内容正文:
第六章 平面向量及其应用
6.1 平面向量的概念
课程标准
核心素养
1. 通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景,理解平面向量的意义和两个向量相等的含义.
2. 理解平面向量的几何表示和基本要素.
1. 数学抽象:理解平面向量的概念和向量的几何表示;掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等概念.
2. 逻辑推理:会区分平行向量、
相等向量和共线向量.
知识探究区——注重知识生成过程
知识点一 向量的概念
【情境导入】
问题:1.如图,一只老鼠由 A 向东北方向以 2 m/s 的速度逃窜(路线为 AC), 一只猫在 B 处向正东方向以 6 m/s 的速度去追老鼠(路线为 BD).请问:猫能否追到老鼠?
2.质量、力、速度这三个物理量有什么区别?
提示:1.老鼠逃窜的路线、猫追逐的路线都有方向,虽然猫的速度比老鼠快, 但方向不一致,所以追不到老鼠.
2.质量只有大小;力、速度既有大小,又有方向.
【知识概括】
(1)在数学中,我们把既有大小又有方向的量叫做向量; (2)把只有大小没有方向的量称为数量.
【要点解读】
(1) 数量是一个代数量,只有大小没有方向,可以比较大小.如质量、长度、面积、体积、年龄等都是数量.
(2) 向量既有大小又有方向,因为方向不能比较大小,所以向量不能比较大小. [示例]1.(教材 P4 练习 1 改编)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
解析:选 B.身高只有大小,没有方向,故①不是向量,同理③不是向量;对于②,∠AOB 的两条边只有方向,没有大小,不是向量;④是向量.故选 B.
[对点练]1.给出下列物理量:①密度;②温度;③速度;④质量;⑤功;⑥位 移.下列说法正确的是( )
A.①②③是数量,④⑤⑥是向量B.②④⑥是数量,①③⑤是向量
C.①④是数量,②③⑤⑥是向量D.①②④⑤是数量,③⑥是向量
解析:选 D.密度、温度、质量、功只有大小,没有方向,是数量;速度、位移既有大小又有方向,是向量.
知识点二 向量的几何表示
【情境导入】
问题:1.在预报天气时,温度和相对湿度都只用一个实数就可以确切地表示, 而风是如何确切表示的呢?
2.当有人向你问路时,你一般如何向对方描述目的地?
提示:1.除了用一个实数说明“风力”外,还要给出“风向”,如东南风 3
级.
2.一般会告诉对方目的地的方向和大约距离.
【知识概括】
1. 有向线段
(1) 定义:在线段 AB 的两个端点中,规定一个顺序,假设 A 为起点,B 为终点,就说线段 AB 具有方向,具有方向的线段叫做有向线段.
(2) (
AB
)记法:以 A 为起点、B 为终点的有向线段记作→ .
→
(3) 线段 AB 的长度也叫做有向线段AB
2. 向量的表示
→
的长度,记作|AB |.
(1) (
AB
) (
CD
) (
.
)一般可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如→ , →
(2) 若表示向量的有向线段没有标注起点和终点字母,向量也可用黑体字母 a,
→
b,c,…(印刷用黑体,书写时写成带箭头的小写字母 a
3. 向量的相关概念
→ →
,b ,c
,…).
向量的模
向量→ 的大小称为向量→ 的长度(或称模),记作
AB AB
| → |
AB
零向量
长度为 0 的向量叫做零向量,记作 0
单位
向量
长度等于 1 个单位长度的向量,叫做单位向量
【要点解读】
1. (
区别
)有向线段只是表示向量的一个图形工具,它与向量的区别和联系如下:
(
从定义上看,向量有大小和方向两个要素,而有向线段有
起点、方向、长度三个要素.因此,这是两个不同的量.有
向线段是固定的线段,而向量是可以自由平移的
)
(
向量可以用有向线段来表示,并不是说向量就是有向线段
,每一条有向线段对应着一个向量,但每一个向量对应 着无
数多条有向线段
)
2. (
联系
)零向量的长度为 0,方向不确定.
3. 单位向量有无数个,它们长度相等,但方向不一定相同.如果将平面上所 有单位向量的起点平移到同一点,则它们的终点构成一个半径为 1 的圆.
4. 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小.
知识点三 相等向量与共线向量
【情境导入】
问题:1.上体育课时,某一排同学整理好队形,并执行老师的口令“向前三 步走,向右看齐”之后,同学们位移的方向是否相同?位移的大小是否相等?能否认为这些同学的位移是相同的?
2.设 A,B 两点,“从 B 到 A 的位移”与“从 A 到 B 的位移”有什么关系?
提示