Для сложения векторов есть два способа.
1. Правило параллелограмма. Чтобы сложить векторы и , помещаем начала обоих в одну точку. Достраиваем до параллелограмма и из той же точки проводим диагональ параллелограмма. Это и будет сумма векторов и .
Помните басню про лебедя, рака и щуку? Они очень старались, но так и не сдвинули воз с места. Ведь векторная сумма сил, приложенных ими к возу, была равна нулю.
2. Второй способ сложения векторов — правило треугольника. Возьмем те же векторы и . К концу первого вектора пристроим начало второго. Теперь соединим начало первого и конец второго. Это и есть сумма векторов и .
По тому же правилу можно сложить и несколько векторов. Пристраиваем их один за другим, а затем соединяем начало первого с концом последнего.
Представьте, что вы идете из пункта А в пункт В, из В в С, из С в D, затем в Е и в F. Конечный результат этих действий — перемещение из А в F.
- При сложении векторов и получаем:
Вычитание векторов
Вектор направлен противоположно вектору . Длины векторов и равны.
Теперь понятно, что такое вычитание векторов. Разность векторов и — это сумма вектора и вектора .
Умножение вектора на число
При умножении вектора на число k получается вектор, длина которого в k раз отличается от длины . Он сонаправлен с вектором , если k больше нуля, и направлен противоположно , если k меньше нуля.
Скалярное произведение векторов
- Векторы можно умножать не только на числа, но и друг на друга.
- Скалярным произведением векторов называется произведение длин векторов на косинус угла между ними.
- Обратите внимание — перемножили два вектора, а получился скаляр, то есть число.
Например, в физике механическая работа равна скалярному произведению двух векторов — силы и перемещения:
- Если векторы перпендикулярны, их скалярное произведение равно нулю.
А вот так скалярное произведение выражается через координаты векторов и :
- Из формулы для скалярного произведения можно найти угол между векторами:
Эта формула особенно удобна в стереометрии.
Например, в задаче 14 Профильного ЕГЭ по математике нужно найти угол между скрещивающимися прямыми или между прямой и плоскостью. Часто векторным методом задача 14 решается в несколько раз быстрее, чем классическим.
В школьной программе по математике изучают только скалярное произведение векторов.
Оказывается, кроме скалярного, есть еще и векторное произведение, когда в результате умножения двух векторов получается вектор. Кто сдает ЕГЭ по физике, знает, что такое сила Лоренца и сила Ампера. В формулы для нахождения этих сил входят именно векторные произведения.
Векторы — полезнейший математический инструмент. В этом вы убедитесь на первом курсе.
Этот курс заменяет полгода занятий с репетитором. Он включает в себя всю часть 1 и задачу 13. Просто, понятно и доступно. Автор — репетитор-профессионал Анна Георгиевна Малкова.
Данного видеокурса достаточно для того, чтобы сдать ЕГЭ на «5».
Внимание! Мега-распродажа! Именно сейчас вы можете получить все 5 дисков видеокурса по минимальной цене 5000 2500 рублей. Количество комплектов ограничено. Не опоздайте!
Заказать
Источник: https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/matematika/vektory-na-ege-po-matematike-v-zadache-v6-dejstviya-nad-vektorami/
Действия над векторами /qualihelpy
Справочный материал Примеры Обратите внимание! Видео Модели Пройти тесты
- Линейные действия над векторами
- К линейным действиям с векторами относят сложение векторов, вычитание векторов и умножение вектора на число.
- Сложение векторов с заданными координатами
Чтобы сложить (вычесть) векторы и необходимо сложить (вычесть) их соответствующие координаты: (3.8)
Умножение вектора на число
Чтобы умножить вектор на число , необходимо каждую координату вектора умножить на это число: (3.9)
Сочетая действия сложения и вычитания векторов, а также умножение вектора на число, получим линейную комбинацию векторов.
Аналогично выполняются линейные действия над -мерными векторами.
Скалярное произведение векторов
Скалярным произведением векторов и называется число, равное произведению длин этих векторов на косинус угла между ними: (3.10)Угол между векторами и находят по формуле:. (3.11)Векторы и перпендикулярны, если угол между ними равен . Поскольку то скалярное произведение перпендикулярных векторов равно нулю. Проекцией вектора на вектор называют длину отрезка, концами которого являются основания перпендикуляров, опущенных из начала и конца вектора на вектор . Записывают: пр. На рисунке 3.7 пр Проекцию вектора на вектор находят по формуле: пр (3.12) где – угол между векторами и .
