内容正文:
6.1 平面向量及其线性运算
6.1.5 向量的线性运算
第6章 平面向量初步
复习引入
向量的加法运算、数乘向量运算,它们的结果都是向量,这就是说,这两者可以进行混合运算.例如,对于任意向量,式子是有意义的.
一般地,一个含有向量加法、数乘向量运算的式子,总是规定要先算数乘向量,再算向量加法.因此,可以简写成.另外,不难看出
.
一般地,对于实数与,以及向量,有.
还可以通过,以及的符号进行讨论得到.例如,当,都是正数时,不难看出和的方向都与的方向相同,而且都等于,所以此时.
新知探索
如图所示,下面我们来考虑与之间的关系.
在图中,,,.注意到,
,,所以,因此,且,从而有,即.
一般地,对于任意实数,以及向量与,有.
例析
例1 化简:.
解 原式
.
不难看出,向量的减法也能与向量的加法、数乘向量进行混合运算.向量的加法、减法、数乘向量以及它们的混合运算,统称为向量的线性运算.
新知探索
向量的线性运算,总规定要先计算数乘向量,再按从左往右的顺序进行计算,若有括号,要先算括号内各项.因此,可以简单地写成
.
另外,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,
.
事实上,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,例如,.
例析
例2 化简下列各式:
(1);(2);
(3);(4).
解(1) 原式.
解(2) 原式.
解(3) 原式.
解(4) 原式
.
例析
例3 如图所示,已知,,求证:.
证明 由已知得
.
例析
例4 已知为线段的中点,且为任意一点,求证:.
证明 由为线段的中点可知,因此
,
从而有,即.
例析
例5 已知,求证:为线段的中点.
证明 由可知,因此
,
从而有,即为线段的中点.
例4与例5的结果说明,为线段中点的充要条件是.
例析
例6 已知是三个不同的点,,,.求证:是三点共线.
证明 因为,
,
所以,因此三点共线.
练习
题型:向量的线性运算
例1.化简:
(1)(2)
解:(1)原式
(2)原式
练习
方法技巧:
向量线性运算的方法
(1)向量的线性运算类似于代数多项式的运算,主要是“合并同类项”“提取公因式”“提取公因式”,但这里的“同类项”“公因式”指的是向量,实数指的是向量的系数;
(2)向量也可以通过列方程求解,把所求向量当作未知数,利用解代数方程的方法求解,同时在运算过程中要多注意观察,恰当运用运算律,简化运算.
练习
变1.(1)若向量,,则.
(2)若,其中为已知向量,则向量.
解:(1)
(2)有题知,
∴∴.
课堂小结&作业
小结:
1.向量的加法与数乘向量的混合运算;
2.向量的线性运算.
作业:
(1)整理本节课的题型;
(2)课本P154的练习,练习.
谢谢学习
Thank you for learning
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