2.2.3 向量数乘运算及其几何意义
学 习 目 标
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核 心 素 养
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1.了解向量数乘的概念并理解数乘运算的几何意义.(重点)
2.理解并掌握向量数乘的运算律,会进行向量的数乘运算.(重点)
3.理解并掌握两向量共线的性质和判断方法,并能熟练地运用这些知识处理有关向量共线问题.(难点)
4.理解实数相乘与向量数乘的区别.(易混点)
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1.通过向量的加法得到向量数乘运算的直观感知,发展学生数学抽象和数学运算素养.
2.通过向量共线判断的学习,培养了学生逻辑推理素养.
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1.向量的数乘运算
(1)定义:规定实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作:λa,它的长度和方向规定如下:
①|λa|=|λ||a|;
②当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;
当λ<0时,λa的方向与a的方向相反.
(2)运算律:设λ,μ为任意实数,则有:
①λ(μ a)=(λμ)a;
②(λ+μ)a=λa+μ a;
③λ(a+b)=λa+λb;
特别地,有(-λ)a=λ(-a)=-(λa);
λ(a-b)=λa-λb.
2.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b=λa.
思考:定理中把“a≠0”去掉可以吗?
[提示] 定理中a≠0不能漏掉.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.
3.向量的线性运算
向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算.对于任意向量a,b及任意实数λ,μ1,μ2,恒有λ(μ1a±μ2b)=λμ1a+λμ2b.
1.若|a|=1,|b|=2,且a与b方向相同,则下列关系式正确的是( )
A.b=2a B.b=-2a
C.a=2b D.a=-2b
A [因a,b方向相同,故b=2a.]
2.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列正确的是( )
A.=3 B.=2
C.= D.=2
D [由题意可知:=-3;=-2=2.故只有D正确.]
3.化简:2(3a+4b)-8a=________.
-2a+8b [原式=6a+8b-8a=-2a+8b.]
4.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,+=λ,则λ=________.
2 [由向量加法的平行四边形法则知+=.
又∵O是AC的中点,∴AC=2AO,
∴=2,∴+=2,
∴λ=2.]