内容正文:
课时目标
6.1.4 数乘向量
6.1.5 向量的线性运算 (强基课—梯度进阶式教学)
1.理解数乘向量的定义及几何意义,了解数乘向量的运算律.
2.理解向量线性运算的定义及运算法则.
3.能利用向量的线性运算解决简单的问题.
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目
录
课前环节/预知教材·自主落实主干基础
课堂环节/题点研究·迁移应用融会贯通
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(一)数乘向量
1.数乘向量的定义
定义 一般地,给定一个实数λ与任意一个向量a,规定它们的乘积是一个向量,记作λa,实数λ与向量a相乘的运算简称为数乘向量
模 当λ≠0且a≠0时,λa的模为__________
方向 当λ>0且a≠0时,与a的方向________;
当λ<0且a≠0时,与a的方向________;
当λ=0或a=0时,λa=0
|λ||a|
相同
相反
2.数乘向量的几何意义
把向量沿着它的方向或_______放大或_______.
3.λ(μ a)=(λμ)a
当λ和μ都是实数,且a是向量时:μ a是向量,λ(μ a)也是向量;λμ是实数,但(λμ)a是向量.可以看出λ(μ a)=_______.
反方向
缩小
(λμ)a
微点助解
(1)实数与向量可以进行数乘运算,但不能进行加减运算,如λ+a,λ-a均无法运算.
(2)λa的结果为向量,所以当λ=0时,得到的结果为0而不是0.
(3)在λa中,λ的符号与λa的方向有关,λ的大小与λa的模有关.当λ>0时,沿着向量a的方向放大(λ>1)或缩小(0<λ<1)到原来的λ倍;当λ<0时,沿着向量a的反方向放大(|λ|>1)或缩小(0<|λ|<1)到原来的|λ|倍.
4.向量平行、三点共线问题
(1)向量平行:如果存在实数λ,使得______,则b∥a.
b=λa
共线
[基点训练]
1.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
答案:A
2.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列关系式正确的是( )
答案: D
(二)向量的线性运算
1.向量的加法与数乘向量的混合运算
(1)规律:一般地,一个含有向量加法、数乘向量运算的式子,总是规定要先算______向量,再算向量______.
(2)运算律
①一般地,对于实数λ与μ,以及向量a,有λa+μa=_______.
②一般地,对于任意实数λ,以及向量a与b,有λ(a+b)=_______.
数乘
加法
(λ+μ)a
λa+λb
2.向量的线性运算
概念 向量的_______、_____、_________以及它们的混合运算,统称为向量的线性运算
规则 向量的线性运算,总规定要先计算________,再按_________的顺序进行计算,若有括号,要先算括号内各项
加法
减法
数乘向量
数乘向量
从左往右
微点助解
(1)由于向量的加法满足交换律与结合律,减去一个向量可以看成加上这个向量的相反向量.因此,a-2b+6a=a+(-2b)+6a=a+6a+(-2b)=7a+(-2b)=7a-2b.
(2)当一个向量的线性运算中含有括号时,我们可以用类似多项式运算中拆括号的方式来去掉其中的括号.如-(a-2b)=-a+2b.
[基点训练]
1.化简:4(a-3b)-6(-2b-a)=________.
解析:4(a-3b)-6(-2b-a)=4a-12b+12b+6a=10a.
答案:10a
答案:2
题型(一) 数乘向量的概念
[典例1] (多选)已知a,b是两个非零向量,则下列说法正确的是( )
[答案] ABC
[解析] ∵-2<0,∴-2a与a方向相反,两向量共线.又|-2a|=2|a|,∴A正确.
∵3>0,∴3a与a方向相同,且|3a|=3|a|.
∵5>0,∴5a与a方向相同,且|5a|=5|a|.
∴B正确.按照相反向量的定义可以判断C正确.
∵-(b-a)=-b+a=a-b,∴a-b与-(b-a)为相等的向量.∴D不正确.
[方法技巧]
对于数乘运算的理解,关键是对系数λ的认识
(1)当λ>0时,λa与a同向,模是|a|的λ倍;
(2)当λ<0时,λa与a反向,模是|a|的-λ倍;
(3)当λ=0时,λa=0.
[针对训练]
1.设a是非零向量,λ是非零实数,下列结论正确的是( )
A.a与λa的方向相反 B.a与λ2a的方向相同
C.|-λa|≥|a| D.|-λa|>|λ||a|
答案:B
解析:只有当λ<0时,a与λa的方向相反,A不正确.因为λ2>0,所以a与λ2a的方向相同,B正确.因为|-λa|=|λ||a|,所以只有当|λ|≥1时,才有|-λa|≥|a|,C、D不正确.
答案:D
题型(二) 向量的线性运算
[典例2]