2.2.3 向量数乘运算及其几何意义互动课堂疏导引导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.疑难疏引① λa 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;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、μ 为实数,则(1)(λ+μ)a=λa+μa;(2)λ(μa)=(λμ)a;(3)λ(a+b)=λa+λb.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+μ)a=λa+μa 和 λ(a+b)=λa+λb.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.① 解方程 5(x+a)+3(x-b)=0,② 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)① 原方程可变为 5x+5a+3x-3b=0,8x=-5a+3b.∴x=.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...