预习课本P87~90,思考并完成以下问题
(1)向量数乘的定义及其几何意义是什么?
(2)向量数乘运算满足哪三条运算律?
(3)向量共线定理是怎样表述的?
(4)向量的线性运算是指的哪三种运算?
1.向量的数乘运算
(1)定义:规定实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作:λa,它的长度和方向规定如下:
①|λa|=|λ||a|;
②当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;
当λ<0时,λa的方向与a的方向相反.
(2)运算律:设λ,μ为任意实数,则有:
①λ(μa)=(λμ)a;
②(λ+μ)a=λa+μa;
③λ(a+b)=λa+λb;
特别地,有(-λ)a=-(λa)=λ(-a);
λ(a-b)=λa-λb.
(1)实数与向量可以进行数乘运算,但不能进行加减运算,如λ+a,λ-a均无法运算.
(2)λa的结果为向量,所以当λ=0时,得到的结果为0而不是0.
2.向量共线的条件
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b=λa.
(1)定理中a是非零向量,其原因是:若a=0,b≠0时,虽有a与b共线,但不存在实数λ使b=λa成立;若a=b=0,a与b显然共线,但实数λ不唯一,任一实数λ都能使b=λa成立.
(2)a是非零向量,b可以是0,这时0=λa,所以有λ=0,如果b不是0,那么λ是不为零的实数.
3.向量的线性运算