内容正文:
第四章
向量
向量的概念和向量的几何表示
4.1
向量的加法与减法
4.2
数乘向量
4.3
平面向量的坐标表示
4.4
平面向量的内积及其应用
4.5
4.1
向量的概念和向量的几何表示
观察
图4.1-1中拉小车的力和在水中航行的小船的位移,以及汽车行驶的速度,它们有什么共同点?
向量的概念和向量的几何表示
4.1
抽象
力、位移、速度都是既有大小又有方向的量.
既有大小又有方向的量叫作向量(或矢量).
通常用黑体的小写英文字母来表示向量.于写时可写成.表示力这样的向量,通常用黑体的大写英文字母来表示.
向量的概念和向量的几何表示
4.1
数学上怎样来表示向量呢?现实生活中常常用一个箭头的指向来标明方向.这启发我们用带有一个箭头的线段(称为有向线段)来直观地表示向量.例如,图4.1-2中,向量可以用有向线段表示:的长度表示的大小,的箭头指向(即起点A往终点B的方向)表示的方向.今后我们把有向线段表示的向量就叫作向量.
向量的概念和向量的几何表示
4.1
由于向量只有大小和方向两个要素,因此很自然地把大小相等且方向相同的向量叫作相等向量.从而长度相等并且方向相同的有向线段表示的向量是相等向量.
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例如,图4.1-3中,把有向线段经过平移得到,它们的长度相等且方向相同,因此向量与向量相等.再把有向线段平移得到EF,同理有向量,因此有下述向量的等式:
向量的概念和向量的几何表示
4.1
今后我们把向量的大小也称为向量的长度.向量的长度记作.
长度为零的向量叫作零向量,记作0,它的方向不确定.0可以用起点与终点重合的有向线段或等表示.
长度为1的向量叫作单位向量.
与非零向量长度相等并且方向相反的向量称为的相反向量(或的负向量),记作
0的相反向量规定为0.
因为向量与的长度相等且方向相反,所以.
观察
图4.1-4中的向量有什么关系?
向量的概念和向量的几何表示
4.1
抽象
把图4.1-4中向量用同一个起点的有向线段表示后,这些有向线段在同一条直线上,如图4.1-5所示.像这样的一组向量称为共线向量,否则称为不共线向量.
向量的概念和向量的几何表示
4.1
显然,零向量与任一向量共线.
容易看出,向量与共线的充分必要条件是:
与的方向相同或相反,或者有一个是零向量.
图4.1-6中,向量与是不共线向量.
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1
如图4.1-7,在平行四边形中,找出与向量相等的向量,以及的相反向量.
例
解
2
例
解
如图4.1-7,在平行四边形ABCD中,找出与向量共线的非零向量.
与向量共线的向量有
向量的概念和向量的几何表示
4.1
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