向量數乘運算及其幾何意義

2020-12-13 朱朝陽考試教育工作室

一、向量的數乘運算的定義:

1.定義:一般地,我們規定實數λ與向量a的積是一個向量

,這種運算叫做向量的數乘,記作λa.

2. 規定:(1)|λa|=|λ||a|.(2)當λ>0時,λa的方向與a的方向相同;當λ<0時,λa的方向與a的方向相反;當λ=0時,λa=0.

3.運算律:

設λ,μ為實數,則(1)λ(μa)=λμa;

(2)(λ+μ)a=λa+μa;(3)λ(a+b)=λa+λb.

特別地,我們有

(-λ)a=-(λa)=λ(-a),λ(a-b)=λa-λb

二、共線向量與向量的線性運算

1.共線向量定理

向量a(a≠0)與b共線,若且唯若有唯一一個實數λ,使得b=λa

2.向量的線性運算

向量的加、減、數乘運算統稱為向量的線性運算.對於任意向量a,b,以及任意實數λ,μ1,μ2,恆有λ(μ1a±μ2b)=λμ1a±λμ2b

三、對向量數乘運算的三點說明:

(1)λa中的實數λ叫做向量a的係數.

(2)向量數乘運算的幾何意義是把a沿著a的方向或a的反方向擴大或縮小.

(3)當λ=0或a=0時,λa=.注意是0,而不是0.

例1:如圖,在平行四邊形ABCD中,對角線AC與BD交於點O,+=λ,則λ=________.

【解析】 由向量加法的平行四邊形法則知+=.

又∵O是AC的中點,∴AC=2AO,

∴=2,∴+=2,

∴λ=2.

例2、(1)化簡:(2a+3b-c)-(3a-2b+c)=________.

(2)已知向量a,b,x,且(x-a)-(b-x)=x-(a+b),則x=________.

【自主解答】 (1)(2a+3b-c)-(3a-2b+c)=2a-3a+3b+2b-c-c=-a+5b-2c.

(2)因為(x-a)-(b-x)=2x-(a+b),所以2x-a-b=x-a-b,即x=0.

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