内容正文:
数学 必修第二册(苏教)
第9章 平面向量
9.2 向量运算
高效导学第一步
预习教材新知,落实必备知识
高效导学第二步
课堂互动探究,培优关键能力
课下培优巩固练(四)
9. 2. 2 向量的数乘
[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.
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一、向量的数乘
一般地,实数λ与向量a的积是一个 ,记作λa,它的长度和方向规定如下:
(1)|λa|=|λ||a|.
(2)若a≠0,则当λ>0时,λa与a方向 ;当λ<0时,λa与a方向 .
实数λ与向量a相乘的运算,叫作向量的数乘.
特别地,当λ=0时,0a= ;当a=0时,λ0=0.
向量
相同
相反
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叫作向量a的系数;
(2)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.
λμ1a±λμ2b
二、向量数乘的运算律
1.设a,b为向量,λ,μ为实数,则:
(1)λ(μa)=(λμ)a;
(2)(λ+μ)a= ;
(3)λ(a+b)= ,
特别地,有(-λ)a=-(λa)=λ(-a);λ(a-b)=λa-λb.
λa+μa
λa+λb
2.向量的加法、减法和数乘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、向量共线定理
设a为非零向量,如果有一个实数λ,使b=λa,那么b与a是共线向量;反之,如果b与a是共线向量,那么有且只有一个实数λ,使b=λa.
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.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)λa的方向与a的方向一致.( )
(2)若λa=0,则a=0.( )
(3)对于任意实数m和向量a,b,若ma=mb,则a=b.( )
解析:(1)a≠0时,若λ<0,则方向相反;
(2)也可能λ=0;
(3)当m=0时,结论不一定成立.
答案:(1)× (2)× (3)×
2.下列运算正确的个数是( )
① eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-3)) ·2a=-6a;
②2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+b)) - eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b-a)) =3a;
③ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+2b)) - eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b+a)) =0.
A.0 B.1 C.2 D.3
解析:① eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-3)) ·2a=-6a,由数乘运算知正确;
②2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+b)) - eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b-a)) =3a,由向量的运算律知正确;
③ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+2b)) - eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b+a)) =0,向量的加法,减法和数乘运算结果是向量,故错误.
答案:C
3.(多选)向量a=2e,b=-6e,则下列说法正确的是( )
A.a∥b
B.向量a,b方向相反
C.|a|=3|b|
D.b=-3a
解析:因为a=2e,b=-6e ,所以b=-3a,故D正确;
由向量共线定理知,故A正确;
-3<0,a与b方向相反,故B正确;
由上可知|b|=3|a|,故C错误.
答案:ABD
解:由题意,a=e1- eq \f(1,2) e2,b=-3 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(e2-2e1)) ,则b=6 e