内容正文:
专题9.1向量概念
知识点1向量的概念及表示
1.定义:既有大小又有方向的量叫做向量.
2.表示:
(1)有向线段:具有方向的线段叫做有向线段.它包含三个要素:起点、方向、长度.
(2)向量的表示:
①几何表示:用有向线段表示,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.
②字母表示:书写时用表示,还可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如以为起点,以为终点的向量记作.
3.两个特殊向量:
(1)零向量与非零向量:
长度为0的向量叫做零向量.印刷时用加粗的阿拉伯数字零表示,即0;书写时,写为,长度不为0的向量称为非零向量.
(2)单位向量:长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.
知识点2向量间的关系
1.平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,向量平行,记作.规定:零向量与任意向量平行,即对于任意向量,都有.
2.相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量;向量与相等,记作.
重难点1向量的有关概念
【例1】下列量中是向量的为( )
A.频率 B.拉力 C.体积 D.距离
【例2】下列说法正确的是( )
A.单位向量都相等
B.若,则
C.若,则
D.若,(),则与是平行向量
【变式1-1】下列四个命题正确的是( )
A.两个单位向量一定相等 B.若与不共线,则与都是非零向量
C.共线的单位向量必相等 D.两个相等的向量起点、方向、长度必须都相同
【变式1-2】(多选)下列说法中正确的有( )
A.向量的长度与向量的长度相等
B.有向线段就是向量,向量就是有向线段
C.两向量的大小与其方向有关
D.向量的模可以比较大小
【变式1-3】对下列命题:(1)若向量与同向,且,则;(2)若向量,则与的长度相等且方向相同或相反;(3)对于任意向量,若与的方向相同,则;(4)由于方向不确定,故不与任意向量平行;(5)向量与平行,则向量与方向相同或相反.其中正确的命题的个数为
解决与向量概念有关题目的关键是突出向量的核心——方向和长度,只有紧紧抓住概念的核心才能顺利解决与向量概念有关的问题.
重难点2向量的表示
【例3】已知向量如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.向量可以用表示 B.向量的方向由指向
C.向量的起点是 D.向量的终点是
【例4】在如图的方格纸中,画出下列向量.
(1),点在点的正西方向;
(2),点在点的北偏西方向;
(3)求出的值.
【变式2-1】在平面直角坐标系中,已知,与x轴的正方向所成的角为30°,与y轴的正方向所成的角为120°,试作出.
【变式2-2】如图,某人从点A出发,向西走了200m后到达B点,然后改变方向,沿北偏西一定角度的某方向行走了到达C点,最后又改变方向,向东走了200m到达D点,发现D点在B点的正北方.
(1)作出、、(图中1个单位长度表示100m);
(2)求的模.
【变式2-3】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?
向量的两种表示方法:
(1)几何表示法:先确定向量的起点,再确定向量的方向,最后根据向量的长度确定向量的终点.
(2)字母表示法:为了便于运算,可用字母表示,为了联系平面几何中的图形性质,可用表示向量的有向线段的起点与终点表示向量,如等.
重难点3相等向量与共线向量
【例5】如图,在正六边形中,点为其中点,则下列判断错误的是( )
A. B.
C. D.
【例6】在图中的方格纸中有一个向量,分别以图中的格点为起点和终点作向量,其中与相等的向量有多少个?与长度相等的共线向量有多少个(除外)?
【变式3-1】设点O是正三角形ABC的中心,则向量,,是( )
A.相同的向量 B.模相等的向量
C.共线向量 D.共起点的向量
【变式3-2】如图,已知向量,和点P,以点P为起点,分别画有向线段表示下列向量:
(1)的相等向量;
(2)的相反向量.
【变式3-3】已知O为正六边形的中心,在图所标出的向量中:
(1)试找出与共线的向量;
(2)确定与相等的向量;
(3)与相等吗?
(1)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,再构造同向或反向的向量,注意不要漏掉以表示已知向量的有向线段的终点为起点,起点为终点的向量.
(2)寻找相等向量:先找与表示已知向量的有向线段长度相等的向量,再确定哪些是与已知向量方向相同的向量.
重难点4相等(共线)向量的证明题
【例7】如图所示,在平行四边形中,,分别是,的中点.
(1)写出与向量共线的向量;
(2)求证:.
【例8】在平行四边形中,,分别为边、的中点,如图.
(1)写出与