内容正文:
6.1 平面向量的概念
学习目标
1.了解向量的实际背景,理解向量的概念.(重点) 2.掌握向量的表示方法,理解向量的模的概念.(重点) 3.理解零向量、单位向量、相等向量、平行向量等概念.(难点、易错点)
知识点一 向量的概念
1.数量与向量
在数学中,把既有大小又有方向的量叫做向量,而把只有大小没有方向的量称为数量.
2.向量的二要素
向量由大小与方向两个要素组成.向量的大小是代数特征,方向是几何特征.
给出下列物理量:①质量;②路程;③密度;④功;⑤时间.它们是向量吗?为什么?
提示:它们不是向量,因为质量、路程、密度、功、时间只有大小没有方向,所以是数量.
知识点二 向量的几何表示
1.具有方向的线段叫做有向线段.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,起点要写在终点的前面.
2.有向线段的三个要素: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.
3.向量的大小称为向量的长度(或称模),记作||.
4.长度为0的向量叫做零向量,记作0.长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.
两个向量能比较大小吗?有向线段是向量吗?
提示:两个向量不能比较大小,因为向量既有大小也有方向.有向线段表示向量,但有向线段不是向量.
知识点三 相等向量与共线向量
1.平行向量
方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.向量a与b平行,记作a∥b.规定:零向量与任意向量平行,即对于任意向量a,都有0∥a.
2.相等向量
(1)长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.向量a与b相等,记作a=b.
(2)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.
3.共线向量
由于向量与起点无关,因此向量是可以自由平行移动的.也就是说,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.
(1)平行向量是否一定方向相同?不相等的向量是否一定不平行?
提示:不一定,不一定.
(2)与零向量相等的向量必定是什么向量?
提示:零向量.
[微练] (多选题)如图所示,四边形ABCD,四边形CEFG,四边形CGHD是完全相同的菱形,则下列结论中一定成立的是( )
A.||=|| B.与共线
C.与共线 D.=
解析:ABD 由题意可知,||=||,A正确;由图形可知,∥,即与共线,B正确;与方向相同且长度相等,即=,D正确;∠DEH不一定等于∠BDC,故BD与EH不一定平行,C不一定成立.
题型一 向量的基本概念
1.(多选题)(链接教材P5习题T3)下列说法正确的有( )
A.两条有公共终点的有向线段表示的向量是平行向量
B.若任意两个非零向量相等,则表示它们的有向线段的起点与终点是一平行四边形的四个顶点
C.若向量a与b不共线,则a与b都是非零向量
D.若a=b,b=c,则a=c
解析:CD 有公共终点的有向线段的方向不一定相同或相反,故A不正确.两个相等的非零向量可以在同一直线上,故B不正确.若向量a与b不共线,则a与b都是非零向量,不妨设a为零向量,则a与b共线,这与a与b不共线矛盾,故C正确.若a=b,则a,b的长度相等且方向相同;若b=c,则b,c的长度相等且方向相同,所以a,c的长度相等且方向相同,故a=c,故D正确.
2.(多选题)(2023·福建师大二附中高一月考)下列说法中正确的是( )
A.向量的长度与向量的长度相等
B.零向量长度为零且没有方向
C.若向量,满足||>||,且与同向,则>
D.单位向量的模都为1
解析:AD 向量的长度与向量的长度都是线段AB的长度,故相等,故A正确;零向量有方向,它的方向是任意的,故B错误;向量不能比较大小,向量的模可以比较大小,故C错误;由单位向量的概念,知D正确.故选AD.
3.给出下列几种说法:
(1)速度、力、角度这些物理量都是向量;
(2)若|a|=|b|,则a与b的方向相同;
(3)向量的模一定是正数;
(4)有向线段与表示不同向量.
其中正确的序号是________.
解析:(1)错误,只有速度和力是向量.
(2)错误,由|a|=|b|仅说明a与b模相等,但不能说明方向关系.
(3)错误,|0|=0.
(4)正确,两向量方向不同,表示不同向量.
答案:(4)
1.判断一个量是否为向量应从两个方面入手
(1)是否有大小;
(2)是否有方向.
2.注意两个特殊向量:零向量和单位向量
(1)零向量的方向是任意的,所有的零向量都相等.
(2)单位向量不一定相等,因为单位向量的方向不一定相同.
题型二 向量的表示
(链接教材P3例1)小明从学校的教学楼出发,向北走了1500 m到达图书馆,2