内容正文:
2.1 向量的线性运算
2.1.1 向量的概念
学 习 目 标
核 心 素 养
1.理解向量、零向量、基线、向量模的意义.(重点)
2.掌握向量的几何表示,会用字母表示向量,用向量表示点的位置.(重点)
3.了解平行向量、共线向量和相等向量的意义,并会判断向量间共线(平行)、相等的关系.(重点、难点)
1.通过向量相关概念的学习,培养学生数学抽象的核心素养.
2.借助向量的表示及应用,培养学生直观想象核心素养.
1.向量及其几何表示
(1)向量的定义
具有大小和方向的量称为向量.
(2)自由向量
只有大小和方向,而无特定的位置的向量叫做自由向量.
(3)向量的表示
①有向线段:具有方向的线段.
②向量可以用有向线段表示,向量.
,|,向量也可以用字母a,b,c,…表示,也可以用有向线段的起点和终点字母表示,如:的长度,记作|的大小,也就是向量
③同向且等长的有向线段表示同一向量,或相等的向量.
2.向量的有关概念
(1)零向量:长度等于零的向量,叫做零向量,记作0.规定:零向量与任意向量平行.
(2)相等向量:同向且等长的向量叫做相等向量.
(3)平行向量(共线向量):如果向量的基线互相平行或重合,则称这些向量共线或平行.也就是说方向相同或相反的向量叫做平行向量,也叫共线向量.向量a平行于b,记作a∥b.
(4)位置向量:任给一定点O和向量a,过点O作有向线段,又常叫做点A相对于点O的位置向量.
=a,则点A相对于点O的位置被向量a所唯一确定,这时向量
思考:向量A是共线向量,则A,B,C,D必在同一条直线上,这种说法对吗?与向量C
[提示] 这种说法不对,共线向量还可以指表示向量的有向线段所在的直线平行,故A,B,C,D不一定共线.
1.下列说法中正确的个数是( )
①身高是一个向量;
②∠AOB的两条边都是向量;
③温度含零上和零下温度,所以温度是向量;
④物理学中的加速度是向量.
A.0 B.1 C.2 D.3
B [只有④中物理学中的加速度既有大小又有方向是向量,①②③错误,④正确.]
2.下列各量中是向量的是( )
A.密度
B.电流
C.面积
D.浮力
D [浮力既有大小又有方向,因此浮力是向量,而密度、电流、面积只有大小没有方向,不是向量.]
3.下列说法正确的是( )
A.若|a|=0,则a=0
B.若|a|=|b|,则a=b
C.若|a|=|b|,则a与b是平行向量
D.若a∥b,则a=b
A [|a|=0,则a是零向量,故A项正确.]
向量的有关概念
【例1】 判断下列命题是否正确,请说明理由.
(1)若向量a与b同向,且|a|>|b|,则a>b;
(2)若向量|a|=|b|,则a与b的长度相等且方向相同或相反;
(3)对于任意向量|a|=|b|,若a与b的方向相同,则a=b;
(4)由于0方向不确定,故0不与任意向量平行;
(5)向量a与向量b平行,则向量a与b方向相同或相反.
[思路探究] 解答本题应根据向量的有关概念,注意向量的大小、方向两个要素.
[解] (1)不正确.因为向量由两个因素来确定,即大小和方向,所以两个向量不能比较大小.
(2)不正确.由|a|=|b|只能判断两向量长度相等,不能确定它们的方向关系.
(3)正确.因为|a|=|b|,且a与b同向,由两向量相等的条件,可得a=b.
(4)不正确.依据规定:0与任意向量平行.
(5)不正确.因为向量a与向量b若有一个是零向量,则其方向不定.
向量的平行问题不可忽视零向量的大小为零,方向任意;零向量与任一向量平行;所有的零向量相等.
1.给出下列命题:
①若|a|=|b|,则a=b或a=-b;
②向量的模一定是正数;
③起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等向量;
④向量是共线向量,则A,B,C,D四点必在同一直线上.
与
其中正确命题的序号是________.
③ [①错误.由|a|=|b|仅说明a与b模相等,但不能说明它们方向的关系.
②错误.如|0|0.
③正确.对于一个向量只要不改变其大小和方向,是可以任意移动的.
④错误.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量必须在同一直线上.],
向量的表示及应用
【例2】 某人从A点出发向东走了5米到达B点,然后改变方向按东北方向走了10米到达C点,到达C点后又改变方向向西走了10米到达D点.
(1)作出向量;
,,
(2)求的模.
[思路探究] 可先选定向量的起点及方向,并根据其长度作出相关向量.可把|.放在直角三角形中求得|
[解] (1)作出向量,如图所示:,,
(2)由题意得,△BCD是直角三角形,其中∠BDC=90°,BC=10米.|=5(米),所以|=5米,CD=10米,所以BD=10米.△A