内容正文:
§2.1 向量的概念及表示
学习目标 1.能结合物理中的力、位移、速度等具体背景认识向量,掌握向量与数量的区别.2.会用有向线段作向量的几何表示,了解有向线段与向量的联系与区别,会用字母表示向量.3.理解零向量、单位向量、平行向量、共线向量、相等向量及向量的模等概念,会辨识图形中这些相关的概念.
知识点一 向量的概念
思考1 在日常生活中有很多量,如面积、质量、速度、位移等,这些量有什么区别?
答案 面积、质量只有大小,没有方向;而速度和位移既有大小又有方向.
思考2 两个数量可以比较大小,那么两个向量能比较大小吗?
答案 数量之间可以比较大小,而两个向量不能比较大小.
梳理 向量与数量
(1)向量:既有大小,又有方向的量称为向量.
(2)数量:只有大小,没有方向的量称为数量.
知识点二 向量的表示方法
思考1 向量既有大小又有方向,那么如何形象、直观地表示出来?
答案 可以用一条有向线段表示.
思考2 0的模是多少?0有方向吗?
答案 0的模为0,方向任意.
思考3 单位向量的模是多少?
答案 单位向量的模为1个单位长度.
梳理 (1)向量的几何表示:向量可以用一条有向线段表示.带有方向的线段叫做有向线段,它包含三个要素:起点、方向、长度,如图所示.
以A为起点、B为终点的有向线段记作.
(2)向量的字母表示:向量可以用字母a, b, c,…表示(印刷用粗体a,b,c,书写时用, , ).
(3)向量的大小,也就是向量的长度(或称模),即有向线段的长度,记作||.长度为0的向量称为零向量,记作0;长度等于1个单位的向量,叫做单位向量.
知识点三 向量间的关系
思考1 已知A,B为平面上不同两点,那么向量和向量相等吗?它们共线吗?
答案 因为向量和向量方向不同,所以二者不相等.又表示它们的有向线段在同一直线上,所以两向量共线.
思考2 向量平行、共线与平面几何中的直线、线段平行、共线相同吗?
答案 不相同,由相等向量定义可知,向量可以任意移动.由于任意一组平行向量都可以移动到同一直线上,所以平行向量也叫做共线向量.因此共线向量所在的直线可以平行,也可以重合.
思考3 若a∥b,b∥c,那么一定有a∥c吗?
答案 不一定.因为当b=0时,a,c可以是任意向量.
梳理 (1)相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.
(2)平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.[来源:Z_xx_k.Com]
①记法:向量a平行于b,记作a∥b.
②规定:零向量与任一向量平行.
(3)共线向量:由于任意一组平行向量都可以平移到同一直线上,所以平行向量也叫做共线向量.也就是说,平行向量与共线向量是等价的,因此要注意避免向量平行、共线与平面几何中的直线、线段的平行和共线相混淆.
1.向量就是有向线段.( × )
提示 向量可以用有向线段来表示,但并不能说向量就是有向线段.
2.若a,b都是单位向量,则a=b.( × )
提示 a与b都是单位向量,则|a|=|b|=1,但a与b方向可能不同.
3.若a=b,且a与b的起点相同,则终点也相同.( √ )
提示 若a=b,则a与b的大小和方向都相同,那么起点相同时,终点必相同.
类型一 向量的概念
例1 下列说法中,正确的是 .
①向量与向量的长度相等;
②两个有共同起点,且长度相等的向量,它们的终点相同;
③零向量没有方向;
④两个相等向量的起点相同,则终点也相同.
答案 ①④
解析 两个有共同起点,且长度相等的向量,它们的方向不一定相同,终点也不一定相同;零向量的方向不确定,并不是没有方向;故②③都错误,①④正确.
反思与感悟 解决向量概念问题一定要紧扣定义,对单位向量与零向量要特别注意方向问题.
跟踪训练1 下列说法正确的有 .(填序号)
①若|a|=|b|,则a=b或a=-b;
②向量与是共线向量,则A,B,C,D四点必在同一条直线上;
③向量与是平行向量.
答案 ③
解析 ①错误.|a|=|b|仅说明a与b的模相等,不能说明它们方向的关系.
②错误.共线向量即平行向量,只要方向相同或相反,并不要求两个向量,必须在同一直线上,因此点A,B,C,D不一定在同一条直线上.
③正确.向量和是长度相等,方向相反的两个向量.
类型二 共线向量与相等向量
例2 如图所示,△ABC的三边均不相等,E,F,D分别是AC,AB,BC的中点.
(1)写出与共线的向量;
(2)写出与的模相等的向量;
(3)写出与相等的向量.
解 (1)因为E,F分别是AC,AB的中点,
所以EF∥BC,EF=BC.
又因为D是BC的中点,
所以与共线的向量有,,,,,,.
(2)与模相等的向量有,,,,.
(3)与相等的向量有与.
反思与感悟 (1)非零向量共线是指向量的方向相同或相反.