内容正文:
数学 必修第二册(北师)
第二章 平面向量及其应用
§3 从速度的倍数到向量的数乘
高效导学第一步
预习教材新知,落实必备知识
向量
相同
相反
0
-a
λa+μa
λa+λb
λμ1a±λμ2b
a=λb
高效导学第二步
课堂互动探究,培优关键能力
3.1 向量的数乘运算 3.2 向量的数乘与向量共线的关系
[课程标准] 1.通过实例分析,掌握平面向量数乘运算及运算法则,理解其几何意义,理解两个平面向量共线的含义. 2.了解平面向量的线性运算性质及其几何意义.
一、向量的数乘运算
1.定义:实数λ与向量a的乘积是一个 ,记作λa,满足以下条件:
(1)当λ>0时,向量λa与向量a的方向 ;
当λ<0时,向量λa与向量a的方向 ;
当λ=0时,0a= .
(2)|λa|=|λ||a|.这种运算称为向量的数乘.
由(1)(2)可知,(-1)a= .
2.单位向量:
在非零向量a方向上的单位向量是 eq \f(a,|a|) .
记一记:1.数乘的理解
(1)数乘向量的结果仍是一个向量.λa中的实数λ叫做向量a的系数;
(2)不要忽略特殊情况:当λ=0时,λa=0.当λ≠0时,若a=0,也有λa=0;
(3)实数与向量可以求积,但是不能进行加减运算.
2.向量数乘的几何意义是把向量a沿着a的方向或反方向放大或缩小.当λ>0时,沿着a的方向放大(λ>1)或缩小λ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0<λ<1)) 倍;当λ<0时,沿着a的反方向放大(|λ|>1)或缩小|λ| eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(|λ|<1)) 倍.
二、向量数乘的运算律
1.设λ,μ为实数,a,b为向量,那么
(1)(λ+μ)a= ;
(2)λ(μa)=(λμ)a;
(3)λ(a+b)= .
特别地,有(-λ)a=-(λa)=λ(-a);λ(a-b)=λa-λb.
2.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向量.对于任意向量a,b,以及任意实数λ,μ1,μ2,恒有λ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(μ1a±μ2b)) = .
三、共线(平行)向量基本定理
给定一个非零向量b,则对于任意向量a,a∥b的充要条件是存在唯一一个实数λ,使 .
想一想:实数与向量的积与原向量之间的位置有怎样的关系?
提示:若a≠0,当λ>0时,λa与a的方向相同;
当λ<0时,λa与a的方向相反,即λa与a是共线向量;
若a=0或λ=0,因为0与任意向量平行,所以λa与a是共线向量.
【基点小试】
1.(2a-b)-(2a+b)等于( )
A.a-2b B.-2b
C.0 D.b-a
解析:原式=2a-2a-b-b=-2b.
答案:B
2.点C在直线AB上,且 eq \o(AC,\s\up6(→)) =3 eq \o(AB,\s\up6(→)) ,则 eq \o(BC,\s\up6(→)) 等于( )
A.-2 eq \o(AB,\s\up6(→)) B. eq \f(1,3)
eq \o(AB,\s\up6(→))
C.- eq \f(1,3)
eq \o(AB,\s\up6(→)) D.2 eq \o(AB,\s\up6(→))
解析:如图, eq \o(AC,\s\up6(→)) =3 eq \o(AB,\s\up6(→)) ,所以 eq \o(BC,\s\up6(→)) =2 eq \o(AB,\s\up6(→)) .
答案:D
3.(2022·新高考Ⅰ卷)在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA.记 eq \o(CA,\s\up6(→)) =m, eq \o(CD,\s\up6(→)) =n,则 eq \o(CB,\s\up6(→)) 等于( )
A.3m-2n B.-2m+3n
C.3m+2n D.2m+3n
解析:因为BD=2DA,所以 eq \o(AB,\s\up6(→)) =3 eq \o(AD,\s\up6(→)) ,所以 eq \o(CB,\s\up6(→)) = eq \o(CA,\s\up6(→)) + eq \o(AB,\s\up6(→)) = eq \o(CA,\s\up6(→)) +3 eq \o(AD,\s\up6(→)) = eq \o(CA,\s\up6(→)) +3( eq \o(CD,