实数和向量的积
- 格式:doc
- 大小:159.00 KB
- 文档页数:4
数量积又称内积,记做a·b,结果是一个实数,大小为|a|·|b|·cos<a,b>
向量积又称外积,记做a×b,结果是一个向量,这个向量的模长为
|a|·|b|·sin<a,b>,方向与a,b都垂直(垂直于a,b所确定的平面),与a,b 成右手系。
向量积又称“外积”、“叉积”。
两向量a与b的向量积是向量,用c=a×b表示。
其长度等于以a、b为边的平行四边形的面积(图中阴影部分),
即|c|=|a×b|=|a|·|b|sinθ(0≤θ≤π);
方向垂直于与,而且c、b、a三向量成右手系(用右手的拇、食、中三手指分别表示)。
向量的向量积
定义:两个向量a和b的向量积(外积、叉积)是一个向量,记作a×b。
若a、b不共线,则a×b的模是:∣a×b∣=|a|·|b|·sin〈a,b〉;a×b的方向是:垂直于a和b,且a、b和a×b按这个次序构成右手系。
若a、b共线,则a×b=0。
向量的向量积性质:
∣a×b∣是以a和b为边的平行四边形面积。
a×a=0。
a∥b〈=〉a×b=0。
向量的向量积运算律
a×b=-b×a;
(λa)×b=λ(a×b)=a×(λb);
(a+b)×c=a×c+b×c.
注:向量没有除法,“向量AB/向量CD”是没有意义的。
两向量向量积的定义向量积,也被称为叉乘或矢积,是在三维空间中用来定义一个新向量的运算。
现在,我们将详细介绍向量积的定义和性质。
两个三维向量可以通过叉乘来生成一个新的向量。
设有两个向量a和b,它们的向量积可以用符号"×"表示,即a × b。
叉乘的结果是一个新的向量c。
向量积的定义如下:a ×b = (a2b3 - a3b2)i + (a3b1 - a1b3)j + (a1b2 - a2b1)k其中,i、j、k分别表示坐标轴的单位向量,a1、a2、a3和b1、b2、b3是向量a和b的分量。
向量积的定义可以理解为,新向量c的方向垂直于向量a和b所在的平面,同时满足右手定则:将右手的指尖从向量a旋转到向量b,则大拇指所指的方向就是向量c的方向。
向量c的模的大小等于a和b所构成的平行四边形的面积。
另外,向量积还有以下性质:1. 叉乘满足反对称性:a × b = - ( b × a)。
这意味着向量积的结果与向量的顺序有关,交换向量的位置会改变结果的方向。
2. 向量积满足分配律:a × (b + c) = a × b + a × c。
这说明向量积在向量加法上满足分配律,可以先进行向量积运算,然后进行向量加法运算。
3. 叉乘满足线性性质:(ka) × b = a × (kb) = k(a × b),其中k为实数。
4. 如果向量a和b夹角为θ,则向量积的模的大小为|a × b| = |a| |b| sinθ。
这个公式可以通过平行四边形法则或三角形面积公式推导得出。
5. 当向量a与向量b平行时,它们的向量积为零向量:a × b = 0。
通过向量积,我们可以计算出两个向量的垂直向量,从而应用于很多领域,例如物理学中的力矩计算、计算机图形学中的向量旋转等。
由于向量积的定义和性质都比较直观,因此在几何学和物理学中得到广泛应用。
实数与向量相乘1.实数与向量相乘的意义一般的,设为正整数n ,a 为向量,我们用表示ann 个a 相加;用表示个相a n -n a -加.又当为正整m 数时,a m n 表示与同向a 且长度为的a mn 向量. 要点诠释:设P 为一个正数,P 就是将的a a 长度进行放缩,而方向保持不变;—P 也就是将a a 的长度进行放缩,但方向相反. 2.向量数乘的定义 一般地,实数与向量k a 的相乘所得的积是一个向量,记作ka,它的长度与方向规定如下:(1)如果k 0,a 0且≠≠时,则:①ka 的长度:||||||ka k a = ;②ka 的方向:当0k >时,ka 与a 同方向;当0k <时,ka 与a反方向;(2)如果k 0,a=0=或时,则:0ka = ,ka 的方向任意.实数与向量k a 相乘,叫做向量的数乘. 要点诠释:(1)向量数乘结果是一个与已知向量平行(或共线)的向量; (2)实数与向量不能进行加减运算; (3)ka表示向量的数乘运算,书写时应把实数写在向量前面且省略乘号,注意不要将表示向量的箭头写在数字上面; (4)向量的数乘体现几何图形中的位置关系和数量关系. 3.实数与向量相乘的运算律 设m n 、为实数,则:(1)()()m na mn a =(结合律);(2)()m n a ma na +=+(向量的数乘对于实数加法的分配律);(3)m (+b )=m a a mb +(向量的数乘对于向量加法的分配律)4.平行向量定理(1)单位向量:长度为1的向量叫做单位向量. 要点诠释:任意非零向量与它同方a 向的单位向量0a 的关系:0a a a = ,01a a a=.(2)平行向量定理:如果向量与b 非零向量平a 行,那么存在唯一的实数m ,使b ma =.要点诠释:(1)定理中,bm a =,m 的符号由与b a 同向还是反向来确定.(2)定理中的“a 0≠ ”不能去掉,因为若a 0= ,必有b 0=,此时可以取m 任意实数,使得b ma =成立.(3)向量平行的判定定理:a 是一个非零向量,若存在一个实数m ,使b m a =,则向量与非b 零向量平行a .