2.1_平面向量的意义
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平面向量(一)知识点向量的概念:既有大小又有方向的量 零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与AB共线的单位向量是||AB AB ±) 相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量,相等向量有传递性;平行向量(也叫共线向量):方向相同或相反的非零向量a 、b 叫做平行向量,记作:a ∥b ,规定零向量和任何向量平行①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有0);④三点A B C 、、共线⇔ AB AC、共线;相反向量:长度相等方向相反的向量叫做相反向量。
a 的相反向量是-a 。
向量的表示方法:1.几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后; 2.符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等;3.坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ,j 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(),a xi y j x y =+=,称(),x y 为向量a 的坐标,a =(),x y 叫做向量a 的坐标表示。
如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。
平面向量的基本定理:如果e 1和e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对该平面内的任一向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使a =1λe 1+2λe 2。
实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,它的长度和方向规定如下:()()1,2a a λλ=当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同,当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反,当λ=0时,0a λ=,注意:λa ≠0。
平面向量的数量积:1.两个向量的夹角:对于非零向量a ,b ,作,OA a OB b ==,AOB θ∠=()0θπ≤≤称为向量a ,b 的夹角,当θ=0时,a ,b 同向,当θ=π时,a ,b 反向,当θ=2π时,a ,b 垂直。
2.1 平面向量的实际背景及基本概念一览众山小诱学导入材料:如图2-1-1所示,一个质点从点A运动到点A′,这时点A′相对于点A的位置是“北偏东30°,3个单位".如果不考虑质点运动的路线,只考虑点A′相对于点A的“方向”和“两点之间的距离”,这时,我们就说质点在平面上作了一次位移,“两点之间的距离”叫做位移的距离.这就是说,位移被“方向"和“距离”唯一确定,位移只表示质点位置的变化,起、终点间位置关系,而与质点实际运动的路线无关。
图2—1-1从两个不同点出发的位移,只要方向相同,距离相等,我们都把它们看成相同的位移或相等的位移.在上体育课时,老师下达口令“向前3步走”,全班同学都进行了相同的位移.民航每天都有从北京飞往上海、广州、重庆、哈尔滨等地的航班,每次飞行都是民航客机的一次位移。
由于飞行的距离和方向各不相同,因此它们是不同的位移(如图2—1—2)。
图2-1—2问题:在物理学中,我们还学过速度、加速度和力等物理量,那么位移、速度、加速度、力和哪些因素有关呢?这些物理量都是向量,如何给向量下一定义呢?导入:从上面的材料可以看出,大小和方向是向量的两个要素.温故知新在物理学中,有一个重要的基本量-—位移,它的意义及表示方法是怎样的?答:在物理学中,研究物体在平面内的位置和运动规律时,一般忽略它的大小,只考虑质点的终点相对于起点的方向和两点之间的距离,就说质点在平面上作了一次位移.对位移的理解要注意三点:一是位移被方向和距离唯一确定;二是位移只与质点的起点和终点的位置有关系,而与质点的实际运动路线无关;三是只要方向相同,距离相等,都表示相等的位移.位移可以用有向线段来表示,有向线段的方向表示向量的方向,线段的长度表示向量的长度。
平面向量知识点归纳总结图一、平面向量的定义1.1 平面向量的概念在平面上任意选定一个起点和一个终点之间的有序对称就称为平面向量,记作。
平面向量可以用有向线段来表示,有向线段的起点就是平面向量的起点,终点就是平面向量的终点。
1.2 平面向量的表示平面向量可以用坐标表示,设平面向量的起点为原点O,终点为点A(x, y),则平面向量记作。
1.3 平面向量的相等两个平面向量相等指的是它们的模相等,并且方向相同,即两个平面向量相等当且仅当。
二、平面向量的运算2.1 平面向量的加法设和,平面向量+的结果是一个新的平面向量,其起点为向量的起点,终点为向量的终点。
2.2 平面向量的减法设,平面向量-的结果是一个新的平面向量,其起点为向量的起点,终点为向量的终点。
