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6.2 平面向量的运算
6.2.3 向量的数乘运算;1.向量的数乘运算
定义:一般地,我们规定实数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.
规定:(1)|λa|=|λ||a|.;(2)当λ0时,λa的方向与a的方向相同;当λ0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0.;【思考】
向量数乘运算的结果是什么?
提示:数乘向量的结果仍是一个向量,它既有大小又有方向.;2.向量数乘的运算律
设λ,μ为实数,则(1)λ(μa)=λμa;
(2)(λ+μ)a=λa+μa;
(3)λ(a+b)=λa+λb.
特别地,我们有(-λ)a=-(λa)=λ(-a),λ(a-b)=
λa-λb.;【思考】
这里的条件“λ,μ为实数”能省略吗?为什么?
提示:不能,数乘向量中的λ,μ都是实数,只有λ,μ都是实数时,运算律才成立.;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.
4.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使b=λa.;【思考】
(1)共线向量定理中的“a≠0”是否多余,能去掉吗?
提示:不能,定理中之所以限定a≠0是由于若a=b=0,λ存在,但不唯一,若a=0,b≠0,则λ不存在.;(2)反之,“若存在一个实数λ,使b=λa(a≠0),则a与b共线”成立吗?
提示:成立.;【素养小测】
1.思维辨析(对的打“√”,错的打“×”)
(1)-3a的方向与6a的方向相反,且-3a的模是6a的模的
(a≠0). ( )
(2)a与-λa的方向相反. ( );(3)若a,b共线,则存在唯一的实数λ,使a=λb.
( );提示:(1)√.因为-30,所以-3a与a方向相反且|-3a|
=3|a|.所以6a与a方向相同且|6a|=6|a|,所以-3a与6a
方向相反且模是6a的模的 .
(2)×.当λ0时,a与-λa的方向相同.
(3)×.若b=0时不成立.;2.下列计算正确的个数是 ( )
①(-3)·2a=-6a;②2(a+b)-(2b-a)=3a;③(a+2b)-(2b+a)=0.
A.0 B.1 C.2 D.3;【解析】选C.因为(-3)·2a=-6a,故①正确;
②中,左=2a+2b-2b+a=3a成立,故②正确;
③中,左=a+2b-2b-a=0≠0,故③错误.;类型一 向量的线性运算
【典例】1.(2019·临沂高一检测)化简
[ (2a+8b)-(4a-2b)]的结果是 ( )
A.2a-b B.2b-a
C.b-a D.a-b;2.已知向量a,b,x,且(x-a)-(b-x)=x-(a+b),则x=________.?;【思维·引】1.类比实数运算中合并同类项的方法化简.
2.利用解方程的方法求解.;【解析】1.选B.原式= (a+4b-4a+2b)= (6b-3a)
=2b-a.
2.因为(x-a)-(b-x)=2x-(a+b),所以2x-a-b=x-a-b,
即x=0.
答案:0;【内化·悟】
1.向量的线性运算的主要方法是什么?
提示:去括号,合并“同类项”.;2.解含有向量的方程时,可以把向量当成普通未知量求解吗?
提示:可以.;【类题·通】
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”,但这里的“同类项”“公因式”指向量,实数是向量的系数.;(2)向量也可以通过列方程来解,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.;【习练·破】
已知a=4d,b=5d,c=-3d,则2a-3b+c等于 ( )
A.10d B.-10d
C.20d D.-20d
【解析】选B.2a-3b+c=8d-15d-3d=-10d.;【加练·固】
已知向量a,b,且5x+2y=a,3x-y=b,求x,y.;【解析】将3x-y=b两边同乘2,
得6x-2y=2b.与5x+2y=a相加,
得11x=a+2b,即x= a+ b.
所以y=3x-b=3 = a- b.;类型二 用已知向量表示相关向量
【典例】1.(2019·长沙高一检测)设D,E分别是△ABC
的边AB,BC上的点,AD= AB,BE= BC.若 =
λ1 +λ2 (λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为
_______.?;2.如图所示,已知?ABCD的边BC,CD上的中点分别为
K,L,且 =e1, =e2,试用e1,e2表示 ;【思维·引】1.先用向量
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