内容正文:
§1 从位移、速度、力到向量
1.1 位移、速度、力与向量的概念
1.2 向量的基本关系
课程内容标准
学科素养凝练
通过力与力的分析等实例,了解向量的实际背景,理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示.
通过学习向量的有关概念,提升数学抽象及逻辑推理素养.
1.向量的概念
既有大小又有方向的量统称为向量,那些只有大小没有方向的量称为数量(如年龄、长度、体重、面积、体积等).
2.向量的表示方法
(1)具有方向和长度的线段称为有向线段.以A为起点,以B为终点的有向线段,记作eq \o(AB,\s\up6(→)).线段AB的长度称为有向线段eq \o(AB,\s\up6(→))的长度,记作|eq \o(AB,\s\up6(→))|.
(2)向量可以用有向线段来表示,其中有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.
(3)向量也可以用黑体小写字母如a,b,c,…或eq \o(a,\s\up6(→)),eq \o(b,\s\up6(→)),eq \o(c,\s\up6(→)),…(书写)来表示.
向量a的大小,记作|a|.又称作向量的模.
3.与向量有关的概念
名称
定义
记法
零向量
长度为0的向量称为零向量;任何方向都可以作为零向量的方向.规定零向量与任一向量共线;零向量的相反向量仍是零向量
0或 eq \o(0,\s\up6(→))
单位向量
模等于1个单位长度的向量称为单位向量
相等向量
长度相等且方向相同的向量
向量a与b相等,记作a=b
续表
名称
定义
记法
共线向量
(平行向量)
若两个非零向量a,b的方向相同或相反,则称这两个向量共线或平行
a与b平行或共线,记作a∥b
相反向量
若两个向量的长度相等、方向相反,则称它们互为相反向量;相反向量是共线向量
若其中一个向量为a,则它的相反向量记作-a
向量的夹角
已知两个非零向量a和b,在平面内任选一点O,作eq \o(OA,\s\up6(→))=a, eq \o(OB,\s\up6(→))=b,则θ=∠AOB(0°≤θ≤180°)称为向量a与b的夹角.当θ=0°时,a与b同向;当θ=180°时,a与b反向;当θ=90°时,a与b垂直.规定零向量可与任一向量垂直,即对任意向量a,都有0⊥a
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)向量的两个要素是大小与方向.( )
(2)长度相等的向量是相等向量.( )
(3)方向相同的向量是共线向量.( )
答案 (1)√ (2)× (3)√
2.(多空题)(教材P77练习3改编)在等边三角形ABC中,eq \o(BA,\s\up6(→))与eq \o(BC,\s\up6(→))的夹角为________,eq \o(BA,\s\up6(→))与eq \o(AC,\s\up6(→))的夹角为________.
eq \f(π,3) eq \f(2π,3) [eq \o(BA,\s\up6(→))与eq \o(BC,\s\up6(→))的夹角就是△ABC的一个内角,因此eq \o(BA,\s\up6(→))与eq \o(BC,\s\up6(→))的夹角是eq \f(π,3).eq \o(BA,\s\up6(→))与eq \o(AC,\s\up6(→))首尾相接,由∠BAC=eq \f(π,3)知它的补角为eq \f(2π,3),因此eq \o(BA,\s\up6(→))与eq \o(AC,\s\up6(→))的夹角是eq \f(2π,3).]
3.(多空题)已知下列各量:
①力;②功;③速度;④质量;⑤温度;⑥位移;⑦加速度;⑧重力;⑨路程;⑩密度.
其中是数量的有________,是向量的有______.(填序号)
答案 ②④⑤⑨⑩ ①③⑥⑦⑧
探究一 向量的有关概念
判断下列命题是否正确,并说明理由.
(1)若a≠b,则a一定不与b共线;
(2)若eq \o(AB,\s\up6(→))=eq \o(DC,\s\up6(→)),则A,B,C,D四点是平行四边形的四个顶点;
(3)在平行四边形ABCD中,一定有eq \o(AB,\s\up6(→))=eq \o(DC,\s\up6(→));
(4)若向量a与任一向量b平行,则a=0;
(5)若a=b,b=c,则a=c.
解 (1)两个向量不相等,可能是长度不同,方向可以相同或相反,所以a与b有共线的可能,故(1)不正确.
(2)当eq \o(AB,\s\up6(→))=eq \o(DC,\s\up6(→))时,A,B,C,D四点可能在同一条直线上,故(2)不正确.
(3)在平行四边形ABCD中,|eq \o(AB,\s\up6(→))|=|eq \o(DC