高一数学向量几何人教版
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高一数学向量知识点人教版高一数学是学生接触高中数学的第一门课程,其中涉及到向量的学习。
向量作为高中数学的一个重要概念,不仅在数学中有广泛的应用,而且在物理、工程等领域也扮演着重要的角色。
本文将主要介绍高一数学中向量的相关知识点,以加深对向量的理解和应用。
1. 向量的基本概念:向量是有方向和大小的量,我们通常用有向线段来表示。
一个向量由起点和终点两个点确定,其中起点表示向量的起始位置,终点表示向量的终止位置。
向量一般用小写字母表示,如a,b,c 等。
例如,在平面直角坐标系中,向量a可以表示为(a1, a2),其中a1和a2分别表示向量在x轴和y轴上的分量。
2. 向量的运算:(1) 向量的加法:向量的加法指的是将两个向量相加,其结果是一个向量。
向量的加法满足交换律和结合律。
例如,对于两个向量a=(a1, a2)和b=(b1, b2),它们的和为a+b=(a1+b1, a2+b2)。
(2) 向量的减法:向量的减法指的是将一个向量减去另一个向量,其结果仍是一个向量。
向量的减法可以通过向量的加法来实现。
例如,对于两个向量a=(a1, a2)和b=(b1, b2),它们的差为a-b=a+(-b)=(a1-b1, a2-b2)。
(3) 向量的数乘:向量的数乘指的是用一个实数乘以一个向量,其结果仍是一个向量。
向量的数乘可以改变向量的大小和方向。
例如,对于一个向量a=(a1, a2)和一个实数k,它们的数乘为ka=(ka1, ka2)。
3. 向量的数量积与向量积:(1) 向量的数量积:向量的数量积又称为点积,表示为a·b,结果是一个实数。
向量的数量积可以用来计算两个向量的夹角。
具体计算公式为a·b=a1b1+a2b2。
(2) 向量的向量积:向量的向量积又称为叉积,表示为a×b,结果是一个向量。
向量的向量积主要用于计算平行四边形的面积和判断向量的方向。
具体计算公式为a×b=(a2b3-a3b2, a3b1-a1b3, a1b2-a2b1)。
人教版数学高一知识点总结高一数学教材分为必修一和必修二两个部分,主要内容包括代数、函数、几何、概率与统计四个模块。
下面是对必修一和必修二的知识点进行总结:一、代数1.整数与有理数整数的概念、运算法则、有理数的概念、有理数的四则运算和小数表示。
2.多项式与因式分解多项式的概念和运算、多项式的乘法公式、因式分解公式和因式分解方法。
3.一次函数与一次不等式一次函数的概念和性质、一次函数的图像、一次函数的方程和不等式的解法。
4.二次函数与二次方程二次函数的概念和性质、二次函数的图像、二次方程的解法和应用。
5.分式与分式方程分式的概念和性质、分式的四则运算和化简、分式方程的解法和应用。
二、函数1.函数及其图像函数的概念和性质、函数的基本性质、函数的图像、函数的定义域和值域。
2.一次函数与二次函数一次函数和二次函数的概念、性质和图像、一次函数和二次函数的应用。
3.幂函数与指数函数幂函数和指数函数的概念、性质和图像、幂函数和指数函数的应用。
4.对数函数与指数方程对数函数和指数方程的概念、性质和图像、对数函数和指数方程的应用。
三、几何1.平面与空间中的图形点、线、角的概念和性质、平面图形和空间图形的基本性质。
2.平面向量平面向量的概念和运算、平面向量的线性运算、平面向量的应用。
3.空间向量空间向量的概念和运算、空间向量的线性运算、空间向量的应用。
4.直线和平面直线的方程和性质、平面的方程和性质、直线和平面的位置关系。
5.平面几何运动学平移、旋转、翻转、对称和相似的概念、平面几何运动学的性质。
四、概率与统计1.随机事件与概率随机事件的概念和性质、概率的概念和性质、概率计算的方法。
2.概率分布离散型随机变量的概率分布、连续型随机变量的概率分布、期望和方差的计算。
3.统计与抽样统计调查的方法和步骤、样本调查和总体调查的概念和性质。
4.统计图和统计量统计图的绘制和解读、统计量的计算和应用。
以上就是人教版数学高一必修一和必修二的知识点总结,涵盖了代数、函数、几何、概率与统计四个主要内容,对于高一学习数学非常有用。
第二章第一节平面向量的实际背景及基本概念1.丰富多彩的背景,引人入胜的内容.教材首先从力、位移等量讲清向量的实际背景以及研究向量的必要性,接着介绍了平面向量的有关知识.学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,能用向量语言与方法表述和解决数学、物理中的一些问题,发展运算能力和解决实际问题的能力.平面向量基本定理是平面向量正交分解及坐标表示的基础,从学生熟知的功的概念出发,引出了平面向量数量积的概念及其几何意义,接着介绍了向量数量积的性质、运算律及坐标表示.向量数量积把向量的长度和三角函数联系了起来,这样为解决有关的几何问题提供了方便,特别能有效地解决线段的垂直问题.