内容正文:
第二章 平面向量及其应用
§1 从位移、速度、力到向量(概念课—逐点理清式教学)
1.通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景.
2.理解向量、相等向量、共线向量、零向量、夹角的概念及向量的表示.
逐点清(一) 向量的概念与表示
[多维度理解]
1.向量的概念
既有大小又有方向的量统称为向量.
2.向量的表示
(1)有向线段:具有方向和长度的线段称为有向线段(如图).以A为起点,B为终点的有向线段,记作.线段AB的长度称为有向线段的长度,记作.
(2)向量的几何表示:向量可以用有向线段表示,其中有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向.
(3)向量的符号表示:向量可以用黑斜体小写字母如a,b,c,…或,,,…(书写)来表示.
(4)向量的模:向量a的大小,记作|a|,又称作向量的模.
3.两个特殊向量
名称
定义
表示方法
零向量
长度为0的向量称为零向量
0或
单位向量
模等于1个单位长度的向量称为单位向量
微点助解
(1)若用有向线段表示零向量,则其终点与起点重合.
(2)要注意0与0的区别与联系:0是一个实数,0是一个向量,且有|0|0 .
(3)单位向量有无数个,它们大小相等,但方向不一定相同.
(4)在平面内,所有单位向量的起点平移到同一点,则它们的终点构成一个半径为1的圆.
(5)向量的模能比较大小,但向量不能比较大小.
[细微点练明]
1.已知向量a如图所示,下列说法不正确的是( )
A.也可以用表示 B.方向是由M指向N
C.起点是M D.终点是M
解析:选D 终点是N而不是M.
2.下列命题正确的是( )
A.温度有零上和零下之分,所以温度是向量
B.向量的模是一个非负实数
C.|a|>|b|,则a>b
D.向量a是单位向量,向量b也是单位向量,则向量a与向量b是同一向量
解析:选B 温度虽有大小却无方向,故不是向量,A错误;易知B正确;向量的长度可以比较大小,但向量不能比较大小,C错误;单位向量只要求长度等于1个单位长度,但方向未确定,D错误.
3.在如图所示的坐标纸上(每个小方格边长为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°;
(2),使=4,点B在点A正东;
(3),使=6,点C在点B北偏东30°.
解:(1)因为点A在点O北偏东45°方向上,且=4,所以在坐标纸上点A距离O的横向小方格数与纵向小方格数相等,都为4,如图所示.
(2)因为点B在点A正东方向,且=4,所以在坐标纸上点B距离A的横向小方格数为4,纵向小方格数为0,如图所示.
(3)由于点C在点B北偏东30°方向上,且=6,由勾股定理知,在坐标纸上点C距点B的横向小方格数为3,纵向小方格数为3≈5.2,如图所示.
逐点清(二) 相等向量与共线向量
[多维度理解]
1.相等向量
长度相等且方向相同的向量叫作相等向量.向量a与b相等,记作a=b.
2.共线向量
共线
(平行)
向量
若两个非零向量a,b的方向相同或相反,则称这两个向量为共线向量或平行向量,也称这两个向量共线或平行,记作a∥b
相反向量
若两个向量的长度相等、方向相反,则称它们互为相反向量.向量a的相反向量记作-a
规定
零向量与任一向量共线,即对于任意的向量a,都有0∥a.零向量的相反向量仍是零向量
微点助解
(1)向量共线有三种情形:①共线且同向;②共线且反向;③有一个是零向量.
(2)共线向量也就是平行向量,其要求是几个非零向量的方向相同或相反,当然向量所在的直线可以平行,也可以重合,其中“平行”的含义不同于平面几何中“平行”的含义.
[细微点练明]
1.已知向量a与b是两个不平行的向量,若a∥c且b∥c,则c等于( )
A.0 B.a
C.b D.不存在这样的向量
解析:选A 零向量与任一向量是共线向量,故c=0满足条件.若c≠0,则a∥c且b∥c,得到a∥b,这与条件矛盾,排除.综上所述,c=0,故选A.
2.如图,在四边形ABCD中,若=,则图中相等的向量是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
解析:选C 由=,可得四边形ABCD为平行四边形.与互为相反向量,A错误;与互为相反向量,B错误;与满足相等向量的定义,C正确;与方向不同不满足相等向量的定义,D错误.故选C.
3.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.共起点的向量 D.共线向量
解析:选B 如图,因为O是正△ABC的中心,所以||=||=||=R(R为△ABC外接圆的半径).所以向量,,是模相等的向量,但方向不同.故选B.
4.如图所示,D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,在以A,B,C,D,E,F为起点或终点的向量中,