内容正文:
第六章
平面向量及其应用
6.1 平面向量的概念
第一课时
学习目标
1. 了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;
2. 掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量
等概念;
3. 会区分平行向量、相等向量和共线向量.
向量最初应用于物理学,被称为矢量.很多物理量,如力、速度、位移、电场强度、磁场强度等都是向量.
大约公元前350年,古希腊著名学者亚里士多德就知道了力可以表示为向量.向量一词来自力学、解析几何中的有向线段.
最先使用有向线段表示向量的是英国大科学家牛顿.
向量及向量符号的由来
课前小知识
向量可以比较大小吗?
4.1 指数
4.1.1 n次方根与分数指数幂
预学导读
同学们认真阅读教材第2页至3页例1的内容,并完成以下的问题:
1.找出向量的定义,并举例说明它与数量的区别?
2.向量有哪些表示方法?怎样表示向量的大小?
3.大小为0和1的向量分别是什么向量?
4分钟后进行检测
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请注意:
1. 课名:微软雅黑48号字;
2.(第一课时):微软雅黑32号字;
3.学校名称:请填写全称;
4.学科、年级、主讲人、学校:华文楷体28号字(具体根据文字量可适当调整)。
英文
1.课名:字体以Times New Roman为主,字号一般使用32—36号,特别强调可以用40号;
2.(Period 1):字体使用Arial,字号为28;
3.正文一般用24—28号,特别强调可用32号。
注意标点的规范(例如:中文省略号为……,可用Shift+数字键6打出中文省略号,英文省略号为…)
4
情景导入
位移技能
大小
方向
情景导入
50m/s
10m/s
傻 猫
老鼠为什么认为猫是“傻猫”?
结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了。
情景导入
力
G
F
大小
方向
情景导入
576km
物理位移
重庆
桂林
大小
方向
情景导入
思考:距离和位移这两个量有什么不同?
距离
位移
大小、方向
大小
矢量
向量
标量
数量
物理学
物理学
数学
数学
对于这种既有大小又有方向的量加以抽象,
就是我们将要研究的——向量。
敲黑板
向量
既有大小又有方向的量
位移
数量
只有大小没有方向的量
力
加速度
速度
如年龄、身高、长度、面积、体积、质量等
4.1 指数
4.1.1 n次方根与分数指数幂
新知探究1——向量的概念
1.向量的定义:
既有大小又有方向的量叫做向量(矢量).
2.数量的定义:只有大小没有方向的量称为数量(标量).
如年龄、身高、长度、面积、体积、质量等都是数量.
注意:
数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、能比较大小;
向量具有大小和方向这双重要素,由于方向不能比较大小,故向量不能比较大小.
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11
4.1 指数
4.1.1 n次方根与分数指数幂
问题引领,深入思考
①向量的要素是什么?
向量由大小与方向两个要素组成。向量的大小是代数特征,方向是几何特征。
向量既是代数研究对象,也是几何研究对象,是沟通几何与代数的桥梁.
②温度有正负之分,那么它是向量吗?为什么?
温度只有大小没有方向,不是向量.
③辨析比较:向量与矢量
数学中的向量是从物理中的矢量(如位移、力、速度、加速度等)抽象出来的,
但在这里我们仅考虑它的大小和方向;
而物理中的这些量,既同时具备大小和方向这两个属性,又具备其他属性(如
“力”是由大小、方向、作用点共同决定的).
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12
小试牛刀
练习一
下列量不是向量的是( )
① 质量 ② 速度 ③ 位移 ④ 力
⑤ 加速度 ⑥ 面积 ⑦ 年龄 ⑧ 身高
2.温度含零上和零下温度,所以温度是向量( )
3.坐标平面上的 x 轴和 y 轴都是向量。( )
×
×
×
练习二
1.身高是一个向量( )
新知探究2——向量的几何表示
问题: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?
O
3
-2
数量
向量
大小
大小+方向
新知探究2——向量的几何表示
通常,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具有线段AB具有方向,具有方向的线段叫做有向线段.
思考:有向线段包含了哪些要素?
起点、方向、长度
A
B
(起点)
(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 .
向量——两要素:大小、方向
新知探究2——向量的几何表示
向量的表示:
可以用有向线段来表示
(起点)
(终点)
字母表示法:
2、用大写字母表示:
如
(A为起点、B为终点)
1、用小写字母表示:
如 、 、
注:书写向量时,字母上的箭头不能省略。
箭头表示向量的方向
线段的长度表示大小。
向量:与起点无关.起点可以取任意位置,数学中的向量也叫自由向量.
新知探究2——向量的几何表示
思考: 有什么含义?
表示以A为起点,B为终点的向量。线段的长度就是向量的大小。
思考:向量 或 的长度(即大小)如何用符号来表示?
向量的模
定义:向量的大小称为向量的长度,或向量的模.
