内容正文:
平面向量
9.1 向量概念[教学方式:基本概念课——逐点理清式教学]
[课时目标]
1.通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景,会用有向线段和字母表示向量.
2.理解向量的有关概念:零向量与单位向量、向量的模与夹角、两向量的关系(平行与垂直)等.
逐点清(一) 向量的概念与表示
[多维理解]
1.向量的定义与表示
定义
既有大小又有方向的量叫作向量
表示
方法
①几何表示:向量常用一条有向线段来表示,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.以A为起点、B为终点的向量记为.
②字母表示:用小写字母a,b,c来表示
2.模、零向量、单位向量
长度(模)
向量的大小称为向量的长度(或称为模),记作||
零向量
长度为0的向量称为零向量,记作0,零向量的方向是任意的
单位向量
长度等于1个单位长度的向量,叫作单位向量
|微|点|助|解|
(1)书写向量时带箭头.
(2)向量强调长度和方向两个元素.
(3)有向线段与向量不是同一概念,有向线段有起点、长度、方向三个要素.
(4)零向量方向任意,不能认为零向量无方向.
(5)向量不能比较大小,向量的模为非负实数,能比较大小.
[微点练明]
1.(多选)已知向量a如图所示,下列说法正确的是 ( )
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
答案:ABC
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.有向线段由方向和长度两个要素确定
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;有向线段由起点、方向、长度三要素组成,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.在同一平面内,把所有长度为1的向量的起点固定在同一点,那么这些向量的终点形成的图形是 ( )
A.单位圆 B.一段弧
C.线段 D.直线
解析:选A 由单位向量的定义知,这些向量终点都在单位圆上.
4.一辆汽车从A点出发向西行驶了100 km到达B点,然后又改变方向,向西偏北50°的方向行驶了200 km到达C点,最后又改变方向,向东行驶了100 km到达D点.
(1)作出向量;
(2)求||.
解:(1)向量,如图所示.
(2)由题意,可知AB∥CD,∵||=||,
∴在四边形ABCD中,AB∥CD且AB=CD,∴四边形ABCD为平行四边形,∴AD=BC,∴||=200.
逐点清(二) 平行向量、相等向量及相反向量
[多维理解]
平行
向量
方向相同或相反的非零向量叫作平行向量,平行向量又称为共线向量.
①记法:向量a与向量b平行,记作a∥b.
②规定:零向量与任一向量平行
相同的
向量
所有长度相等且方向相同的向量都看作相同的向量.向量a与b是相同的向量,也称a与b相等,记作a=b
相反
向量
①把与向量a长度相等,方向相反的向量叫作a的相反向量,记作-a,a与-a互为相反向量.对任意一个向量a,总有-(-a)=a.
②规定: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.要特别注意零向量与任意向量平行,忽视这一点容易出现错误.
[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.(多选)如图所示,每个小正方形的边长都是1,在其中标出了6个向量,则在这6个向量中 ( )
A.向量的模相等
B.||=
C.向量共线
D.||+||=10
解析:选BC 因为||==,||==2,所以||≠||,A错误.||==,B正确.因为∠CDG=∠CFH=45°,所以DG∥HF.所以向量共线,C正确.||+||=2+=5≠10,D错误.
4.如图,E,F,G依次是正三角形ABC的边AB,BC,AC的中点.
(1)在以A,B,C,E,F,G为起点或终点的向量中,找出与向量共线的向量;
(2)在以A,B,C为起点,E,F,G为终点的向量中,找出与向量的模相等的向量;
(3)在以E,F,G为起点,A,B,C为终点的向量中,找出与向量相等的向量.
解:(1)因为E,F分别为AB,BC的中点,所以EF∥AC,且EF=AC,所以与向量共线的向量为.
(2)因为△ABC是正三角形,所以AB=AC=BC.因为E,F,G依次是正△ABC的边AB,BC,AC的中点,所以AE=EB=GF=EF=GC=AG=BF=FC=EG,所以在以A,B,C为起点,E,F,G为终点的向量中,与向量的模相等的向量为.
(3)在以E,F,G为起点,A,B,C为终点的向量中,与向量相等的向量为.
逐点清(三) 向量的夹角与垂直
[多维理解]
(1)定义:对于两个非零向量a和b,在平面内任取一点O,作=a,=b,∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫作向量a与b的夹角(如图所示).
(2)范围:0°≤θ≤180°.
(3)当θ=0°时,a与b同向;当θ=180°时,a与b反向;
当θ=90°时,则称向量a与b垂直,记作a⊥b.
|微|点|助|解|
(1)两向量的夹角是对两个非零向量而言的,零向量与任一向量不存在夹角问题.
(2)两个向量只有起点重合时所对应的角才是向量的夹角.
[微点练明]
1.在△ABC中,AB=,BC=1,AC=2,则向量与的夹角为 ( )
A. B.
C. D.
解析:选D ∵AB2+BC2=AC2,∴△ABC为直角三角形,且B=,∠BCA=.如图,延长AC至D,使AC=CD,则=,
所以∠BCD即为向量与的夹角,则∠BCD=π-=.
2.如图,已知等腰梯形ABCD中,AD∥BC,A=60°,则下列说法正确的是 ( )
A.和的夹角为0° B.与的夹角为60°
C.与的夹角为120° D.与的夹角为60°
解析:选D 根据向量夹角的定义,知和的夹角为180°,与的夹角为120°,与的夹角为60°,与的夹角为60°,故选D.
3.如图,已知以O为圆心,1为半径的圆上有8个等分点A,B,C,D,E,F,G,H,以图中标出的9个点为起点和终点作向量.
(1)与的夹角是多少?
(2)与垂直的向量有哪些?
解:(1)由题意,得弧DE所对的圆心角是45°,即有∠DOE=45°,所以与的夹角为45°.
(2)由题易知BF是圆O的直径,OD⊥BF,CE∥BF∥AG,如图所示,所以与垂直的向量有.
学科网(北京)股份有限公司
$