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精彩三年课程探究与巩固·数学·必修第二册
6. 2 平面向量的运算
6.2.3 向量的数乘运算
第六章 平面向量及其应用
*
[课程目标] 1.了解向量数乘的概念,并理解这种运算的几何意义; 2.理解并掌握向量数乘的运算律,会运用向量数乘运算律进行向量运算;3.理解并掌握两向量共线的性质及其判定方法,并能熟练地运用这些知识解决有关共线向量的问题.
实数λ与向量a的积是一个_______,这种运算叫做向量的______
,记作_____,其长度与方向规定如下:
(1) |λa|=________.
(2) 当_______时,λa的方向与a的方向相同;当_______时,λa
的方向与a的方向相反.
向量
数乘
λa
|λ||a|
λ>0
λ<0
[研读](1)λ是实数,a是向量,它们的积仍是向量.另外,λa=0的条件是λ=0或a=0.
(2)对于向量λa(a≠0)的长度:
①当|λ|>1时,有|λa|>|a|,这意味着表示向量a的有向线段在原方向(λ>1)或反方向(λ<-1)上伸长到|a|的|λ|倍;
②当0<|λ|<1时,有|λa|<|a|,这意味着表示向量a的有向线段在原方向(0<λ<1)或反方向(-1<λ<0)上缩短到|a|的|λ|.
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)实数与向量相乘,结果仍是向量.( )
(2)-3a的模是a的模的3倍且其方向与a的方向相反.( )
1.向量数乘的运算律:设λ,μ为实数,那么:
(1)λ(μa)=_________;
(2)(λ+μ)a=___________;
(3)λ(a+b)=___________;
特别地,有(-λ)a=_________=__________;λ(a-b)=
___________.
√
√
(λμ)a
λa+μa
λa+λb
-(λa)
λ(-a)
2.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λ,μ1,μ2,恒
有λ(μ1a±μ2b)=__λμ1a±λμ2b__.
[研读]向量的数乘运算律可以类比实数的乘法运算律来理解
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)向量数乘的运算律与实数乘法的运算律相同.( )
(2)3a+5a=8a.( )
(3)-2a+3b-4a+2b=-6a+5b.( )
√
√
√
向量a(a≠0)与b共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使
__________.
[研读]为什么共线向量定理中规定a≠0?
理由:(1)若将条件a≠0去掉,即当a=0时,显然a与b共线;
(2)若b≠0,则不存在实数λ,使b=λa;
(3)若b=0,则对任意实数λ,都有b=λa.
b=λa
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)-2a与3a是共线向量.( )
(2)若b=λa,则a与b共线.( )
(3)设e1,e2是两个不共线的向量,若向量m=-e1+ke2(k∈R)与向量n=e2-2e1共线,则k= .( )
√
√
√
(2)已知向量为a,b,未知向量为x,y,向量a,b,x,y满足关系式3x-2y=a,-4x+3y=b,求向量x,y.
[规律方法]
(1) 向量的数乘运算类似于代数多项式的运算,例如实数运算中
的去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在数
与向量的乘积中同样适用,但是在这里的“同类项”“公因
式”指向量,实数看作是向量的系数.
(2) 向量也可以通过列方程和方程组求解,同时在运算过程中多
注意观察,恰当地运用运算律简化运算.
计算:(1)(a+b)-3(a-b)-8a=________________;
(2)若 (c+b-3y)+b=0,其中a,b,c为已知向
量,则未知向量y=__________________.
-10a+4b
例2 如图所示,已知▱ABCD的边BC,CD的中点分别为K,L,且 试用e1,e2表示
[规律方法]
由已知向量来表示另外一些向量是向量解题的基础,除了要利用向量的加、减、数乘等线性运算外,还应充分利用平面几何的一些定理、性质.
如图所示,D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点,M,N分别是DE,BC的中点,已知 试用a,b分别表示
例3 (1)已知非零向量e