高中数学 2.2.3 向量的数乘互动课堂学案 苏教版必修 4疏导引导1.向量数乘的定义及几何意义(1)实数 λ 与 a 的积是一个向量,记作 λa,它的长|λa|=|λ|·|a|.它的方向是这样定义的:当 a≠0 时.λ>0,λa 与 a 同向;λ<0,λa 与 a 反向;当 λ=0 或 a=0 时,0a=0 或λ0=0.(2)根据向量数乘的定义.a 与 λa 为共线向量,两者方向相同或相反,(a≠0,λ≠0)在此前提下,λa 可以理解为把 a 的长度扩大(|λ|>1)或缩小(|λ|<1).由此可得向量数乘的几何意义:就是把向量 a 沿着 a 的方向或 a 的反方向放大或缩小.(3)几点说明①λa 中的实数 λ,叫做向量 a 的系数,此系数决定着 λa 与 a 的模的关系及方向相同或相反.② 向量数乘的特殊情况:当 λ=0 时,λa=0,而当 a=0 时,λa=0.③ 实数与向量可以求积,并且结果为一向量,但不能进行加、减运算,如 λ+a,λ-a 根本无意义.2.向量数乘的运算律向量数乘满足下列运算律:设 λ,u 为实数,则(1)(λ+u)a=λa+ua,(2)λ(ua)=(λu)a,(3)λ(a+b)=λa+ub(分配律).疑难疏引 向量数乘的运算律与中学代数中实数乘法的运算律极为相似,只是向量的数乘分配律由于因子的不同,可分为(λ+u)a=λa+ua 和 λ(a+b)=λa+ub.但两者也有区别:中学代数中的实数运算的结果是一个数,只满足一种分配律,而向量的数乘的结果是一个向量,满足两种分配律.3.向量的线性运算向量的加法、减法和向量数乘的综合运算通常叫做向量的线性运算,也叫做向量的初等运算.案例 1 (1)计算下列各式:①2(a+b)-3(a-b);②3(a-2b+c)-(2c+b-a);③(a-b)-(2a+4b)+(2a+13b).(2)设 x、y 是未知向量解方程组【探究】要解决(1)中的问题,需要用到数乘向量的运算律.包括:数乘向量的分配律及向量加、减法的运算律,其运算过程类似合并同类项.(2)是解关于未知向量的方程或方程组.它与解关于未知数的方程或方程组是类似的,在计算过程中应遵守向量加、减法及向量数乘的运算律.【解】(1)① 2(a+b)-3(a-b)=2a+2b-3a+3b=-a+5b.②3(a-2b+c)-(2c+b-a)=3a-6b+3c-2c-b+a=4a-7b+c.③(a-b)-(2a+4b)+(2a+13b)=a-b-a-b+a+b=(-+)a+(--+)b=0a+0b=0.(2)把第 1 个方程的-2 倍与第 2 个方程相加,得y=-2a+b,从而 y=-a+b,代入原来第2 个方程得 x=-a+b.∴规律总结 向量的线性运算的最终结果是向量.进行向量线性运算的理论依据是向量数乘的运算法则.4.利用向量...