表示:①向量的长度表示成,读作向量的模;
②向量的长度表示成,读作向量的模.
1.向量 的模
2.向量不能比大小,但是 可以比大小;
新知探究2——零向量和单位向量
两类特殊向量:①零向量:模为零的向量叫做零向量,记作.
②单位向量:模为1的向量叫做单位向量.
零向量的方向是任意的.
说明:零向量、单位向量的定义都只是限制了大小.
思考1: 与0有区别吗?为什么?
思考2:零向量和单位向量的方向呢?
1
x
y
O
思考3:平面直角坐标系内,起点在原点的单位向量,
它们的终点的轨迹是什么图形
问题引领,深入思考——向量就是有向线段吗?
不是同一有向线段,
因为起点不同;
表示同一线段,表示同一向量吗?为什么?
(2)表示同一个有向线段吗? 表示同一个向量吗?为什么?
A
B
C
D
A
B
C
D
有向线段:位置是固定的,与起点有关;
向量:位置是自由的,可以平移,与起点无关.
不是同一向量,因为方向不同;
是同一向量,
因为方向相同长度相等;
小试牛刀
练习 判断下列关于零向量和单位向量的说法的正误
(1)零向量没有大小( )
(2)零向量没有方向( )
(3)两个单位向量的模长相等( )
(4)零向量的方向是任意的( )
(5)所有单位向量都相等( )
(6)单位向量的方向不一定相同( )
小试牛刀
(1)如果 ,那么 ( )
(2)力、速度和质量都是向量。 ( )
(3)若 都是单位向量,则 . ( )
(4)零向量的大小为0,没有方向 ( )
小试牛刀
1.温度含零上和零下温度,所以温度是向量.
×
×
2.向量的模是一个正实数.
×
3.若|a|>|b|,则a>b.
向量只有相等关系而没有大小关系.
长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.
小试牛刀
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
D
小试牛刀
[多选题]下列说法正确的是( )
AC
A.向量与向量 的长度相等
B.有向线段就是向量,向量就是有向线段
C.零向量的方向是不确定的
D.单位向量的方向是任意的
小试牛刀
下列说法正确的是( )
A.身高是一个向量
B.温度有零上温度和零下温度之分,故温度是向量
C.有向线段由方向和长度两个要素确定
D.有向线段 和有向线段 的长度相等
D
课本第3页例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 1 km).
解: 表示A地至B地的位移,且 ≈ .
表示A地至C地的位移,且 ≈ .
课本第4页练习
2.画两条有向线段,分别表示一个竖直向下,大小为18N的力和一个水平向左,大小为28N的力.(用1cm长表示10N)
3.指出图中各向量的长度.
(规定小方格的边长为0.5)
新知探究3——向量间的关系
平行向量:方向相同或相反的非零向量叫平行向量.记作:
规定:零向量与任一向量平行,记作:
新知探究3——向量间的关系
l
共线向量:任一组平行向量都可移到同一条直线上 ,
故平行向量也叫共线向量。
新知探究3——向量间的关系
观察, 向量之间的关系?
A
B
C
D
相等向量: 长度相等且方向相同的向量.记作:
新知探究3——向量间的关系
平行向量
共线向量
相等向量
平行向量
课本第4页例2
如图,设O是正六边形ABCDEF的中心,
(1)写出图中的共线向量.
小试牛刀
×
×
×
√
判断下列命题对错:
( )1.若a=b,且b=c,则a=c;
( )2.若a∥b,且b∥c,则a∥c;
( )3.若|a|=0,则a=0;
( )4.若|a|=|b|,则a=±b.
当堂检测
1.已知向量 如图所示,下列说法不正确的是( )
A.向量 可以用 表示
B.向量 的方向是由M指向N
C.向量 的起点是M
D.向量 的终点是M
M
N
D
当堂检测
2.下列说法正确的是 ( )
A.向量的模是一个正实数
B.零向量没有方向
C.单位向量的模等于1个单位长度
D.零向量就是实数0
C
当堂检测
3.下列说法正确的是( )。
A.若 ,则 或 ;
B.若向量 与 是共线向量,则A,B,C,D四点必在同一条直线上;
C.向量 与 是平行向量;
D.任何两个单位向量都是相等向量。
C
当堂检测
4.已知下列说法:
①若 ,则 为零向量;
②若 ,则 ;
③共线的单位向量是相等向量;
④两个有共同起点,而且相等的向量,其终点必相同.
其中正确的有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
B
当堂检测
5. 如图,ABC的三边均不相等,E,F,D别是AC,AB,BC的中点.
(1)写出与共线的向量;
(2)写出与的模相等的向量;
(3)写出与相等的向量;
课堂小结
解:(1)所以与共线的向量有,,,,,,.
(2)模与的模相等的向量有,,,,.
(3)与相等的向量有,.
$