内容正文:
9.2.2向量的数乘
——第1课时
复习导入
1. 向量加法三角形法则:
特点: 首尾连,连首尾
2. 向量加法平行四边形法则:
特点: 同起点,对角线
3.向量减法三角形法则:
A
O
B
特点: 同起点,连终点,方向指向被减
新知探究
思考:已知非零向量作出和.它们的长度和方向分别是怎样的?
O
C
A
B
的方向与的方向相同,
的长度是的长度的倍,
即.
D
E
F
的方向与的方向相反,
的长度是的长度的2倍,
即
新知探究
一般地,我们规定实数与向量的积是一个向量,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)
(2)当时,的方向与的方向相同;
当时,的方向与的方向相反.
由(1)可知,当时,. 由(1)(2)可知,.
若,则
一定成立吗?
新知探究
问题1:如果把非零向量的长度伸长到原来的倍,方向不变得到向量,向量该如何表示?向量、之间的关系怎样?
几何意义:将沿着相同或相反方向伸长或压缩到原来的倍.
注:
向量数乘结果仍然是向量,其长度、方向都与以及有关;
实数和向量可以相乘,但不能相加减,无意义;
和向量方向相同的单位向量是什么?
新知探究
练习1:若任画一向量,分别求作向量,
A
C
B
M
P
N
变式1-1:点在线段上,且,且,
【答案】: ,
A
B
C
新知探究
探究性练习:
(1)__________;
(2)__________;
(3)__________;
(4)__________;
思考:如何运算出以上结果?你能验证它吗?
新知探究
设为实数,那么
(1)
(2)
(3)
例
新知探究
特别地,我们有:
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,,以及任意实数,,,恒有
.
辨析:判断正误.
1.若,则与共线. ( )
2.若则. ( )
3.. ( )
√
×
×
练习巩固
例2:计算:
(1) (2)
解:(1)原式.
(2)原式
练习2:(1)若向量,,则.
(2)若,其中为已知向量,则向量.
【答案】:(1);(2).
练习巩固
练习3:如图,□的两条对角线相交于点,且,,用表示,,和.
解:在□中,
由平行四边形的两条对角线互相平分,得:
练习巩固
变式3:如图,四边形是以,为邻边的平行四边形,已知,,对角线交于点,又,,试用向量表示,.
解:∵∴
∴
∵∴
∴.
小结
一般地,我们规定实数与向量的积是一个向量,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)
(2)当时,方向相同;当时,方向相反.
结合律
第一分配律
第二分配律
特别地,有
$$