内容正文:
9.1 向量概念
学业标准
素养目标
1.理解向量的有关概念及向量的几何表示.(重点)
2.理解共线向量、相等向量的概念.(难点)
3.正确区分向量平行与直线平行.(易混点)
1.从物理背景、几何背景入手引入向量的概念,提升数学抽象核心素养.
2.通过向量的几何表示、相等向量和平行向量的学习,提升直观想象、逻辑推理等核心素养.
[教材梳理]
导学1 向量的概念与表示
在物理中,位移与距离是同一个概念吗?现实世界中有各种各样的量,如年龄、身高、体重、力、速度、面积、体积、温度等,怎样正确区分这些量呢?
[提示] 位移与距离不是同一个概念;这些量中有些只有大小,没有方向,但有些既有大小又有方向,因此应该从大小和方向两个方面对这些量进行区分.
甲由A地向正北方向走了1 km,然后向正东方向又走了1 km,到达B地,则甲走的路程和位移各为多少?
[提示] 路程2 km,位移是向北偏东45°方向移动了 km.
◎结论形成
1.向量:既有__大小__ ,又有__方向__的量叫作向量.
2.数量:只有__大小__,没有__方向__的量称为数量.
导学2 向量的有关概念和表示方法
1.向量的有关概念
(1)向量的模(长度):向量的大小称为向量的__长度或模__,记作 || .
(2)零向量:长度为__0__的向量,记作0.
(3)单位向量:长度等于__1个单位长度__的向量.
2.向量的表示
导学3 共线向量、相等向量和相反向量
满足什么条件的两个向量是相等向量?单位向量是相等向量吗?
[提示] 长度相等方向相同的向量叫作相等向量.单位向量不一定是相等向量.
如图,△ABC中,D,E,F分别为边AB,AC,BC的中点,则与,是是什么关系?
[提示] 与是平行向量(共线向量),与是相等向量.
◎结论形成
共线向量、相等向量与相反向量
名称
定义
表示
备注
平行向量
(共线向量)
方向__相同或相反__的非零向量,又叫作共线向量
向量a与b平行,记作 a∥b
零向量与任一向量__平行或共线__
相等向量
长度__相等__且方向__相同__的向量
向量a与b相等,记作 a=b
两向量只有相等或不等,不能__比较大小__
相反向量
与向量a长度__相等__且方向__相反__的向量
记作 -a
(1)零向量的相反向量为__零向量__
(2)对于任意一个向量a,-(-a)= a
导学4 向量的夹角
正△ABC中,∠ABC等于多少?向量与的夹角是多少?
[提示] ∠ABC=,而与的夹角是.
◎结论形成
定义
已知两个非零向量a和b,作=a,=b,则 θ=∠AOB(0°≤θ≤180°) 称为向量a与b的夹角
范围
[0°,180°]
特殊
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 ,规定0可与任一向量垂直
[基础自测]
1. (多选)下列说法正确的是( )
A.零向量没有方向
B.零向量只与零向量相等
C.零向量的模为0
D.零向量与任何向量都共线
解析 零向量的方向是任意的.
答案 BCD
2.如图⊙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
答案 C
3.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 终点是N而不是M.
答案 D
4.如图,以1 cm×3 cm方格纸中的格点为始点和终点的所有向量中,以A为始点,可以写出______________个不同的向量.向量与的夹角等于________.
解析 由图可知,以A为始点的向量有,,,,,,共有7个.
∵=,∴向量与的夹角等于.
答案 7
题型一 向量的概念
(多选)下列说法错误的有( )
A.向量与向量的长度相等
B.两个有共同起点,且长度相等的向量,它们的终点相同
C.零向量都是相等的
D.若两个单位向量平行,则这两个单位向量相等
[解析] 两个有共同起点,且长度相等的向量,它们的方向不一定相同,终点也不一定相同;零向量的模都是0,但方向不确定;两个单位向量可能反向,则不相等,故B,C,D都错误,A正确.
[答案] BCD
[规律方法]
(1)判断一个量是否为向量的两个关键条件:
①有大小;②有方向.两个条件缺一不可.
(2)理解零向量和单位向量应注意的问题:
①零向量的方向是任意的;
②单位向量不一定相等,易忽略向量的方向.
[触类旁通]
1.给出下列四个命题:
①若两个向量相等,则它们的始点相同,终点相同;
②若|a|=|b|,则a=b;
③若=,则四边形ABCD是平行四边形;