1、6.2.3向量的数乘运算 已知非零向量a,作出a+a+a和(-a)+(-a)+(-a),它们的长度和方向是怎样的?一、向量数乘的定义探究1aOAaaa=OA aaa=3a-a-a-a-aPB=PB aaa=-3a3a的方向与a的方向相同, 3a的长度是a的长度的3倍,即|3a|=3|a|3a的方向与a的方向相反,3a的长度是a的长度的3倍.一、向量数乘的定义定义:一般地,我们规定实数与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘(multiplication of vector by scalar),记作a它的长度和方向规定如下:(1) |a|=|a|(2)当0时,a的方向与 a方向相同; 当
2、0时,a的方向与a方向相反;特别地,当=0或a=0时,a =0一、向量数乘的定义 如果把非零向量a的长度伸长到原来的3.5倍,方向不变得到向量b,向量b该如何表示? 向量a,b之间的关系怎样?思考 b=3.5 a 数乘向量的几何意义 aa 把向量 沿着 的方向或反方向长度放大或缩小 二、数乘向量的运算律(1)(a)=()a (2)(+)a=a+a (3)(a+b)=a+b运算律:设a、b为任意向量,、为任意实数,则有: 特别地,()a(a)(a),(ab)ab.向量的加法、减法和向量的数乘运算称为向量的线性运算1a2b三、巩固新知例1.计算:34322332();()();()().(1)(2
3、)(3)aababaabcabc 巩固练习:P16 2题, ,.ABCDMABaADba bMA MB MCMD 例2.如图,的两条对角线相交于点且用表示和三、巩固新知M MD CD CabM MA B A B D CD CbM MD CD Cb巩固练习:P15 第 2、3题1122AMACab 1122MBDBab 12MCMAab 12MDMBab 四、向量共线定理探究2如果ba(a0),那么向量a,b是否共线?反过来,若向量b与非零向量a共线,那么是否存在一个实数,使得ba(a0)?对于向量a(a0)、b,如果有一个实数,使得b=a,那么,由数乘向量的定义知:向量a与b共线若向量a与b共
4、线,且向量b的长度是a的长度的倍,即有|b|=|a|,且当a与b同方向时,有b=a;当a与b反方向时,有b=-a。所以,始终有一个实数,使b=a向量a(a0)与b共线的充要条件是:存在唯一一个实数,使b=a例3 如图,已知任意两个非零向量a,b,试作 =a+b, =a+2b, =a+3b猜想A,B,C三点之间的位置关系,并证明你的猜想OA OB OCabOabAbbBC四、向量共线定理证明:分别作向量 , , ,过点A,C作直线AC观察发现,不论向量a,b怎样变化,点B始终在直线AC上,猜想A,B,C三点共线事实上,因为所以 因此,A,B,C三点共线O A O B O C2()3()2A BO
5、 BO AA CO CO A ,ababbababb2A CA B 四、向量共线定理例4 已知a,b是两个不共线的向量,向量b-ta, 共线,求实数t的值1322ab解:由a,b不共线,易知向量 为非零向量由向量bta, 共线,可知存在实数,使得bta=( ),即 由a,b不共线,必有 否则不妨设 ,则 由两个向量共线的充要条件知,a,b共线,与已知矛盾 由 解得1322ab1322ab1322ab13122tab131=022t102t31212tab1=0231=02t,1=3t四、向量共线定理四、向量共线定理设a,b是不共线的两个向量.A,B,C三点共线.练习(2)若8akb与ka2b共线,求实数k的值.四、向量共线定理解8akb与ka2b共线,存在实数,使得8akb(ka2b),即(8k)a(k2)b0,解得2,k24.三、课堂小结