(4)向量平行的性质定理:若向量与非b 零向量平行a ,则存在一个实数m ,使b ma =.(5)A 、B 、C 三点的共线若存在实⇔AB//BC ⇔数λ,使 AB BC λ=.要点五、向量的线性运算 1.向量的线性运算定义 向量的加法、减法、实数与向量相乘以及它们的混合运算叫做向量的线性运算. 要点诠释:(1)如果没有括号,那么运算的顺序是先将实数与向量相乘,再进行向量的加减. (2)如果有括号,则先做括号内的运算,按小括号、中括号、大括号依次进行. 2.向量的分解平面向量基本定理:如果是同一12,e e 平面内两个不共线(或不平行)的向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数12,λλ,使得1122a e e λλ=+.要点诠释:(1)同一平面内两个不共线(或不平行)向量叫做这12,e e 一平面内所有向量的一组基底.一组基底中,必不含有零向量.(2) 一个平面向量用一组基底表示为形12,e e 1122a e e λλ=+ 式,叫做向量的分解,当相互垂直12,e e时,就称为向量的正分解.每家都会装修,我们可以用一根电线将一盏电灯吊在天花板上,为了保险我们也可以用两根绳将这盏电灯吊在同一位置。
实数与向量相乘1.实数与向量相乘的意义一般的,设n 为正整数,a 为向量,我们用a n 表示n 个a 相加;用a n -表示n 个a -相加.又当m 为正整数时,a m n 表示与a 同向且长度为a mn的向量. 要点诠释:设P 为一个正数,P a 就是将a 的长度进行放缩,而方向保持不变;—P a 也就是将a 的长度进行放缩,但方向相反. 2.向量数乘的定义一般地,实数k 与向量a 的相乘所得的积是一个向量,记作ka ,它的长度与方向规定如下:(1)如果k 0,a 0且≠≠时,则:①ka 的长度:||||||ka k a =;②ka 的方向:当0k >时,ka 与a 同方向;当0k <时,ka 与a 反方向; (2)如果k 0,a=0=或时,则:0ka =,ka 的方向任意.实数k 与向量a 相乘,叫做向量的数乘. 要点诠释:(1)向量数乘结果是一个与已知向量平行(或共线)的向量; (2)实数与向量不能进行加减运算;(3)ka 表示向量的数乘运算,书写时应把实数写在向量前面且省略乘号,注意不要将表示向量的箭头写在数字上面;(4)向量的数乘体现几何图形中的位置关系和数量关系. 3.实数与向量相乘的运算律 设m n 、为实数,则:(1)()()m na mn a =(结合律);(2)()m n a ma na +=+(向量的数乘对于实数加法的分配律);(3)m (+b)=m a a mb + (向量的数乘对于向量加法的分配律) 4.平行向量定理(1)单位向量:长度为1的向量叫做单位向量. 要点诠释:任意非零向量a 与它同方向的单位向量0a 的关系:0a a a =,01a a a=.(2)平行向量定理:如果向量b 与非零向量a 平行,那么存在唯一的实数m ,使b ma =. 要点诠释: (1)定理中,b m a=,m 的符号由b 与a 同向还是反向来确定.(2)定理中的“a 0≠”不能去掉,因为若a 0=,必有b 0=,此时m 可以取任意实数,使得b ma =成立.(3)向量平行的判定定理:a 是一个非零向量,若存在一个实数m ,使b ma =,则向量b 与非零向量a 平行.(4)向量平行的性质定理:若向量b 与非零向量a 平行,则存在一个实数m ,使b ma =. (5)A 、B 、C 三点的共线⇔AB //BC ⇔若存在实数λ,使 AB BC λ=.要点五、向量的线性运算 1.向量的线性运算定义向量的加法、减法、实数与向量相乘以及它们的混合运算叫做向量的线性运算. 要点诠释:(1)如果没有括号,那么运算的顺序是先将实数与向量相乘,再进行向量的加减. (2)如果有括号,则先做括号内的运算,按小括号、中括号、大括号依次进行. 2.向量的分解平面向量基本定理:如果12,e e 是同一平面内两个不共线(或不平行)的向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数12,λλ,使得1122a e e λλ=+. 要点诠释:(1)同一平面内两个不共线(或不平行)向量12,e e 叫做这一平面内所有向量的一组基底.一组基底中,必不含有零向量.(2) 一个平面向量用一组基底12,e e 表示为1122a e e λλ=+形式,叫做向量的分解,当12,e e 相互垂直时,就称为向量的正分解.每家都会装修,我们可以用一根电线将一盏电灯吊在天花板上,为了保险我们也可以用两根绳将这盏电灯吊在同一位置。
2021年数学向量知识点10篇数学向量知识点1数乘向量实数和向量a的乘积是一个向量,记作a,且∣a∣=∣∣∣a∣。
当0时,a与a同方向;当0时,a与a反方向;当=0时,a=0,方向任意。
当a=0时,对于任意实数,都有a=0。
注:按定义知,如果a=0,那么=0或a=0。
实数叫做向量a的系数,乘数向量a的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩。
当∣∣1时,表示向量a的有向线段在原方向(0)或反方向(0)上伸长为原来的∣∣倍;当∣∣1时,表示向量a的有向线段在原方向(0)或反方向(0)上缩短为原来的∣∣倍。
