内容正文:
第六章
平面向量及其应用
6.1 平面向量的概念
学习目标
课堂导入
探究新知
课堂练习
知识总结
课后作业
考点 学习目标 重、难点 核心素养
向量的模、零向量、单位向量 了解向量的实际背景,理解平面向量的概念; 重点 数学抽象
平行向量、相等向量 掌握平面向量的几何表示 难点 直观想象
平行向量、相等向量、共线向量的区别与联系;
逻辑推理
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问题1:在物理学中,力、位移、速度是什么量?
既有大小,又有方向,是矢量。
本节我们将通过对这些量的抽象,形成向量概念及其表示方法,通过研究向量之间的特殊关系,初步认识向量的一些特征。
课前思考
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2
一、向量的实际背景与概念
如图所示,物体受到的重力是竖直向下的,物体质量越大,它受到的重力越大.
1.实际背景
(1)位移
如图所示,小船由A地向东南方向航行15海里到达B地.
小船位移的大小是15海里,位移的方向是东南方向.
(2)力
在物理中,位移、重力是既有大小又有方向的量.
在数学中,我们能否对这些量进行抽象,形成一种新的量呢?
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课前思考
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向量:力、位移、速度、加速度;
数量:年龄、身高、长度、面积、体积、质量.
3.举例
2.概念
在数学中,我们把既有大小又有方向的量叫做向量,而把只有大小没有方向的量称为数量.
一、向量的实际背景与概念
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二、向量的几何表示
1.引入
由于数量可以用实数表示,而实数与数轴上的点一一对应,所以数量可用数轴上的点表示,而且不同的点表示不同的数量.那么,该如何表示向量呢?
“带有方向的线段”表示位移.
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(1)概念
在线段AB的两个端点中,规定一个顺序,假设A为起点,B为终点,我们就说线段AB具有方向,具有方向的线段叫做有向线段.
2.有向线段的概念
B(终点)
A(起点)
4
二、向量的几何表示
(2)方向和长度
A(起点)
B(终点)
通常在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.
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 .
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4.用有向线段表示向量
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.
注:有向线段三要素:起点、方向、长度。知道了这三者,其终点就唯一确定了。
5
二、向量的几何表示
5.有向线段与向量的联系与区别
A(起点)
B(终点)
联系:它们都是既有大小又有方向的量,但有向线段不是向量;
区别:有向线段的基本要素是起点、方向和长度;
向量的基本要素是大小和方向.
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6.向量的相关概念
长度为0的向量叫做零向量,记作0.
注意:印刷体0(加粗)与写手体 的区别
模等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.
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向量不能比较大小
a
b
a
b
二、向量的几何表示
Q1:如图所示,能否说a>b?为什么?
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Q2:除了用有向线段表示向量,还有其他的方法表示向量吗?
向量还可以用字母a,b,c…表示
B
A
a
b
c
注意:印刷体用黑体a,书写应写为
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二、向量的几何表示
Q3:如图所示,若每一个小格的边长均为1,哪些是单位向量?
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→
→
→
课前思考
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例1 在右图中,分别用向量表示A地至B,C 两地的位移,并根据图中的比例尺,求出A地至B,C 两地的实际距离(精确到1km)
104km
160km
表示A地至C地的位移,且 = .
解: 表示A地至B地的位移,且 = .
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Q2:向量的平行(共线)与平面几何中的两直线平行和重合有什么区别和联系呢?
平行向量与共线向量是等价的;两直线平行和两直线重合是两种不同的位置关系
三、相等向量与共线向量
1.平行向量
(1)概念:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量;
(3)符号表示:向量a 与b平行,记作a∥b;
(2)图形表示:
a
b
(4)规定:零向量与任意向量平行,即对于任意向量a,都有0∥a.
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2.相等向量
(1)概念:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.
(2)符号表示:向量a与b相等,记作a=b.
大小
方向
b
a
Q1;“若向量a∥b,b∥c,则a∥c ”这个说法正确吗?
(共线向量)
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→
三、相等向量与共线向量
思考题 如图所示,找出其中平行的向量
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→
→
例2. 如图,设O是正六边形ABXDEF的中心。
(1)写出图中的共线向量;
(2)分别写出图中与 相等的向量。
课前思考
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解:(1) 是共线向量
是共线向量
是共线向量
(2)
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题型一 向量的有关概念
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1.下列说法中正确的是 ( )
A.数量可以比较大小,向量也可以比较大小
B.方向不同的向量不能比较大小,但同向的向量可以比较大小
C.向量的大小与方向有关
D.向量的模可以比较大小
解析:不管向量的方向如何,它们都不能比较大小,故A,B不正确;向量的大小即向量的模,指的是有向线段的长度,与方向无关,故C不正确;向量的模是一个数量,可以比较大小.
解决与向量概念有关的问题的方法
解决与向量概念有关的问题的关键是把握向量的核心——方向和长度.例如,非零共线向量的核心是方向相同或相反,长度没有限制;相等向量的核心是方向相同且长度相等;单位向量的核心是方向没有限制,但长度都是 1个单位长度;零向量的核心是方向没有限制,长度是0且与任意向量共线.只有紧紧抓住这些概念的核心才能顺利解决与向量概念有关的问题.
D
题型二 相等向量与共线向量
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如图所示,点O是正六边形ABCDEF的中心.
(1)与 的模相等的向量有多少个?
(2)是否存在与 长度相等、方向相反的向量?若存在,有几个?
(3)与 共线的向量有哪些?
相等向量与共线向量的四个关注点
(1)相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定是相等向量.
(2)两个向量平行与两条直线平行是两个不同的概念.当两个向量平行时,两个向量可以共线,但两条直线平行不包含两条直线重合.
(3)平行(共线)向量无传递性(因为有0).
(4)A,B,C三点共线⇔共线.
易错提醒:对于共线向量所在直线的位置关系的判断,要注意直线的平行或重合两种情况.
题型三 向量的表示及应用
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1.如图所示,B,C是线段AD的两个三等分点,分别以图中各点为起点和终点,可以写出 个向量.
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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等表示;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
2.如图所示,已知小正方形的边长为1,向量的长度分别是 , .
定义
大小(模)
方向
实例
表示
特殊向量
零向量
单位向量
a
A
B
抽象
类比
类比
数
形
特殊关系
向量相等
向量平行
(共线)
类比
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课堂小结
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课后作业
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1.完成本节练习第1、2、3、4题
2.完成习题6.1 第1、2、3、4题
感谢观看
解: (1)与的模相等的线段是六条边和六条半径(如OB),而每一条线段可以对应两个向量,除去本身,所以这样的向量共有23个.
(2)存在.由正六边形的性质可知,BC∥AD∥EF,所以与长度相等、方向相反的向量有,,,,共4个.
(3)由(2),知BC∥AD∥EF,所以与共线的向量有,,,,,,,,,共9个.
解析:由向量的几何表示可知,可以写出12个向量,它们分别是,,,,,,,,,,,.
解析:根据题图易得||==,||=
=.
$$