内容正文:
§3 从速度的倍数到向量的数乘
第二章 平面向量及其应用
3.1 向量的数乘运算
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第二章 平面向量及其应用
数学 必修 第二册 B
课程内容标准 学科素养凝练
通过实例,掌握向量数乘的运算,并理解其几何意义,了解向量数乘的运算性质. 通过学习向量的数乘运算,提升数学抽象及数学运算素养.
栏目索引
课前 预习案
课堂 探究案
冲关 演练案
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第二章 平面向量及其应用
数学 必修 第二册 B
相同
相反
课前 预习案
1.向量数乘的概念
实数λ与向量a的乘积是一个向量,记作λa,满足以下条件:
(1)当λ>0时,向量λa与向量a的方向____;
当λ<0时,向量λa与向量a的方向____;
当λ=0时,0a=0.
(2)|λa|=|λ||a|.
这种运算称为向量的数乘.
由向量数乘的定义容易推出,在非零向量a方向上的单位向量是eq \f(a,|a|).
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2.数乘运算的运算律
设λ,μ为实数,a、b为向量,那么根据向量的数乘定义,可以得到以下运算律:
(1) (λ+μ)a=λa+μa;(2)λ(μa)=(λμ)a;
(3)λ(a+b)=λa+λb.
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第二章 平面向量及其应用
数学 必修 第二册 B
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)若λa=0,则λ=0.
( )
(2)0·eq \o(AB,\s\up15(→))=0.
( )
答案 (1)× (2)×
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数学 必修 第二册 B
A
2.若|a|=1,|b|=2,且a与b方向相同,则下列关系式正确的是( )
A.b=2a
B.b=-2a
C.a=2b
D.a=-2b
3.(教材P89练习2改编)化简:2(3a+4b)-7a=________.
答案 -a+8b
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探究一 向量数乘的定义
课堂 探究案
[知能解读] 对向量数乘的四点说明
1.λa中实数λ叫作向量a的系数.
2.向量数乘运算的几何意义:把a沿着a的方向或a的反方向扩大或缩小.
3.当λ=0或a=0时,λa=0.注意是0,而不是0.
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第二章 平面向量及其应用
数学 必修 第二册 B
已知a,b为非零向量,试判断下列各命题的真假,并说明理由.
(1)2a的方向与a的方向相同,且2a的模是a的模的2倍;
(2)-2a的方向与3a的方向相反,且-2a的模是3a模的eq \f(2,3);
(3)-2a与2a是一对相反向量;
(4)a-b与-(b-a)是一对相反向量.
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数学 必修 第二册 B
解 (1)真命题.理由:2a=a+a与a方向相同,
且|2a|=|a+a|=|a|+|a|=2|a|.
(2)真命题.理由:-2a=(-a)+(-a)与-a同方向,3a=a+a+a与a同方向,-a与a反方向,故-2a与3a反方向.
又|-2a|=2|a|,|3a|=3|a|,所以-2a的模是3a模的eq \f(2,3).
(3)真命题.理由:-2a+2a=(-2+2)a=0,故-2a与2a是一对相反向量.
(4)假命题.理由:-(b-a)与b-a是一对相反向量,a-b与b-a是一对相反向量,故-(b-a)与a-b是相等的.
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数学 必修 第二册 B
[方法总结] 实数λ与向量a可作数乘,但实数λ不能与向量a进行加、减运算,如λ+a,λ-a都是无意义的.还必须明确λa是一个向量,λ的符号与λa的方向相关,|λ|的大小与λa的模有关.
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数学 必修 第二册 B
答案 ABCD
解析 [由λ与向量a的积λa的方向规定易知,A,B正确.对于命题C,D,当λμ>0时,λ,μ同正或同负,∴λa与μa都与a同向,或者都与a反向.∴λa与μa同向.当λμ<0时,则λ与μ异号,λa与μa中,一个与a同向,一个与a反向,∴λa与μa反向.故C,D也正确.]
[训练1] (多选题)已知λ,μ∈R,则在下列各命题中正确的命题是( )
A.λ<0,a≠0时,λa与a的方向一定相反
B.λ>0,a≠0时,λa与a的方向一定相同
C.λμ>0,a≠0时,λa与μa的方向一定相同
D.λμ<0,a≠0时,λa与μa的方向一定相反
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第二章 平面向量及其应用
数学 必修 第二册 B
探究二 向量的线性运算
(1)3(6a+b)-9eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(1,3)b))=________.
答案 9a
解析 [原式=18a+3b