2.3 数乘设,数的积是一个新的平面向量,其长度是向量的倍数,方向与向量相同。
三、平面向量的运算性质3.1 交换律3.2 结合律3.3 分配律四、平面向量的应用4.1 平面向量的线段设线段的两个端点分别为A(x1, y1)和B(x2, y2),则向量的终点减去起点的坐标差即为该线段的平面向量表示。
4.2 平面向量的位置关系(1) 共线若向量平行,则它们共线。
(2) 垂直若,则它们垂直。
4.3 平面向量的运动学应用若一个物体在平面内的任意两点A、B之间作平移运动,其位矢向量表示。
五、平面向量的数量积5.1 定义设,,则积。
5.2 计算(1)坐标法(2)数量积的几何意义5.3 性质(1)交换律(2)结合律(3)分配律5.4 应用(1)判断共线若,则共线。
(2)判断垂直若,则垂直。
(3)夹角公式若,则夹角α的余弦值是的数量积。
六、平面向量的叉乘6.1 定义设,把数视为数乘6.2 计算6.3 性质6.4 应用七、平面向量的混合积7.1 定义设、,则混合积7.2 计算7.3 性质7.4 应用八、几何向量8.1 平面向量的模8.2 单位向量8.3 平行四边形法则8.4 平面向量的夹角公式8.5 平面向量的坐标表示8.6 平面向量的位置关系总结平面向量是高中数学中的一个重要概念,它不仅有着丰富的几何意义,还具有广泛的物理意义。
2.1 向量的实际意义和基本概念一、复习引入:在现实生活中,我们会遇到很多量,其中一些量在取定单位后用一个实数就可以表示出来,如长度、质量等.还有一些量,如我们在物理中所学习的位移,是一个既有大小又有方向的量,这种量就是我们本章所要研究的向量.向量是数学中的重要概念之一,向量和数一样也能进行运算,而且用向量的有关知识还能有效地解决数学、物理等学科中的很多问题,在这一章,我们将学习向量的概念、运算及其简单应用.这一节课,我们将学习向量的有关概念.二、讲解新课:1.向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量注意:1︒数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比2︒从19世纪末到20世纪初,向量就成为一套优良通性的数学体系,用以研究空间性质2.向量的表示方法:①用有向线段表示;②用字母a、b等表示;③用有向线段的起点与终点字母:;④向量的大小――长度称为向量的模,记作||.3.零向量、单位向量概念:①长度为0的向量叫零向量,记作00注意与0②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.说明:零向量、单位向量的定义都是只限制大小,不确定方向.4.平行向量定义:①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行.说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.5.相等向量定义:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;(2)零向量与零向量相等;(3)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....6.共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上.说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.探究:1.对向量概念的理解要深刻理解向量的概念,就要深刻理解有向线段这一概念.在线段AB的两个端点中,我们规定了一个顺序,A为起点,B为终点,我们就说线段AB具有射线AB的方向,具有方向的线段就叫做有向线段.通常有向线段的终点要画箭头表示它的方向,以A为起点,以B为终点的有向线段记为,需要学生注意的是:的字母是有顺序的,起点在前终点在后,所以我们说有向线段有三个要素:起点、方向、长度.既有大小又有方向的量,我们叫做向量,有些向量既有大小、方向、作用点(起点),比如力;有些向量只有大小、方向,比如位移、速度,我们现在所学的向量一般指后者.2.向量不能比较大小我们知道,长度相等且方向相同的两个向量表示相等向量,但是两个向量之间只有相等关系,没有大小之分,“对于向量a,b,a>b,或a<b”这种说法是错误的.3.实数与向量不能相加减,但实数与向量可以相乘.初学向量的同学很可能认为一个实数与一个向量之间可进行加法或者减法,这是错误的.实数与向量之间不能相加减,但可相乘,相乘的意义就是几个相等向量相加.4.向量与有向线段的区别:(1)向量是自由向量,只有大小和方向两个要素;与起点无关:只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量;(2)有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段三、例题讲解题型一向量概念理解例1.下列说法正确的是()A.向量可以比较大小B.坐标平面内的x轴和y轴都是向量C.向量就有有向线段D.体积、面积和时间都不是向量练习. 下列个量中不是向量的是()A. 浮力B.风速C. 位移D. 密度题型二向量的几何表示例2.如图,B是线段AC上的一点,分别以不同的点为起点和终点,可以写成多少个向量。