内容正文:
9.1 向量概念
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.了解向量的实际背景,了解向量的意义.
2.理解向量的几何表示和基本要素.
3.理解共线向量和相同的向量及相反向量的含义.
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:理解向量共线、相同的向量的概念.
(一)向量的相关概念及其表示
1.向量的有关概念
定义
既有大小又有方向的量称为向量
表示
方法
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
字母表示
用小写字母a,b,c表示
(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.
(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同的向量.
2.向量的长度(或称模)与特殊向量
向量的
长度
定义
向量的大小称为向量的长度
表示
向量,a的长度分别记作:||,|a|
特殊
向量
零向量
长度为0的向量称为零向量,记作0,零向量的方向是任意的
单位向量
长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量
(1)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.
(2)零向量、单位向量的定义中都只限制长度,不确定方向.
(3)当有向线段的起点A与终点B重合时,=0.
(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.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. 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
(二)三种特殊向量及向量的夹角
1.平行向量
方向相同或相反的非零向量叫作平行向量,平行向量又称为共线向量.
(1)记法:向量a平行于b,记作a∥b.
(2)规定:零向量与任一向量平行.
2.相同的向量
所有长度相等且方向相同的向量都看作相同的向量,若a与b是相同的向量,也称a与b相等,记作a=b.
3.相反向量
把与向量a长度相等,方向相反的向量叫作a的相反向量,记作-a,a与-a互为相反向量,即对任意一个向量,总有-(-a)=a.
规定零向量的相反向量仍是零向量.
4.向量的夹角
条件
两个非零向量a和b
产生过程
在平面内任取一点O,作=a,=b,则∠AOB=θ叫作向量a与b的夹角
范围
0°≤θ≤180°
特殊情况
θ=0°
a与b同向
θ=180°
a与b反向
θ=90°
a与b垂直,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同的向量的关系,即共线向量不一定是相同的向量,而相同的向量一定是共线向量.
(3)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.
(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.下图中与向量a相等的向量是( )
A.b,c,e,f B.c,f
C.f D.c
答案:D
2.如图,在平行四边形ABCD中,与共线的向量有_____________.
答案: , ,
3.在等边三角形ABC中,与的夹角为________.
答案:120°
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向量有关的概念
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[典例] 判断下列命题是否正确.
(1)若向量a与b同向,且|a|>|b|,则a>b;
(2)若向量|a|=|b|,则a与b的长度相等且方向相同或相反;
(3)对于任意向量|a|=|b|,若a与b的方向相同,则a=b;
(4)由于0方向不确定,故0不与任意向量平行;
(5)若向量a与向量b平行,则向量a与b方向