最后介绍了平面向量的应用.2.教学的最佳契机,全新的思维视角.向量具有几何形式和代数形式的“双重身份”,这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的.反过来,向量的理论和方法,又成为解决物理学和工程技术的重要工具,向量之所以有用,关键是它具有一套良好的运算性质,通过向量可把空间图形的性质转化为向量的运算,这样通过向量就能较容易地研究空间的直线和平面的各种有关问题.这一章的内容虽然概念多,但大都有其物理上的来源,虽然抽象,却与图形有着密切的联系,向量应用的优越性也是非常明显的.全新的思维视角,恰当的教与学,使得向量不仅生动有趣,而且是培养学生创新精神与能力的极佳契机.3.本章充分体现出新教材特点.以学生已有的物理知识和几何内容为背景,直观介绍向量的内容,注重向量运算与数的运算的对比,特别注意知识的发生过程.对概念、法则、公式、定理等的处理主要通过观察、比较、分析、综合、抽象、概括得出结论.这一章中的一些例题,教科书不是先给出解法,而是先进行分析,探索出解题思路,再给出解法.解题后有的还总结出解决该题时运用的数学思想和数学方法,有的还让学生进一步考虑相关的问题.对知识的处理,都尽量设计成让学生自己观察、比较、猜想、分析、归纳、类比、想象、抽象、概括的形式,从而培养学生的思维能力.向量的坐标实际上是把点与数联系起来,进而可把曲线与方程联系起来,这样就可用代数方程研究几何问题,同时也可以用几何的观点处理某些代数问题.4作者:赵勇,永安三中教师,本教学设计获福建省教学设计大赛三等奖整体设计教学理念新的课程标准要求我们创造性地使用教材,积极开发、利用各种教学资源,创设教学情境,让学生通过主动参与、积极思考、合作交流和创新等过程,获得知识、能力、情感的全面发展.本节课将充分体现以“学生为本”的教学观念,实现课程理念、教学方式和学生学习方式的转变.教学目标1.通过力的分析等实例,了解向量的实际背景;理解向量的概念.2.理解向量的几何表示;掌握零向量、单位向量、平行向量等概念;3.理解相等向量和共线向量等概念,并会辨认图形中的相等向量或作出与某一已知向量的相等向量.教学重点、难点1.通过学生自主探究,并在教师的引导下,使学生理解向量的概念、相等向量的概念、向量的几何表示等是本节课的重点.2.难点是学生对向量的概念和共线向量的概念的理解.学情和教材分析《向量》是高中数学新教材必修四第二章第1节.向量是近代数学中重要和基本的概念之一,有深刻的几何背景,是解决几何问题的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加(减)法、数乘向量、数量积运算,从而把图形的基本性质转化为向量的运算体系.向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景,在数学和物理学科中具有广泛的应用.所以,向量是高考必考的重点内容,又因为其抽象性,它还是学生在学习中的一个难学内容.本节内容是向量一章的第一节课,因此,是十分关键、重要的一节课.教学准备多媒体课件教学过程导入新课位置是几何学研究的重要内容之一,几何中常用点表示位置,研究如何由一点的位置确定另外一点的位置.如图1,如何由点A确定点B的位置?图1一种常用的方法是,以A为参照点,用B点A点之间的方位和距离确定B点的位置.如,B点在A点东偏南45°,30千米处.这样,在A点与B点之间,我们可以用有向线段AB表示B点相对于A点的位置.有向线段AB就是A点与B点之间的位移.位移简明地表示了位置之间的相对关系.像位移这种既有大小又有方向的量,加以抽象,就是我们本章要研究的向量.推进新课新知探究本章引言中,我们知道,位移是既有大小,又有方向的量,你还能举出一些这样的量吗?图2请大家阅读课本2.1.1向量的物理背景与概念;2.1.2向量的几何表示.并回答下面问题: (1)什么是向量?向量和数量有何不同? (2)向量如何表示?(3)什么是零向量和单位向量? (4)什么是平行向量?待学生阅读完后,老师总结并展示课件: 1.什么是向量?向量和数量有何不同?(数量:只有大小,没有方向的量) 在质量、重力、速度、加速度、身高、面积、体积这些量中,哪些是数量?哪些是向量? 数量有:质量、身高、面积、体积 向量有:重力、速度、加速度提问:角度,海拔,温度是向量吗? 2.向量如何表示?(1)几何表示——向量常用有向线段表示: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.图3 注:以A 为起点,B 为终点的有向线段记为AB →,线段AB 的长度记作|AB →|(读为模); (2)也可以表示为a ,b ,c ,…,大小记作:|a|、|b|、|c |、…说明一:我们所说的向量,与起点无关,用有向线段表示向量时,起点可以取任意位置.所以数学中的向量也叫自由向量.如图4:它们都表示同一个向量.图4练习:向量AB →和BA →是同一个向量吗?