Свойства скалярного произведения:
1) 2) где 3) 4) Скалярное произведение векторов и можно найти и по формуле: (3.13)Аналогично в -мерном пространстве: (3.13.1)
Векторное произведение векторов
Векторным произведением векторов и называют третий вектор , который перпендикулярен как вектору , так и вектору Векторное произведение векторов и находят по формуле: , (3.14)где векторы и – орты.Площадь параллелограмма, построенного на векторах и , находят по формуле: (3.15)
Площадь треугольника, построенного на этих же векторах, находят по формуле:
(3.16)
Смешанное произведение векторов
Рассмотрим векторы , и Смешанным произведением этих векторов называют число, которое получено в результате скалярного умножения вектора на векторное произведение векторов и Смешанное произведение векторов и и находят по формуле: . (3.17)Объем параллелепипеда, построенного на векторах , и , находят по формуле: (3.18)Объем пирамиды, построенной на векторах , и , находят по формуле: (3.19) Пример 1. Найдите вектор если известно, что и Решение. Согласно формулам 3.8 и 3.9 получим: Ответ: Пример 2. Найдите скалярное произведение векторов и , если известно, что , и . Решение. Согласно формуле 3.10 получим: Ответ: Пример 3. Найдите скалярное произведение векторов и Решение. Согласно формуле 3.13 запишем: Ответ: Пример 4. Найдите угол между векторами и Решение. Согласно формуле 3.11 получим:Ответ: Пример 5. Найдите векторное произведение векторов и Решение. Согласно формуле 3.14 запишем: Ответ: Пример 6. Найдите смешанное произведение векторов , и . Решение. Согласно формуле 3.17 запишем:Ответ: 1. Множество всех -мерных векторов, в котором для любых двух векторов определена их сумма, и для любого действительного числа определено произведение вектора на это число, называется действительным -мерным векторным арифметическим пространством .2. Пространство со скалярным произведением (3.13.1) называют евклидовым
Источник: http://helpy.quali.me/theme/university/64
Умножение вектора на число
- УРОК № 47
- Тема. Умножение вектора на число
- Цель урока: формирование умения умножать вектор на число; изучение свойств умножения вектора на число; формирование умений применять изученные значение и свойства к решению задач.
- Тип урока: комбинированный.
- Наглядность и оборудование: таблица «Декартовы координаты и векторы на плоскости»[13].
- Требования к уровню подготовки учащихся: описывают умножения вектора на число; откладывают вектор, равный произведению вектора на число; формулируют свойства умножения вектора на число; применяют изученные определения и свойства к решению задач.
- Ход урока
- И. Проверка домашнего задания
- 1. Проверить наличие выполненного домашнего задания и ответить на вопросы, которые возникли у учащихся при его выполнении.
- 2. Фронтальная беседа
- 1) Дайте определение суммы двух векторов. Опишите способы построения вектора суммы двух векторов.
- 2) Дайте определение разности двух векторов. Опишите способы построения вектора разности двух векторов.
- 3) Сформулируйте законы сложения и вычитания двух векторов.
- II.
Поэтапное восприятие и осознание нового материала
- Умножение вектора на число
- Произведением вектора на действительное число λ называетесь вектор = λ, колінеарний вектора , причем:
- 1) = |λ| · ;
- 2) если λ > 0, то вектор , одинаково направленный с вектором ;
- 3) если λ 0, то вектор противоположно направленный вектору (рис. 209).
Свойства произведения вектора на число
- 1) (λ1λ2) = λ1(λ2) (связующий закон);
- 2) λ1 + λ2 = (λ1 + λ2) (распределительный закон);
- 3) λ + λ = λ( + ) (распределительный закон);
- 4) 0 · = λ · = .
Два ненулевые векторы и коллинеарны тогда и только тогда, когда = λ, λ — отличное от нуля число.
Координаты вектора λ равны произведению числа λ на соответствующие координаты вектора . Если векторы заданы на плоскости, то λ(а1; а2) = = (λа1; λа2).
Решение упражнений
- 1. Постройте вектор , длина которого равна 4 см. Построй то с помощью линейки векторы:
а) 2; б) -2; в) ; г) -.
- 2. Дано (1; -3), (-2; 1). Найдите координаты вектора:
а) 2; б) -3; в) 2 + 3; г) 2 — 3.
- 3. Найдите |2|, если (1; 2).
- 4. Докажите, что векторы (1; 2) и (0,5; 1) одинаково направлены, а векторы (-1; 2) и (0,5; -1) противоположно направлены.
- 5. Абсолютная величина вектора λ равна 5. Найдите λ, если:
а) (-6; 8); б) (3; -4).
- 6. В паралелограмі ABCD О — точка пересечения диагоналей, К — середина стороны CD. Выразите векторы и через векторы и .
III. Закрепление и осмысление нового материала
Решение задач
- 1. В треугольнике ABC AM — медиана. Докажите, что = ( + ).
- 2. Точки М и N — середины отрезков АВ и CD соответственно (рис. 210). Докажите, что = ( + ).
- 3. Дан параллелограмм ABCD, = , = . Выразите векторы , , и через и .
IV. Домашнее задание
- 1. Изучить теоретический материал.
- 2. Решить задачи.
- 1) Даны векторы (3; 2) и (0; -1). Найдите вектор = -2 + 4 и его абсолютную величину.
- 2) В паралелограмі ABCD О — точка пересечения диагоналей, М — середина ВС. Выразите и через векторы и .
V. Подведение итогов урока Вопрос к классу
- 1. Дайте определение умножения вектора на число.
- 2. Сформулируйте свойства произведения вектора на число.
