内容正文:
第六章 平面向量及其应用
6.1 平面向量的概念
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.了解平面向量的实际背景,理解平面向量的意义.
2.理解平面向量的几何表示和基本要素.
3.理解平面向量共线和相等的含义.
重点难点
重点:理解向量的有关概念及向量的几何表示.
难点:理解共线向量、相等向量的概念及其应用.
(一)向量的实际背景与概念
1.向量与数量
向量
既有大小又有方向的量叫做向量
数量
只有大小没有方向的量称为数量
2.向量的二要素
向量由大小与方向两个要素组成.向量的大小是代数特征,方向是几何特征.
(1)数量是一个代数量,只有大小没有方向,其大小可以用正数、负数、零来表示,可以比较大小,如长度、质量、面积、体积等.
(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.
1.有下列物理量:①质量;②温度;③角度;④弹力;⑤风速.其中可以看成是向量的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
答案:B
2.海平面以上的高度(海拔)用正数表示,海平面以下的高度用负数表示,那么海拔是向量吗?温度也有正负之分,那么它是向量吗?为什么?
提示:海拔不是向量,它只有大小没有方向.海拔的正负,零上温度和零下温度,都只是相对规定的标准来说的,不是指方向,因而温度也是只有大小没有方向,不是向量.
(二)向量的几何表示
1.有向线段的概念
定义
具有方向的线段叫做有向线段
表示方法及长度
以A为起点、B为终点的有向线段记作 ,线段AB的长度也叫做有向线段的长度,记作||
三要素
起点、方向、长度
2.向量的表示方法
几何表示
用有向线段表示向量,有向线段的长度||表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向
字母表示
通常在印刷时,用黑体小写字母a,b,c,…表示向量,书写时,可写成带箭头的小写字母,,,…
3.向量的相关概念
向量的
长度(模)
向量的大小称为向量的长度(或称模),记作||
零向量
长度为的向量叫做零向量,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
(1)明确向量与有向线段的区别.有向线段有三要素,起点、方向、长度.只要起点不同,另外两个要素相同也不是同一条有向线段,但决定向量的要素只有两个,大小和方向,与表示向量的有向线段的起点无关.
(2)要注意0与0的区别及联系,0是一个实数,0是一个向量,且|0|0.零向量的方向是任意的,在分析向量的位置关系时要特别注意零向量.
(3)单位向量是长度等于1个单位长度的向量,其方向是任意的.
(4)在同一平面内,将所有单位向量的起点平移到同一个点,则它们的终点可构成一个半径为1的圆.
1. 下列说法正确的是( )
A.零向量是没有方向的向量
B.零向量的长度为0
C.任意两个单位向量的方向相同
D.同向的两个向量可以比较大小
解析:选B 零向量的长度为0,方向是任意的,故A错误,B正确;任意两个单位向量的长度相等,但方向不一定相同,故C错误;长度有大小,方向没有大小,不管是同向的向量还是不同向的向量,都不能比较大小,故D错误.
2. 如图,B,C是线段AD的三等分点,分别以图中不同的点为起点和终点,可以写出________个向量.
答案:12
(三)相等向量与共线向量
平行向量(共线向量)
方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,也叫共线向量.向量a与b平行,记作a∥b.规定:零向量与任意向量平行,即对于任意向量a,都有0∥a
相等向量
长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.a与b相等,记作a=b
(1)理解平行向量的概念时,需注意,平行向量和平行直线是有区别的,平行直线不包括重合的情况,而平行向量是可以重合的.
(2)共线向量就是平行向量,其中“共线”的含义不是平面几何中“共线”的含义.实际上,共线向量(平行向量)有以下四种情况:方向相同且模相等;方向相同且模不等;方向相反且模相等;方向相反且模不等.这样,也就找到了共线向量与相等向量的关系,即共线向量不一定是相等向量,而相等向量一定是共线向量.对共线向量的讨论,要考虑方向、长度,尤其不能忘记对零向量的讨论.
(3)向量只有长度和方向两个要素,与起点无关,只要长度和方向相同,则这两个向量就是相等的向量.
(4)向量相等具有传递性,即若a=b,b=c,则a=c.而向量的平行不具有传递性,若a∥b,b∥c,未必有a∥c.因为零向量平行于任意向量,那么当b=0时,a,c可以是任意向量,所以a与c不一定平行.但若b≠0,则必有a∥b,b∥c⇒a∥c.因此,解答问题时要看清题目中是任意向量还是任意非零向量.
1.如图,在▱ABCD中,点E,F分别是AB,CD的中点,图中与相等的向量的个数为( )
A.