为什么? 不是,方向不同.探究:向量就是有向线段吗?有向线段就是向量吗? 说明二:有向线段与向量的区别: 有向线段:有固定起点、大小、方向.向量:可选任意点作为向量的起点、有大小、有方向.图5有向线段AB →、CD →是不同的.图6向量AB →、CD →是同一个向量. 3.什么是零向量和单位向量?零向量:长度为0的向量,记为0; 单位向量:长度为1的向量.注:零向量,单位向量都是只限制大小,不确定方向的. 向量之间的关系: 4.什么是平行向量?方向相同或相反的非零向量叫平行向量. 注:1.若是两个平行向量,则记为a ∥b .2.我们规定,零向量与任一向量平行,即对任意向量a ,都有0∥a . 练习:判断下列各组向量是否平行?图7向量的平行与线段的平行有什么区别? 练习:已知下列命题:(1)向量AB →和向量BA →长度相等;(2)方向不同的两个向量一定不平行;(3)向量就是有向线段;(4)向量0=0;(5)向量AB →大于向量CD →.其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3 答案:B例1试根据图8中的比例尺以及三地的位置,在图中分别用向量表示A 地至B 、C 两地的位移,并求出A 地至B 、C 两地的实际距离(精确到1 km).图8请同学们阅读课本2.1.3相等向量与共线向量,并回答问题:什么是相等向量和共线向量?待学生回答后,老师总结并展示课件: 5.什么是相等向量和共线向量?长度相等且方向相同的向量叫相等向量.a =b =c A 1B 1→=A 2B 2→=A 3B 3→=A 4B 4→图9注:1.若向量a ,b 相等,则记为a =b ;2.任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.平行向量也叫共线向量.注:任一组平行向量都可以平移到同一直线上. 练习:判断下列命题是否正确:(1)两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;(2)若|a|=|b |,则a =b ;(3)若AB →=DC →,则四边形ABCD 是平行四边形;(4)平行四边形ABCD 中,一定有AB →=DC →;(5)若m =n ,n =k ,则m =k ;(6)若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .其中不正确命题的个数是( )A .2B .3C .4D .5 答案:C练习:下列说法正确的是( ) A .若|a|>|b|,则a>b B .若|a |=0,则a =0C .若|a|=|b|,则a =b 或a =-bD .若a ∥b ,则a =bE .若a =b ,则|a|=|b |F .若a ≠b ,则a 与b 不是共线向量G .若a =0,则-a =0 答案:EG例2如图10,设O 是正六边形ABCDEF 的中心,分别写出图中与OA →、OB →、OC →相等的向量.图10解:OA →=CB →=DO →, OB →=DC →=EO →, OC →=AB →=ED →=FO →.练习:如图11,EF 是△ABC 的中位线,AD 是BC 边上的中线,在以A 、B 、C 、D 、E 、F 为端点的有向线段表示的向量中请分别写出:图11(1)与向量CD →共线的向量有________个,分别是________________________________;(2)与向量DF →的模一定相等的向量有________个,分别是______________________;(3)与向量DE →相等的向量有________个,分别是__________.答案:(1)7 DC →、DB →、BD →、FE →、EF →、CB →、BC → (2)5 FD →、EB →、BE →、EA →、AE →(3)2 CF →、FA →课堂小结 通过本节课的学习,要求大家能够理解向量的概念;掌握向量的几何表示;理解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并能进行简单的应用.作业习题2.1A 组2,5设计思路1.首先先对本节课教材内容进行分析2.教材内容的安排和处理根据我所教学生的特点,我对教材进行了如下处理,先由物理中的位置关系导入新课,然后提出问题,并要求学生带着问题去阅读课本,最后由老师总结,并对概念进行概念辨析,以加大学生的思维的深度,拓宽了学生的视野,实现本节课难点的突破,整堂课充分发挥学生的主导作用.3.教法“问题是数学的灵魂,也是学好数学的必然手段”,本节课总体上以问题串的形式,设计为七问五练.着重抓四个知识点,突出学生的“主导地位”.并通过多媒体课件的演示,直观展示向量的有关内容,激发学生的兴趣.4.学法指导以问题为载体,通过提问、阅读、归纳,练习的过程,掌握思考、讨论、交流的学习方法,并体验探究和发现的乐趣.。
