内容正文:
§1 从位移、速度、力到向量
明学习目标
知结构体系
课标要求
1.通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景.
2.理解平面向量的意义和两个向量相等的含义.
3.理解平面向量的几何表示和基本要素.
重点难点
重点:向量的有关概念及向量的几何表示.
难点:向量概念的辨析.
(一)向量的概念与表示
1.向量的概念
既有大小,又有方向的量叫作向量.
2.向量的表示
(1)有向线段:具有方向和长度的线段称为有向线段(如图).以A为起点,B为终点的有向线段,记作 ,线段AB的长度称为有向线段的长度,记作 .
(2)向量的几何表示:向量可以用有向线段表示,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)向量的符号表示:向量可以用黑斜体小写字母如a,b,c,…或,, ,…(书写)来表示.
(4)向量的模:向量a的大小,记作|a|,又称作向量的模.
3.两个特殊向量
名称
定义
表示方法
零向量
长度为0的向量称为零向量
0或
单位向量
模等于1个单位长度的向量叫作单位向量
(1)若用有向线段表示零向量,则其终点与起点重合.
(2)要注意0与0的区别与联系:0是一个实数,0是一个向量,且有|0|0 .
(3)单位向量有无数个,它们大小相等,但方向不一定相同.
(4)在平面内,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.
(5)向量的模能比较大小,但向量不能比较大小.
1.有下列物理量:①质量;②速度;③力;④加速度;⑤路程;⑥功.其中,不是向量的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C 质量、路程、功只有大小,没有方向不是向量,而速度、力、加速度均是既有大小又有方向的物理量,故选C.
2.已知向量a,如图所示,下列说法不正确的是( )
A.也可以用表示 B.方向是由M指向N
C.起点是M D.终点是M
解析:选D 终点是N而不是M.
(二)向量的基本关系
1.相等向量
长度相等且方向相同的向量,叫作相等向量.向量a与b相等,记作a=b.
2.共线向量
共线(平行)向量
若两个非零向量的方向相同或相反,则称这两个向量为共线向量或平行向量.a与b共线或平行,记作a∥b.零向量与任一向量共线
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.向量a的相反向量记作-a
规定零向量与任一向量共线,即对任意的向量a,都有0∥a.零向量的相反向量仍是零向量
3.向量的夹角
(1)定义:已知两个非零向量a和b,在平面内选一点O,作=a,=b,则θ=∠AOB(0°≤θ≤180°)称为向量a与b的夹角.
(2)夹角θ的大小与向量共线、垂直的关系:
θ=
(3)规定:零向量与任一向量垂直,即对于任意的向量a,有0⊥a.
(1)向量共线有三种情形:
①共线且同向;②共线且反向;③有一个是零向量.
(2)按照向量夹角的定义,只有两个向量的起点重合时所对应的角才是两向量的夹角,如图所示,∠BAC不是向量与向量的夹角,∠BAD才是向量与向量的夹角.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)向量a与b平行,则a与b的方向相同或相反.( )
(2)向量与向量是两个平行向量.( )
(3)单位向量都相等.( )
提示:(1)× (2)√ (3)×
2.如图,在☉O中,向量,, 是( )
A.有相同起点的向量 B.共线向量
C.模相等的向量 D.相等的向量
解析:选C ,,的模均为圆的半径长,故相等.
3.在锐角三角形ABC中,关于向量夹角的说法正确的是( )
A.与的夹角是锐角
B.与的夹角是钝角
C.与的夹角是锐角
D.与的夹角是锐角
解析:选C 由两向量的夹角定义知,与的夹角的大小是180°-∠B,为钝角,故A错误;
与的夹角是∠A,为锐角,故B错误;
与的夹角与∠C的大小相等,为锐角,故C正确;
与的夹角的大小是180°-∠C,为钝角,故D错误.
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向量的概念与表示
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[典例] 在如图所示的坐标线上(每个小方格边长为1),用直尺和圆规画出下列向量:
(1),使||=4,点A在点O北偏东45°;
(2),使=4,点B在点A正东;
(3),使=6,点C在点B北偏东30°.
[解] (1)因为点A在点O北偏东45°方向上,且=4,所以在坐标纸上点A距离O的横向小方格数与纵向小方格数相等,都为4,如图所示.
(2)因为点B在点A正东方向,且=4,所以在坐标纸上点B距离A的横向小方格数为4,纵向小方格数为0,如图所示.
(3