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精彩三年 课程探究与巩固 数学 必修第二册
第六章 平面向量及其应用
6.2 平面向量的运算
6.2.3 向量的数乘运算
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1
[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.
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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
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[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|.
【思辨】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.( )
√
√
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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)=____________.
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)=________________.
[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.
(λμ)a
λa+μa
λa+λb
-(λa)
λ(-a)
λa-λb
λμ1a±λμ2b
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【思辨】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.( )
√
√
√
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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a=0,b≠0,则不存在实数λ,使b=λa;
(3)若a=0,b=0,则对任意实数λ,都有b=λa.
b=λa
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【思辨】 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.( )
√
√
√
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例1
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[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,同时在运算过程中要注意多观察,恰当地运用运算律简化运算.
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计算:(1)(a+b)-3(a-b)-8a=________________;
-10a+4b
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例2
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[规律方法]
用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.
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例3
A,B,D
1
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[规律方法]
有关三点共线,通常转化为三点构成的其中两个向量共线,向量共线定理是解决向量共线问题的依据.
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-8
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1.设a是非零向量,λ是