内容正文:
第六章 平面向量及其应用
6.1 平面向量的概念
1.能结合物理中的力、位移、速度等具体背景认识向量,掌握向量与数量的区别.2.会用有向线段、字母表示向量,了解有向线段与向量的联系与区别.3.理解零向量、单位向量、平行向量(共线向量)、相等向量及向量的模等概念,会辨识图形中这些相关的概念.
(见学生用书P1)
判断正误(请在括号中打“√”或“×”)
向量的概念
(1)向量既有代数特征又有几何特征,大小是其代数特征,方向是其几何特征.( √ )
(2)物理量如速度、加速度、质量、密度、力都是向量.( × )
向量的几何表示
(3)零向量的大小为零,没有方向.( × )
(见学生用书P2)
类型一 向量的概念
判断下列说法是否正确.
①有向线段与表示同一向量;
②若a是单位向量,b也是单位向量,则a与b的方向相同或相反;
③若向量是单位向量,则也是单位向量;
④以平面直角坐标系内的定点A为起点,所有单位向量的终点P的集合是以A为圆心的单位圆.
解:有向线段与的方向相反,不表示同一向量,因此说法①错误;由单位向量的定义知,凡长度为1个单位长度的向量均称为单位向量,但是对方向没有任何要求,因此说法②错误;因为||=||,所以当是单位向量时,也是单位向量,因此说法③正确;由于向量||=1,所以点P是以点A为圆心的单位圆上的一点,因此说法④正确.
活学活用
[多选题]下列结论中正确的是( BC )
A.若a,b都是单位向量,则a=b
B.物理学中的作用力与反作用力是一对共线向量
C.方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量是共线向量
D.直角坐标平面上的x轴、y轴都是向量
【解析】 对于A,单位向量的方向不一定相同,故A错误;对于B,物理学中的作用力与反作用力大小相等,方向相反,是一对共线向量,故B正确;对于C,如图所示,方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量在一条直线上,是共线向量,故C正确;对于D,直角坐标平面上的x轴、y轴只有方向,没有大小,不是向量,故D错误.综上,正确的结论有BC.
[题后感悟]
(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,所有的零向量都相等;②单位向量不一定相等,易忽略向量的方向.
类型二向量的几何表示及应用
一辆汽车从A点出发向西行驶了100 km到达B点,然后又改变方向,向西偏北50°的方向走了200 km到达C点,最后又改变方向,向东行驶了100 km到达D点.
(1)作出向量,,.
(2)求||.
解:(1)向量,,如右图所示.
(2)由题意,可知与方向相反,故与共线,
∵||=||,
∴在四边形ABCD中,AB∥CD且AB=CD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∴=,∴||=||=200 km.
活学活用
下图的方格由若干个边长为1的小正方形组成,方格中有定点A,点C为小正方形的顶点,且||=,画出所有的向量.
活学活用题图
活学活用题答图
解:∵||=,∴C点落在以A为圆心,以为半径的圆上,又∵点C为小正方形的顶点,根据该条件不难找出满足条件的点C,所有符合条件的向量如右上图所示.
[题后感悟]
1.准确画出向量的方法是先确定向量的起点,再确定向量的方向,最后根据向量的大小确定向量的终点.
2.注意事项:在用有向线段表示向量时不要忘记字母上的箭头.
类型三 相等向量与共线向量
如图所示,四边形ABCD是边长为3的正方形,把各边三等分后,共有16个交点,从中选取两个交点作为向量的起点和终点,则与平行且长度为2的向量有哪些?(在图中标出相关字母,写出这些向量)
例3题图
例3题答图
解:如图所示,满足与平行且长度为2的向量有,,,,,,,,共8个.
迁移探究
(1)本例中,与向量同向且长度为 2的向量有几个?
(2)本例中,如图所示,与向量相等的向量有多少个?
解:(1)与向量同向且长度为2的向量占
与向量平行且长度为2的向量的一半,共4个.
(2)题图中每个小正方形的对角线所在的向量中,与向
量方向相同的向量与其相等,共有8个(不包括本身).
活学活用
在下图所示的坐标纸上(每个小方格的边长均为1),用直尺和圆规画出下列向量:
(1),使||=4,点A在点O北偏东45°方向.
(2),使||=4,点B在点A正东方向.
(3),使||=6,点C在点B北偏东30°方向.
活学活用题图
活学活用答图
解:,和如右上图.
[题后感悟]
(1)寻找相等向量:先找与已知向量长度相等的向量,再确定哪些与已知向量同向.
(2)寻找共线向量:先找与表示已知向量的有向线段平行或共线的线段,再构造同向与反向的向量,注意不要漏掉以表示已知向量的有向线