Источник: http://na-uroke.in.ua/47-123.html
Урок 9 умножение вектора на число. — презентация
- 1 УРОК 9 УМНОЖЕНИЕ ВЕКТОРА НА ЧИСЛО
- 2 ЗАДАЧА1 Найдите:
- 3 ЗАДАЧА2 Докажите:
- 4 ЗАДАЧА3 ABCD-прямоугольник AB=5; AD=12. Докажите: Найдите:
5 Умножение вектора на число.
Произведением ненулевого вектора на число называется такой вектор, длина которого равна, причем векторы и сонаправлены при и притивоположно направлены при. ak a b a k k>0 b k
6 Умножение вектора на число. a b2b 2bb b2b2= 2 a1 2 a1a 2 a1a 21=
7 Произведение любого вектора на число нуль есть нулевой вектор. o a o = Произведение нулевого вектора на любое число считается нулевой вектор. o o k = Для любого числа и любого вектора векторы и коллинеарны. ak aka a — 2 a — a 12 1 a 1 2
- 8 A BCDN MRESF HJKLZ Q VTYU Назовите вектор, который получится в результате умножения. I OPXG
- 9 XT = XT х – 43 – 0 СК = JO х A BCDN MRESF HJKLZ Q VTYU I OPXG JO = CK х XD = CK х NN = XD х ХТ = XD х не существует х не существует 1 TX = XT х
- 10 2 ВК = ОК х3 A C O K T B О – точка пересечения медиан треугольника.31 – КO = ВK х ОВ = КО х
- 11 х DO = KF –4 –4 A C 7 TB AC = TВ х 3 TВ = 7TВ = 7TВ = 7TВ = 7 AC = 3 O D KF 10 2,5 DO = 10 KF = 2,5 73 TB = AC х 37 KF = DO х 41 –
- 12 х D S LK SD = LK SDLK Длина вектора SD на 25% меньше длины вектора LK1,25 A C TB ТВ = АС х TBАС Длина вектора TB на 25% больше длины вектора АС -0,75
- 13 BC = DA 8 ВС ABCD – трапеция. А D 10 х –0,8 –0,8 DA = BC х – 810
- 14 – 3 8В С ABCD – параллелограмм. CS : SB = 5 : 3 А D BS = DA х – 8 3S х DA = BS
- 15 Умножение вектора на число обладает следующими основными свойствами. k (l a) (kl)a = Сочетательный закон Первый распределительный закон Второй распределительный закон k (a + b) = ka + kb (k+l)a = ka + la Для любых, и любых чисел, справедливы равенства:abbkl1 2 3
16 B O a k = 2, l = 3. Рисунок иллюстрирует сочетательный закон. Представлен случай, когда k = 2, l = 3. k (l a) (kl)a = Сочетательный закон 1 B OA OВ = 2OA = 2(3 ) a aa a OВ = 6 a a a = (2 3) a aa a
17 B k = 3, l = 2. Рисунок иллюстрирует первый распределительный закон. Представлен случай, когда k = 3, l = 2. Oa Первый распределительный закон 2 Aka l al al al a OA = ka ; AB = la la (k+l)a = ka + la OB = (k+l)a = ka + la
- 18 Oa Второй распределительный закон 3 A k (a + b) = ka + kb Рисунок иллюстрирует второй распределительный закон. На рисунке, коэффициент подобия ОАВ ОА 1 В 1 k A1A1A1A1 B1B1B1B1Bb a+b OA = ka k(a+b) kb AB = OB = ka+kb OB = OA + AB = С другой стороны, Таким образом,k(a+b) ka+kb=
- 19 781 Пусть х = m + n, y = m – n Выразите через и векторыmn 2х – 2у 2х + у 21 –х – у 31
- 20 ЗАДАЧА 4 Построить вектор С А В
- 21 ЗАДАЧА 5 Построить вектор С А В
22 ЗАДАЧА6 Построить вектор. С А В = АВСD – параллелограмм. DCAAC
23 ЗАДАЧА7 Построить вектор.С А В DAC АВСD – параллелограмм.
24 АВСD – ромб. Е ВС, ВЕ : ЕС = 3 : 1, К – середина DC, АВ =, AD =. Выразите через векторы и векторы: С А Вab aD b a b E K AE AK KE
25 Прежде, чем ввести еще одно действие – умножение вектора на число, обратимся к примеру. Представим себе, что один автомобиль движется прямолинейно с постоянной скоростью, второй движется в том же направлении со скоростью, вдвое большей, а третий автомобиль движется им навстречу, т.е.
в противоположном направлении, и величина его скорости такая же, как у второго автомобиля.
ТАКСИ v 2v -2v Если мы изобразим скорость первого автомобиля вектором v, то естественно изобразить скорость второго автомобиля вектором, у которого направление такое же, как у вектора v, а длина в 2 раза больше, и обозначить этот вектор 2v. Скорость третьего автомобиля изобразиться вектором, противоположным вектору 2v, т.е.
вектором -2v. Естественно считать, что вектор 2v получается умножением вектора v на число 2, а вектор -2v получается умножением вектора v на число -2. Этот пример показывает каким образом следует вести умножение вектора на число и что при умножении получается вектор.
Источник: http://www.myshared.ru/slide/202307