内容正文:
第03讲 平面向量的数乘运算
课程标准
课标解读
1.掌握向量数乘的定义.
2.了解向量数乘的运算律.
3.理解向量数乘的几何意义.
4.掌握向量的共线定理.
通过本节课的学习要求熟练地进行实数与向量的积的运算,利用向量数乘的几何意义判断两向量共线,能在深刻理解向量数乘运算的基础上综合运用.
知识点
1.向量的数乘
一般地,我们规定实数
与向量
的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作
.它的长度和方向规定如下:
(1)
;
(2)
时,
的方向与
的方向相同;当
时,
与
的方向相反;
时,
.
【微点拨】
(1)对于
:①从代数角度看,
是实数,
是向量,它们的积仍然是向量.
的条件是
或
.②从几何的角度看,对于长度来说,当
时,意味着表示向量
的有向线段在原方向
或相反方向
上伸长了
倍;当
时,意味着表示向量
的有向线段在原方向
或反方向
上缩短了
倍.
(2)实数与向量可以求积,但不能进行加减运算,如
,
都无意义.
2.向量数乘的运算律
实数与向量的积满足下面的运算律:设
、
是实数,
、
是向量,则:
1 结合律:
EMBED Equation.DSMT4 ;
2 第一分配律:
EMBED Equation.DSMT4 ;
③第二分配律:
EMBED Equation.DSMT4 .
3.向量共线定理
(1)内容:
向量
与非零向量
共线,则有且只有一个实数
,使
.
(2)向量共线定理的注意问题:
①定理的运用过程中要特别注意
.
特别地,若
,实数
仍存在,但不唯一.
②定理的实质是向量相等,应从大小和方向两个方面理解,借助于实数
沟通了两个向量
与
的关系.
③定理为解决三点共线和两直线平行问题提供了一种方法.要证三点共线或两直线平行,任取两点确定两个向量,看能否找到唯一的实数
使向量相等即可.
【即学即练1】化简
的结果是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
.
本题正确选项为B.
【名师点睛】本题考查向量数乘运算的运算法则的应用,根据向量数乘运算法则直接化简即可得到结果.属于基础题.
【即学即练2】已知AD、BE分别是△ABC的边BC,AC上的中线,且
,
,则
=( )
A.
+
B.
+
C.
+
D.
+
【答案】C
【解析】∵
,
,
,
.∴
,解得
.故选C.
【即学即练3】设
是非零向量,
是非零实数,则下列结论中正确的是( )
A.
与
的方向相同
B.
与
的方向相反
C.
与
的方向相同
D.
【答案】C
【解析】只有当
时,才有
与
的方向相同,
与
的方向相反,且
.因为
,所以
与
的方向相同.故选C.
【名师点睛】本题主要考查向量的数乘,熟记概念即可,属于基础题型.根据向量的数乘运算,可直接得出结果.
【即学即练4】已知平行四边形
的对角线
与
交于点
,设
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】如图,
,
.
本题正确选项为B.
【名师点睛】本题考查向量的线性运算问题,涉及到向量的减法和数乘运算的应用,属于基础题.根据向量减法的三角形法则和数乘运算直接可得结果.
【即学即练5】在梯形ABCD中,
=3
,则
等于( )
A.–
+
B.–
+
C.–
+
D.–
【答案】A
【解析】∵在梯形ABCD中,
=3
,∴
+
,故选A.
【即学即练6】已知M为△ABC的边AB的中点,△ABC所在平面内有一个点P,满足
,若
,则λ的值为( )
A.2
B.1
C.
D.4
【答案】A
【解析】由题意满足
,可得四边形PACB是平行四边形,又M为△ABC的边AB的中点,∴PC=2PM,
,∴λ=2.故选A.
【即学即练7】已知实数
和向量
有下列说法:
①
;②
;
③若
,则
;④若
,则
.
其中,正确的说法是( )
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
【答案】B
【解析】①和②属于向量数乘运算的分配律,正确;
③中,当
时,
,但
与
不一定相等,故③不正确;
④正确,因为由
,得
,又因为
,所以
,即
.
故选B.
【名师点睛】本题主要考查向量的数乘,熟记向量数乘运算的法则即可,属于常考题型.求解时,根据向量数乘运算判断①②;根据特殊值
,判断③;根据向量数乘运算,可判断④.
【即学即练8】设
是两个不共线的向量,若向量
(
)与向量
共线,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为向量
(
)与向量
共线,所以存在实数
,使得
,
所以有
,因此
,解得
.故选D.
【名师点睛】本题主要考查由向量共线求参数的问题,熟记向量的共线定理即可,属于常考题型.求解时,根据向量的共线定理,结合题意得到,存在实数
,使得
,根据题中数据