2.2.3 向量的数乘[学习目标] 1.了解向量数乘的概念,并理解这种运算的几何意义.2.理解并掌握向量数乘的运算律,会运用向量数乘运算律进行向量运算.3.理解并掌握两向量共线的性质及其判定方法,并能熟练地运用这些知识处理有关共线向量问题.[知识链接]1.已知非零向量 a,作出 a+a+a 和(-a)+(-a)+(-a),你能说明它们与向量 a 之间的关系吗?答OC=OA+AB+BC=a+a+a=3a;a+a+a 的长度是 a 的长度的 3 倍,其方向与 a 的方向相同;O′C′=O′A′+A′B′+B′C′=(-a)+(-a)+(-a)=-3a,(-a)+(-a)+(-a)的长度是 a 长度的 3 倍,其方向与 a 的方向相反.2.已知非零向量 a,你能说明实数 λ 与向量 a 的乘积 λa 的几何意义吗?答 λa 仍然是一个向量.当 λ>0 时,λa 与 a 的方向相同;当 λ<0 时,λa 与 a 的方向相反;当 λ=0 时,λa=0,方向任意.|λa|=|λ|·|a|.[预习导引]1.向量的数乘一般地,实数 λ 与向量 a 的积是一个向量,记作 λa,它的长度和方向规定如下:(1)|λa|=|λ||a|.(2)当 λ >0 时,λa 与 a 方向相同;当 λ <0 时,λa 与 a 方向相反;当 a=0 时,λa=0;当λ=0 时,λa=0.实数 λ 与向量 a 相乘,叫做向量的数乘.2.向量数乘的运算律(1)λ(μa)=(λμ)a.(2)(λ+μ)a=λa+μa.(3)λ(a+b)=λa+λb.3.向量共线定理如果有一个实数 λ,使 b=λa(a≠0),那么 b 与 a 是共线向量;反之,如果 b 与 a(a≠0)是共线向量,那么有且只有一个实数 λ,使 b=λa.要点一 向量的数乘运算例 1 化简下列各式:(1)2(3a-2b)+3(a+5b)-5(4b-a);(2)[2(2a+8b)-4(4a-2b)].解 (1)原式=6a-4b+3a+15b-20b+5a=14a-9b.(2)原式=(4a+16b-16a+8b)=(-12a+24b)=-2a+4b.规律方法 向量的初等运算类似于实数的运算,其化简的方法与代数式的化简类似,可以进行加、减、数乘等运算,也满足运算律,可以进行去括号、移项、合并同类项等变形方法.跟踪演练 1 若向量 a=3i-4j,b=5i+4j,则-3+(2b-a)=________.答案 -16i+j解析 -3+(2b-a)=a-b-3a-2b+2b-a=-a-b=-(3i-4j)-(5i+4j)=-11i+j-5i-4j=-16i+j.要点二 用已知向量表示未知向量例 2 如图所示,已知▱ABCD 的边 BC,CD 上的中点分别为 K,L,且AK=e1,AL=e2,试用e1,e2表示BC,CD.解 方法一...