内容正文:
向量的概念
【学习目标】
1.理解向量的有关概念及向量的几何表示
2.理解共线向量、相等向量的概念
3.正确区分向量平行与直线平行
【学习重难点】
1.向量的概念
2.共线向量、相等向量
3.向量与几何的关系
【学习过程】
问题导学
预习教材P133-P136的内容,思考以下问题:
1.向量是如何定义的?怎样表示向量?
2.向量的相关概念有哪些?
3.两个向量能比较大小吗?
【新知初探】
1.位移与向量
(1)向量的概念
一般地,像位移这样既有大小又有方向的量称为向量(也称为矢量)。
向量的大小也称为向量的模(或长度);只有大小的量称为标量,长度、面积等都是标量。
(2)向量的表示方法
①始点为A终点为B的有向线段表示的向量,可以用符号简记为,此时向量的模用||表示。除了用始点和终点的两个大写字母来表示向量外,还可用一个小写字母来表示向量:在印刷时,通常用加粗的斜体小写字母如a,b,c等来表示向量;在书写时,用带箭头的小写字母如,,等来表示向量。
②始点和终点相同的向量称为零向量。零向量的模为0.零向量的方向是不确定。模不为0的向量通常称为非零向量。模等于1的向量称为单位向量。e是单位向量的充要条件是|e|=1.
■名师点拨
向量可以用有向线段表示,但向量不是有向线段。向量是规定了大小和方向的量,有向线段是规定了起点和终点的线段。
2.向量的相等与平行
一般地,把大小相等、方向相同的向量称为相等的向量。
如果两个非零向量的方向相同或相反,则称这两个向量平行。因为零向量的方向不确定,因此通常规定零向量与任意向量平行。两个向量a和b平行,记作a∥B.两个向量平行也称为两个向量共线。
■名师点拨
共线向量仅仅指向量的方向相同或相反;相等向量指大小和方向均相同。
【自我检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)零向量没有方向。( )
(2)向量的长度和向量的模相等。( )
(3)单位向量都平行。( )
(4)零向量与任意向量都平行。( )
2.在下列物理量:①质量;②温度;③角度;④弹力;⑤风速。其中可以看成是向量的有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
3.关于零向量,下列说法中错误的是( )
A.零向量是没有方向的
B.零向量的长度为0
C.零向量只与零向量相等
D.零向量的方向是任意的
4.如图,四边形ABCD是平行四边形,则图中相等的向量是________(填序号)。
①与;②与;
③与;④与。
探究一:向量的有关概念
1.判断下列命题是否正确,请说明理由:
(1)若向量a与b同向,且|a|>|b|,则a>b;
(2)若向量|a|=|b|,则a与b的长度相等且方向相同或相反;
(3)对于任意向量|a|=|b|,若a与b的方向相同,则a=b;
(4)向量a与向量b平行,则向量a与b方向相同或相反。
[规律方法]
(1)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。
(2)共线向量与平行向量
①平行向量也称为共线向量,两个概念没有区别。
②共线向量所在直线可以平行,与平面几何中的共线不同。
③平行向量可以共线,与平面几何中的直线平行不同。
2.给出下列命题:
①若a∥b,b∥c,则a∥c;
②若单位向量的起点相同,则终点相同;
③起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等向量;
④向量与是共线向量,则A,B,C,D四点必在同一直线上。
其中正确命题的序号是________。
探究二、向量的表示及应用
1.(1)如图,B,C是线段AD的三等分点,分别以图中各点为起点和终点,可以写出________个向量。
(2)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°处;
②,使||=4,点B在点A正东处;
③,使||=6,点C在点B北偏东30°处。
[规律方法]
(1)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a,b,c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。
(2)两种向量表示方法的作用
①用几何表示法表示向量,便于用几何方法研究向量运算,为用向量处理几何问题打下了基础。
②用字母表示法表示向量,便于向量的运算。
2.某人从A点出发向东走了5米到达B点,然后改变方向按东北方向走了10米到达C点,到达C点后又改变方向向西走了10米到达D点。
(1)作出向量,,;
(2)求的模。
探究三、相等向量和共线向量
3.如图所示,O是正六边形ABCDEF的中心,且=a,=b,=C.
(1)与a的长度相等、方向相反的向量有哪