6.4平面向量的应用教学设计证明:如图,因为平面几何问题转化为向问题中的几何元素,将几何与向量的联系,用解:第一步,建立平面D(1,1),P(x,1-x),E(0,1-x),F(x,0)(1,),(,DP x x EF x x ∴=--=DP EF DP EF∴⊥∴⊥(1)(1)DP EF x x x x =---小结:①建立坐标系;②写出用到的点的坐标及向量坐标;③进行坐标运算;④还原为几何问题。
几何问题代数化数形结合思想2、如图,平行四边形ABCD 中,已知AD =1,AB =2,对角线BD =2,求对角线AC 的长.解 设AD →=a ,AB →=b ,则BD →=a -b ,AC →=a +b ,而|BD →|=|a -b |=a 2-2a ·b +b 2=1+4-2a ·b =5-2a ·b =2, ∴5-2a ·b =4,∴a ·b =12.又|AC →|2=|a +b |2=a 2+2a ·b +b 2=1+4+2a ·b =6,∴|AC →|=6,即AC = 6.方法总结:向量在平面几何中常见的应用 (1)证明线段平行或点共线问题,以及相似问题,常用平行向量基本定理a ∥b ⇔a =λb (λ∈R ,b ≠0)⇔x 1y 2-x 2y 1=0(a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2))(2)证明线段垂直问题,如证明四边形是矩形、正方形,判断两直线(或线段)是否垂直等,常用向量垂直的条件:a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0(a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2))(3)求线段的长度或说明线段相等,常用公式:|a |=a 2=x 2+y 2(a =(x ,y ))或AB =|AB →|=x 1-x 22+y 1-y 22(A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)) 知识探究(二):向量在物理中的应用举例下面,我们再来感受下向量在物理中的应用。
高一数学知识点及公式总结人教版高一数学知识点及公式总结(人教版)在高一数学学习中,我们需要熟练掌握各种知识点和公式,以便能够解决各类数学问题。
本文将对高一数学的知识点和公式进行总结,以帮助同学们更好地学习和理解。
一、函数与方程1. 初等函数- 线性函数:y = kx + b- 平方函数:y = ax^2 + bx + c- 指数函数:y = a^x (a > 0, a ≠ 1)- 对数函数:y = loga x (a > 0, a ≠ 1)- 三角函数:sinx, cosx, tanx2. 二次函数- 一般式:y = ax^2 + bx + c- 平移变换:y = a(x - h)^2 + k- 求解二次方程:ax^2 + bx + c = 03. 不等式与不等式组- 一元一次不等式:ax + b > 0 (a ≠ 0)- 一元一次不等式组:{ax + by > 0; cx + dy < 0 - 一元二次不等式:ax^2 + bx + c > 0 (a ≠ 0)二、解析几何1. 点、线、面与向量- 坐标平面及平面直角坐标系- 向量的定义与性质:平行、共线、共面- 直线的方程:点斜式、两点式、截距式2. 平面图形- 直线与圆的位置关系- 圆的方程:标准式、一般式- 二次曲线:椭圆、双曲线、抛物线三、立体几何1. 空间几何体- 平行线与平面的位置关系- 空间直线的方程:点向式、两平面交线 - 球的方程与性质2. 空间坐标与向量- 空间直角坐标系- 向量的数量积与向量积- 空间几何中的距离与角度四、数列与数学归纳法1. 数列的概念与性质- 等差数列与等差中项数- 等比数列与等比中项数- 通项公式与前n项和公式2. 数学归纳法- 数学归纳法的基本思想与证明方法- 常用的数学归纳法证明题型五、概率与统计1. 概率的基本概念- 随机事件与样本空间- 古典概型与几何概型- 概率的计算方法:加法原理、乘法原理、全概率公式、贝叶斯公式2. 统计与误差分析- 数据的收集与整理- 频数与频率分布表- 各种统计图表的制作与分析以上仅为高一数学知识点及公式的总结,希望能够对同学们的学习有所帮助。
平面向量知识点回顾一、 向量的概念(1)向量的基本要素:大小和方向.(2)向量的表示:几何表示法AB ;字母表示:a ;坐标表示法(,)x i y j x y α→→=⋅+⋅=. (3)向量的长度:即向量的大小,记作2a x y =+(4)特殊的向量:零向量a =O|a |=O . 单位向量a 为单位向量|a |=1.(5)相等的向量:大小相等,方向相同12112212(,)(,)x x x y x y y y =⎧=⇔⎨=⎩(6) 相反向量:0a b b a a b =−⇔=−⇔+=(7)平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量,称为平行向量.记作a ∥b .平行向量也称为共线向量.二、向量的运算法则(1)加法a b b a +=+()()a b c a b c ++=++AB BC AC +=注:向量的加法口诀:首尾相连,首连尾,方向指向末向量。
