内容正文:
9.1 向量的概念
一、向量的概念
1、向量:既有大小又有方向的量叫做向量.
2、数量:只有大小,没有方向的量(如年龄、身高、长度、面积、体积和质量等),称为数量.
【注意】
(1)本书所学向量是自由向量,即只有大小和方向,而无特定的位置,这样的向量可以作任意平移;
(2)看一个量是否为向量,就要看它是否具备了大小和方向两个要素;
(3)向量与数量的区别:数量与数量之间可以比较大小,而向量与向量之间不能比较大小.
二、向量的表示法
1、有向线段:具有方向的线段叫做有向线段,有向线段包含三个要素:起点、方向、长度.
2、向量的表示方法:
(1)字母表示法:如等.
(2)几何表示法:以A为始点,B为终点作有向线段(注意始点一定要写在终点的前面).如果用一条有向线段表示向量,通常我们就说向量.
【注意】
(1)用字母表示向量便于向量运算;
(2)用有向线段来表示向量,显示了图形的直观性.应该注意的是有向线段是向量的表示,不是说向量就是有向线段.由于向量只含有大小和方向两个要素,用有向线段表示向量时,与它的始点的位置无关,即同向且等长的有向线段表示同一向量或相等的向量.
三、向量的有关概念
1、向量的模:向量的大小叫向量的模(就是用来表示向量的有向线段的长度).
【注意】(1)向量的模;(2)向量不能比较大小,但是实数,可以比较大小.
2、零向量:长度为零的向量叫零向量.记作,它的方向是任意的.
3、单位向量:长度等于1个单位的向量.
【注意】(1)在画单位向量时,长度1可以根据需要任意设定;
(2)将一个向量除以它的模,得到的向量就是一个单位向量,并且它的方向与该向量相同.
4、相等向量:长度相等且方向相同的向量.
【注意】在平面内,相等的向量有无数多个,它们的方向相同且长度相等.
四、向量的共线或平行
方向相同或相反的非零向量,叫共线向量(共线向量又称为平行向量).规定:与任一向量共线.
【注意】
1、零向量的方向是任意的,注意0与0的含义与书写区别.
2、平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.
3、共线向量与相等向量的关系:相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定是相等的向量.
题型一 平面向量的基本概念
【例1】(2022秋·广东珠海·高一校考期中)给出下列物理量:
①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度;⑧功;⑨时间.
其中不是向量的有( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【变式1-1】(2022·高一课时练习)下列说法错误的是( )
A.向量与向量长度相等 B.单位向量都相等
C.的长度为,且方向是任意的 D.任一非零向量都可以平行移动
【变式1-2】(2022·全国·高一专题练习)下列命题中,正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式1-3】(2022秋·湖北鄂州·高一校联考期中)下列关于零向量的说法正确的是( )
A.零向量没有大小 B.零向量没有方向
C.两个反方向向量之和为零向量 D.零向量与任何向量都共线
【变式1-4】(2022·高一课时练习)有下列结论:
①表示两个相等向量的有向线段,若它们的起点相同,则终点也相同;
②若,则,不是共线向量;
③若,则四边形是平行四边形;
④若,,则;
⑤有向线段就是向量,向量就是有向线段.
其中,错误的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
题型二 平面向量的几何表示
【例2】如图,以方格纸中的格点为起点和终点的所有非零向量中,有多少种大小不同的模?有多少种不同的方向?
【变式2-1】在如图所示的坐标纸中(每个小正方形的边长均为1),用直尺和圆规画出下列向量.
(1),点A在点O北偏西45°方向;
(2),点B在点O正南方向.
【变式2-2】(2022·高一课时练习)某人从点A出发向西走4个单位长度到达点B,然后改变方向朝西北方走6个单位长度到达点C,最后又向东走4个单位长度到达点D.试分别作出向量,和.
【变式2-3】(2022·高一课时练习)如图所示,每个小正方形的边长都是1,在其中标出了6个向量,则在这6个向量中( )
A.向量的模相等 B. C.向量共线 D.
题型三 相等向量与共线向量
【例3】(2022秋·江西南昌·高一南昌县莲塘第一中学校考期中)下列结论中正确的为( )
A.两个有共同起点的单位向量,其终点必相同
B.向量与向量的长度相等
C.对任意向量,是一个单位