内容正文:
第六章 平面向量及其应用
6.1 平面向量的概念
(见学生用书P1)
[学习目标]1.通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景,理解平面向量的意义和两个向量相等的含义.2.理解平面向量的几何表示和基本要素.3.发展数学抽象和直观想象的核心素养.
必备知识·基础落实
要点一 向量的定义与表示
1.向量的定义
在数学中,把既有 大小 又有 方向 的量叫做向量.
2.有向线段
具有 方向 的线段叫做有向线段,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 .
3.向量的表示方法
(1)几何表示: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 .
(2)字母表示:向量也可以用字母a,b,c,…表示,书写时必须加箭头,即为 , , ,….
4.向量的长度
(1)定义:向量的 大小 称为向量的长度(或称模).
(2)表示:向量,a的长度分别记作 ||,|a| .
思考:(1)向量与数量有什么区别?
(2)向量就是有向线段吗?为什么?
提示(1)数量是一个代数量,只有大小没有方向,其大小可以用正数、负数、零来表示,可以比较大小,如长度、质量、面积、体积等;向量既有大小又有方向,因为方向不能比较大小,所以向量不能比较大小.
(2)不是.从定义上看,向量有大小和方向两个要素,而有向线段有起点、方向和长度三个要素,因此向量和有向线段是两个不同的概念.向量可以平行移动,而有向线段是固定的线段.向量可以用有向线段来表示.
练习:给出下列物理量:
①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度;⑧功;⑨时间.
其中不是向量的有 ( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
C 解析质量、路程、密度、功、时间只有大小,没有方向,所以是数量,不是向量.故选C项.
要点二 向量的相关概念
1.特殊向量
(1)零向量: 长度为0 的向量叫做零向量,记作0.
(2)单位向量: 长度等于1个单位长度 的向量,叫做单位向量.
2.相等向量与共线向量
(1)相等向量: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)平行向量:方向 相同或相反 的非零向量叫做平行向量,平行向量也叫做 共线向量 ;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 .
思考:向量平行与几何中的平行一样吗?
提示不一样.向量中的平行包括两种情况:一是表示向量的有向线段所在直线重合;二是表示向量的有向线段所在直线是两条平行直线.而几何中的平行不包括直线重合.
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)两个向量能比较大小. ( )
(2)相等向量一定是共线向量. ( )
(3)共线向量一定是相等向量. ( )
(4)向量的模是一个正实数. ( )
解析(1)错误,两个向量不能比较大小.
(2)正确,相等向量方向相同,所以是共线向量.
(3)错误,共线向量方向可能相反,长度也可能不相等,所以共线向量不一定是相等向量.
(4)错误,向量的模可能为0.
答案(1)× (2)√ (3)× (4)×
关键能力·素养提升
探究一 向量的有关概念
规律总结
向量及有关概念的理解
(1)向量由大小和方向确定,与起点无关.
(2)零向量是一种特殊的向量,零向量的方向是任意的,所有的零向量都相等.
(3)单位向量是长度为1的向量,是一类向量的统称.单位向量不一定相等,容易忽略向量的方向.
(4)当两共线向量的方向相同且模相等时,这两共线向量为相等向量.
【例题1】 判断下列说法是否正确,并说明理由.
(1)温度有零上和零下之分,所以温度是向量;
(2)0=0;
(3)共线向量就是平行向量;
(4)若a,b为非零向量,且|a|=|b|,则a=b;
(5)与是相同的向量;
(6)若=,则A,B,C,D四点一定构成平行四边形.
解析(1)不正确,因为温度只有大小没有方向.
(2)不正确,0表示的是向量,而0表示的是数量,二者有本质上的区别.
(3)正确,平行向量也叫做共线向量.
(4)不正确,|a|=|b|表示的仅仅是两个向量的模相等,但方向是不确定的.
(5)不正确,与表示的是长度相等,方向相反的两个向量,不是相同的向量.
(6)不正确,A,B,C,D四点可能在同一条直线上.
【变式1】(1)下列各量中,向量有: (填写序号).
①浓度;②年龄;③风力;④面积;⑤位移;⑥人造卫星的速度;⑦电量;⑧向心力;⑨盈利;⑩加速度.
(2)(多选)下列命题中,错误的是 ( )
A.若|a|<|b|,则a<b
B