内容正文:
9.1 向量概念
学 习 目 标
核 心 素 养
1.了解向量的实际背景,理解平面向量的概念.(重点)
2.理解零向量、单位向量、相等向量、共线(平行)向量、相反向量的含义.(重点、难点)
3.理解向量的几何表示.(重点)
1.通过学习向量的有关概念,培养数学抽象素养.
2.通过学习共线向量,相等向量,零向量等概念及表示,培养学生的数学运算素养.
1.民航每天都有从北京飞往上海、广州、重庆、哈尔滨等地的航班.每次飞行都是民航客机的一次位移.由于飞行的距离和方向各不相同,因此,它们是不同的位移(如图甲).
2.某著名运动员投掷标枪时,标枪的初速度的记录资料是:平均出手角度θ=43.242°,平均出手速度大小为v=28.35 m/s(如图乙).
甲 乙
问题:上述实例中的“位移”“速度”“力”与生活中,我们接触到的长度、面积、重量等有什么区别?如何表示上述既有大小又有方向的量?
1.向量的定义及表示
定义
既有大小又有方向的量叫作向量
表示
方法
(1)几何表示:向量常用一条有向线段来表示,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,以A为起点、B为终点的向量记为;
(2)字母表示:用小写字母a,b,c来表示
模
向量的大小称为向量的长度(或称为模),记作||
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?
提示: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?
提示:数量之间可以比较大小,而两个向量不能比较大小.
2.向量的有关概念及其表示
名称
定义
表示方法
零向量
长度为0的向量
记作0
单位向量
长度等于1个单位长度的向量
平行向量
方向相同或相反的非零向量
a与b平行(或共线),记作a∥b
相等向量
长度相等且方向相同的向量
a与b相等,记作a=b
相反向量
长度相等且方向相反的向量
a的相反向量记作-a
思考3:零向量的方向是如何规定的?零向量与任一向量共线吗?
提示:零向量的方向是任意的;规定零向量与任一向量共线.
思考4: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?
提示: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5:向量平行、共线与平面几何中的直线、线段平行、共线相同吗?
提示: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,所以平行向量也叫作共线向量.因此共线向量所在的直线可以平行,也可以重合.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)有向线段就是向量. ( )
(2)两个向量的模能比较大小. ( )
(3)有向线段可以用来表示向量. ( )
(4)若a=b,b=c,则a=c. ( )
(5)单位向量的模都相等. ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
2.下列物理量:①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度;⑧功.其中不是向量的有______(填序号).
①⑥⑦⑧ [一个量是不是向量,就是看它是否同时具备向量的两个要素:大小和方向.由于速度、位移、力、加速度都是由大小和方向确定的,所以是向量;而质量、路程、密度、功只有大小而没有方向,所以不是向量.]
向量的概念
【例1】 判断下列命题是否正确,并说明理由.
(1)任何两个单位向量都是平行向量;
(2)零向量是没有方向的;
(3)在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,则向量与是平行向量;
(4)对于向量a、b、c,若a∥b,且b∥c,则a∥c;
(5)若非零向量与是平行向量,则直线AB与直线CD平行;
(6)非零向量与是模相等的平行向量.
[思路点拨] 解答本题可从向量的定义、向量的模、相等向量、平行向量等概念入手,逐一判断真假.
[解] (1)错误.因为两个单位向量只是模都等于1个单位,方向不一定相同或相反;
(2)错误.任何向量都有方向,零向量的方向是任意的;
(3)正确.由三角形中位线性质知,DE∥BC,向量与方向相反,是平行向量;
(4)错误.b为零向量时,有a∥b且b∥c,但a与c的方向可以任意变化,它们不一定是平行向量;
(5)错误.A、B、C、D四点也可能在同一条直线上;
(6)正确.非零向量与的模相等,方向相反,二者是平行向量.
1.在判断与向量有关的命题时,既要立足向量的数(即模的大小),又要考虑其形(即方向性).
2.涉及共线向量或平行向量的问题,一定要明确所给向量是否为非零向量.
3.对于判断命题的正误,应该熟记有关概念,理解各命题,逐一进行判断,对于错误命题