(2)减法()a b a b −=+− (减法可以变成加法来计算,因此加法的相关运算法则减法也适用)AB BA =− OB OA AB −=注:向量的减法口诀:首首相连,尾连尾,方向指向被减向量。
(3)数乘()()a a λμλμ=()a a a λμλμ+=+()a b a b λλλ+=+//a b a b λ⇔=注:1.a λ是一个向量,满足:a a λλ=;2.λ>0时, a λ与a 同向; λ<0时, a λ与a 异向; λ=0时,0a λ=.(4)数量积a b b a ⋅=⋅()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅()a b c a c b c +⋅=⋅+⋅()22a a =a b a b ⋅≤注:1.a b ⋅是一个数;2.00a b ==或时,0a b ⋅=;3. 00a b ≠≠且时,()cos ,,a b a b a b θθ⋅=是之间的夹角三、向量的直角坐标系运算法则 ()11,a x y =,()22,b x y =(1) 加法()1212,a b x x y y +=++(2) 减法()1212,a b x x y y −=−−(3) 数乘()11,a x y λλλ=(4) 数量积1212a b x x y y ⋅=+21a x y =+四、重要的定理以及公式(应用)(1)平面向量基本定理1e ,2e 是同一平面内两个不共线的向量,那么,对于这个平面内任一向量,有且仅有一对实数12,λλ,使112a e e λλ=+.注:1.我们把不是共线的1e ,2e 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底;2.基底不是唯一的,关键是不是共线;3.由定理可以将平面内任一a 在给出基底1e ,2e 的条件下进行分解;4.基底给定时,分解形式是唯一的,12,λλ是被a 、1e ,2e 唯一确定的数量。
高一数学向量几何人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容
向量几何
【典型例题】
[例1] 已知向量a 与b 反向,下列等式成立的是( C )
-=-
-=+
-=+
+=+
解:利用向量加、减法的法则,当a 与b
-为a 与b 长度之和。
[例2] 已知非零向量AB 、BC 、CA ,条件甲:0=++CA BC AB ,条件乙:AB 、BC 、
CA 组成三角形ABC ,则甲是乙的( B )
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
CA AC CA BC AB 和Q 使,用向量的方法证明P 、A 、Q 三点共线
一. 选择题
1. 下列结论中正确的是( )
A. 若AB 和CD >,且AB 与CD 同向,则CD AB >
B. =,则a 与b 的长度相等且共线
C. 对于任意向量a 、b +≤+
D. 0不能与任何向量平行
2. 下面有四个式子:① a a =--)( ② a a =+0 ③ b a b a -=-+)( ④ 0=-a a 则正确的是( )
A. ①②③
B. ②③④
C. ①③④
D. ①②④ 3. 如图,点M 是ABC ∆的重心,则MC MB MA -+为( ) A. 0 B. ME 4 C. MB 4 D. MF 4
7. 已知正方形ABCD 的边长为1,a AB =,b BC =,c AC ==++b ( ) A. 0 B. 3 C. 2 D. 22
8. 在平行四边形ABCD 中,设a AB =,b AD =,c AC =,d BD =,则下列等式不
9. 向量a 、b
8=
12=
+的最大值、最小值分别为 。
10. 设a 表示向正西北走10km ,b 表示正东北走5km ,c 表示正东南2km ,则c b a 52++
试题答案
一.
1. C
2. A
3. D 提示:MF MB MA 2=+ MF FM MC 22-==
4. C 提示:与OA 共线的有:OD 、EF 、CB
5. B 提示:DB AD AB b a =-=-
6. D
7. D
8. B 二.
9. 20、4
10. 向东北走10km 提示:b b b c a 2202)5(=+=++ 三.
11. 解:)(6
1
6131OB OA b BA OB BC OB BM OB OM -+=+=+
=+= )(61b a b -+=b a 6
5
61+=
OD OD CD OD CN OC ON 6
1
213121+=+=+=
)(3
2
)(3232b a AD OA OD +=+==。