内容正文:
6.1平面向量的概念
人教A版(2019)必修第二册
新知导入
本章知识结构
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6.1.1 向量的实际背景与概念
观察下列各 “量”的共同特点
★ 位移:小船位移的大小是A,B两地之间的距离15 n mile,位移的方向是东南方向;
★ 速度:小船航行速度的大小是10 n mile/h,速度的方向是东南方向.
★ 重力:物体受到的重力是竖直向下的(图6.1-1),物体的质量越大,它受到的重力越大;
★ 浮力:物体在液体中受到的浮力是竖直向上的(图6.1-2),物体浸在液体中的体积越大,它受到的浮力越大.
大小:15 n mile 方向:东南方向
大小:10 n mile 方向:东南方向
大小: G=mg 方向:竖直向下
大小: F=kV方向:竖直向上
新知讲解
·我们知道,从一支笔、一棵树、一本书……中,可以抽象出只有大小的数量“1”.
·类似地,我们可以对力、位移、速度……这些量进行抽象,形成一种新的量——向量.
◆ 向量的定义:在数学中,我们把既有大小又有方向的量叫做向量
· 把只有大小没有方向的量称为数量,如年龄、身高、长度、面积、质量等都是数量.
· 物理学中常称向量为矢量,数量为标量。
6.1.1 向量的实际背景与概念
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6.1.2 向量的几何表示
· 数量:可以用实数表示,而实数与数轴上的点一一对应,
所以数量可用数轴上的点表示,而且不同的点表示不同的数量.
例如,0,2,4……
几何表示:
· 向量:也可以用几何表示
以小船位移为例,小船以A为起点,B为终点,用连接A,B两点的线段长度代表小船行进的距离,并在终点B处加上箭头表示小船行驶的方向.于是,这条“带有方向的线段”就可以用来表示位移.
◆ 可以用带箭头的线段来表示向量
线段按一定比例(标度)画出,它的长短表示向量的大小,箭头的指向表示向量的方向.
这个线段叫有向线段。
· 有向线段:通常,在线段AB的两个端点中,规定一个顺序,假设A为起点,B为终点,我们就说线段AB具有方向,具有方向的线段叫做有向线段(图6.1-3).
新知讲解
· 通常在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.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
· 有向线段包含三个要素:起点、方向、长度.
· 知道了有向线段的起点、方向和长度,它的终点就唯一确定了.
6.1.2 向量的几何表示
6.1.2 向量的几何表示
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· 向量的几何表示
· 向量的字母表示
向量也可以用字母 a, b, c 表示. (印刷用黑体 a) ,书写用 表示.
· 特殊向量
√ 零向量:长度为0的向量叫做零向量,记作 .
√ 单位向量:长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.
向量可以用有向线段 来表示,我们把这个向量记作向量.
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.
向量的大小称为向量的长度(或称模),记作.
合作探究
例1 在图6.1-4中,分别用向量表示A地至B,C两地的位移,并根据图中的比例尺,求出A地至B,C两地的实际距离(精确到1 km).
解:
表示A地至B地的位移,且
表示A地至C地的位移,且
6.1.3 相等向量与共线向量
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向量间的关系
◆平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.
如图6.1-5,用有向线段表示的向量 与 是两个平行向量.
向量 与 平行,记作 // .
规定:零向量与任意向量平行,即对于任意向量 ,都有 // .
◆相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.
如图6.1-6,用有向线段表示的向量 与 相等,记作 = .
任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段表示,并且与有向线段的起点无关;
同时,两条方向相同且长度相等的有向线段表示同一个向量,因为向量完全由它的模和方向确定.
6.1.3 相等向量与共线向量
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★ 如图6.1-7, , , 是一组平行向量,任作一条与所在直线平行的直线 l,在l上任取一点O,则可在l上分别作出
.
这就是说,任一组平行向量都可以平移到同一条直线上,因此,平行向量也叫做共线向量.
◆ 共线向量:平行向量也叫做共线向量
合作探究
例2 如图6.1-8,设O是正六边形ABCDEF的中心.
(1)写出图中的共线向量;
(2)分别写出图中与相等的向量.
解:
(1)
是共线向量;
是共线向量;
是共线向量.
(2)
;
;
.
课堂练习
1判断正误
(1)两个向量能比较大小 ( )