内容正文:
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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学习任务 1.了解向量数乘的概念. (数学抽象)
2.理解并掌握向量数乘的运算律,会运用向量数乘的运算律进行向量运算. (数学运算)
3.理解并掌握向量共线定理及其判定方法.(逻辑推理)
6.2.3 向量的数乘运算
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关键能力·合作探究释疑难
学习效果·课堂评估夯基础
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01
6.2.3 向量的数乘运算
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一只蚂蚁做匀速直线运动,如果蚂蚁向东运动1秒钟的位移对应的向量为a,那么它在同一方向上运动3秒钟的位移对应的向量怎样表示?是3a吗?蚂蚁向西运动3秒钟的位移对应的向量又怎样表示?是-3a吗?你能用图形表示吗?
问题:类比实数的运算“a+a+a=3a”,你能猜想实例中a+a+a的结果吗?
6.2.3 向量的数乘运算
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知识点1 向量的数乘运算
(1)定义:规定实数λ与向量a的积是一个____,这种运算叫做向量的数乘,记作:____,它的长度与方向规定如下:
①|λa|=_____.
②当λ>0时,λa的方向与a的方向____.
当λ<0时,λa的方向与a的方向____.
当λ=0时,λa=__.
向量
λa
|λ||a|
相同
相反
0
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(2)运算律:设λ,μ为任意实数,则有:
①λ(μa)=______.
②(λ+μ)a=_______.
③λ(a+b)=________.
特别地,有(-λ)a=______=______;λ(a-b)=________.
(3)线性运算:向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算,向量线性运算的结果仍是____.对于任意向量a,b,以及任意实数λ,μ1,μ2,恒有λ(μ1a±μ2b)=___________.
(λμ)a
λa+μa
λa+λb
-(λa)
λ(-a)
λa-λb
向量
λμ1a±λμ2b
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思考1. 实数与向量可以相乘,那么能否相加或相减呢?
[提示] 不能进行加减,像a+λ,a-λ(λ为实数)都是没有意义的.
思考2. 若λa=0,则一定有a=0吗?
[提示] 不一定,还有可能λ=0.
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知识点2 向量共线定理
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________.
提醒 定理中a≠0不能去掉.若a=b=0,则实数λ可以是任意实数;若a=0,b≠0,则不存在实数λ,使得b=λa.
b=λa
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1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)a=λb⇒a与b共线. ( )
(2)若a与b共线,一定有a=λb. ( )
(3)若a,b不共线,则a,b中任何一个均不为0. ( )
2.化简:2(3a+4b)-8a=________.
√
×
√
-2a+8b [原式=6a+8b-8a=-2a+8b.]
-2a+8b
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类型1 向量的线性运算
类型2 用已知向量表示相关向量
类型3 向量共线定理
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类型1 向量的线性运算
【例1】 化简下列各式:
(1)3(6a+b)-9;
(2)-2;
(3)2(5a-4b+c)-3(a-3b+c)-7a.
[解] (1)原式=18a+3b-9a-3b=9a.
(2)原式=-a-b=a+b-a-b=0.
(3)原式=10a-8b+2c-3a+9b-3c-7a=b-c.
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反思领悟 向量的线性运算类似于多项式的代数运算,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,但是这里的“同类项”“公因