内容正文:
6.2.3向量的数乘运算
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1.向量加法的三角形法则
2.向量加法的平行四边形法则
特点:首尾相接,首指向尾
特点:共起点
A
C
B
b
a
a
b
.
a + b
A
B
D
C
b
a
a
a + b
b
2
o.
B
A
3.向量的减法
特点:同起点,连终点,指被减
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1.在急风骤雨、雷电交加的夜晚,为什么我们总是先看到闪电,后听到雷声?这是因为在同一方向上光速远远大于声速.经测量,光速大小约为声速的8.7×105倍.
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由以上两个实例可以看出,实际中存在方向相同、大小之间存在倍数关系的两个向量,因此有必要研究实数与向量积的运算.
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B
C
N
M
Q
P
O
A
探究点1 数乘向量
思考1:
.
,
6
向量的数乘运算
它的长度和方向规定如下:
一般地,实数λ与向量 的积是一个向量,
记作 这种运算叫作向量的数乘运算.
特别地,当λ=0时 方向任意.
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思考3:数乘向量依然是向量,它的方向由谁决定?
提示:由λ和向量 的方向共同决定.
思考4:数乘向量的几何意义.
提示:是把向量 沿 的方向或 的反方向伸长或压
缩,具体为:
①当|λ|>1时,有|λ |>| |,这意味着表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的|λ|倍,
②当0<|λ|<1时,有|λ |<| |,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)上缩短为原来的|λ|倍.
探究点2 数乘向量的运算律
1.根据定义,求作向量 和 ,并作比较.
结论:
10
2.
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数乘向量的运算律:
设 为向量,λ,μ为实数,则有:
结合律
第一分配律
第二分配律
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√
√
×
×
13
14
15
16
解:
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向量的加法、减法和实数与向量积的综合运算,通常叫作向量的线性运算.
对于任意的向量 以及任意实数λ,μ1, μ2 ,恒有
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探究点3 共线向量判定定理和性质定理
思考1:如果 那么向量 与 是否共线?
向量共线的判定定理
是一个非零向量,若存在一个实数λ,使得
则向量 与非零向量 共线.
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思考2:(1) 为什么要是非零向量?
若是零向量时,λ不唯一.
(2) 可以是零向量吗?
可以.
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A
C
B
D
E
,
22
P
C
A
B
证明:如题干图,因为向量 与向量 共线,根据向
量共
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课堂练习
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深化概念
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)3a的方向与a的方向相同,且-2a的方向与a的方向相反.( )
(2)4a与-4a的模相等.( )
(3)a与-λa的方向相反.( )
(4)若a,b共线,则存在唯一的实数λ,使a=λb.( )
B [∵-3<0,∴b与a方向相反.]
2.存在两个非零向量a,b满足b=-3a,则有( )
A.a与b方向相同
B.a与b方向相反
C.|a|=|3b|
D.|a|=|b|
D [∵eq \o(AC,\s\up15(→))=3eq \o(AB,\s\up15(→)),∴eq \o(BC,\s\up15(→))=2eq \o(AB,\s\up15(→)).]
3.点C在直线AB上,且eq \o(AC,\s\up15(→))=3eq \o(AB,\s\up15(→)),则eq \o(BC,\s\up15(→))等于( )
A.-2eq \o(AB,\s\up15(→))
B.eq \f(1,3)
eq \o(AB,\s\up15(→))
C.-eq \f(1,3)
eq \o(AB,\s\up15(→))
D.2eq \o(AB,\s\up15(→))
2 由于|a|=4,|b|=8,则|b|=2|a|,又两向量同向,故b=2a.
4.已知|a|=4,|b|=8,若两向量方向同向,则向量a与向量b的关系为b=________a.
强化练习
1.化简下列各式.
(1)4×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,8)))a.
(2)-2×eq \f(1,2)×(-3a).
[解] (1)4×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,8)))a=-eq \f(1,2)a.
(2)-2×eq \f(1,2)×(-3a)=3a.
题型一:数乘向量的定义及其几何意义
【例4】 设a是非零向量,λ是非零实数,则以下结论正确的有________.
(1)|-λa|≥|a|;
(2)a与λ2a方向相同;
(3)|-2λa|=2|λ|·|a|.
[思路探究] 根据数乘向量的