数与向量的乘法满足下面的运算律结合律:(a)b=(ab)=(ab)。
向量对于数的分配律(第一分配律):(+)a=a+a.数对于向量的分配律(第二分配律):(a+b)=a+b.数乘向量的消去律:①如果实数0且a=b,那么a=b。
②如果a0且a=a,那么=。
数学向量知识点21、平面向量基本概念有向线段:具有方向的线段叫做有向线段,以A为起点,B 为终点的有向线段记作或AB;向量的模:有向线段AB的长度叫做向量的模,记作|AB|;零向量:长度等于0的向量叫做零向量,记作或0。
(注意粗体格式,实数“0”和向量“0”是有区别的,书写时要在实数“0”上加箭头,以免混淆);相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量;平行向量(共线向量):两个方向相同或相反的非零向量叫做平行向量或共线向量,零向量与任意向量平行,即0//a;单位向量:模等于1个单位长度的向量叫做单位向量,通常用e表示,平行于坐标轴的单位向量习惯上分别用i、j表示。
相反向量:与a长度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,—(—a)=a,零向量的相反向量仍然是零向量。
2、平面向量运算加法与减法的代数运算:(1)若a=(x1,y1),b=(x2,y2)则ab=(x1+x2,y1+y2)。
向量加法与减法的几何表示:平行四边形法则、三角形法则。
向量加法有如下规律:+=+(交换律);+(+c)=(+)+c (结合律);实数与向量的积:实数与向量的积是一个向量。
高一数学实数与向量的积人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容:实数与向量的积二. 重点、难点:1. 实数与向量的积的定义和运算律2. 向量共线的充要条件3. 平面向量的基本定理【典型例题】[例1] 设1e 、2e 是两个不共线的向量,已知:212e K e +=,213e e +=,212e e -=,若A 、B 、D 三点共线,求实数K 的值。
解:2121214)3()2(e e e e e e -=+--=-=由三点A 、B 、D 三点共线等价于向量与共线,由向量共线的充要条件知,存在实数λ,使得λ=,即2121214)4(2e e e e e K e λλλ-=-=+[例2] 其中实数λ、证明: 即 令 注:上述结论可推广为以下一段形式,对于0≠λμ,向量b a μλ+与b a μλ-共线的充要条件是与共线。
事实上,若与至少有一个为时,命题显然成立,下面对与均不为时加以证明。
充分性,由b a //,则存在唯一R t ∈,使b t a =,故t )(μλμλ+=+t )(μλμλ-=- 若0=-μλt ,则=-μλ,故b a μλ+与b a μλ-共线 若0≠-μλt ,则)(b a t t b a μλμλμλμλ--+=+故μλ+与μλ-共线26 216131)(213121+=-+=+=+= b a 2161+=故-= 即与OF 共线于是MC t AB MP AM AP +=+=31)(31AM AC t a -+=b t a ta bt a +-=-+=)331()31(31 设NB s NP = 同理AB s AN s AP +-=)1(NB s AC NP AN AP +=+=41a s b s+-=)441(故有a s b s b t a t +-=+-)441()331( 由a 与b 不共线,故⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==-441331s t s t解得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==113112s t 所以b a AP 112113+=[例6] 已知点P 为ABC ∆内一点,且0543=++CP BP AP ,设a AB =,b AC =。
实数和向量的积
【基础知识精讲】
1.实数与向量的积的定义
实数λ与向量a 的积是一个向量,记λa ,它的长度与方向规定如下:
(1)|λa |=|λ|·|a |;
(2)当λ>0时,λ的方向与的方向相同;当λ<0时,λ的方向与的方向相反;当λ=0时,λ=,方向是任意的.
2.实数和向量的积的运算律
设λ、μ为实数,那么:(1)λ(μa)=λμ
(2)(λ+μ) =λ+μ
(3)λ(+)=λ+λ
3.两个向量共线定理 向量与非零向量共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得=λ.
4.平面向量基本定理 如果1e ,2e ,是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量,有且只有一对实数λ1,λ2使:
=λ11e +λ22e 其中不共线的向量1e ,2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 注意:(1)平面内的任一向量都可以沿两个不共线的方向分解成两个向量和的形式.
(2)上面分解是唯一的.
向量的加法、减法、实数与向量的积的混合运算称为向量的线性运算,也叫做向量的初步运算.任一平面直线型图形都可以表示为某些向量的线性组合.。