2.1向量的概念及表示
(教师用书独具)
●三维目标 1.知识与技能
(1)理解、掌握向量的概念.(2)掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等的概念. 2.过程与方法
在理解向量等有关概念的基础上,充分联系实际,培养学生解决生活实际问题的能力. 3.情感、态度与价值观
(1)通过对向量的学习,使学生对现实生活中的向量和数量有一个清楚的认识,培养学生对现实生活中的真善美的识别能力. (2)对学生进行辩证思维的教育. ●重点难点
重点:向量的概念、相等向量的概念、向量的几何表示. 难点:向量的概念和共线向量的概念.
(教师用书独具)
●教学建议
1.关于向量概念的教学
教学时,建议教师从向量的物理背景出发,借助物理学中的位移、速度、力等矢量引出向量的概念,并指出向量具有“数”和“形”的双重特征. 2.关于零向量、单位向量、相等向量和共线向量的教学
教学时,建议教师类比数及向量的概念给出零向量、单位向量的概念;结合向量的两要素给出相等向量的定义;强调指出共线向量未必是在同一直线上的向量.由于零向量、单位向量、相等向量和共线向量是研究向量的基础,为增加学生对上述概念的感性认识,学习时建议教师对该知识点进行适当训练. ●教学流程
创设问题情境,引入向量的概念.
?
引导学生结合物理学中的位移、速度、力等矢量理解向量具有“数”和“形”的双重特征.?
通过类比数与向量的概念,引导学生理解零向量、单位向量、相等向量、共线向量等概念.
?通过例1及其变式训练,使学生掌握利用向量有关概念判断有关命题真假的方法.?
通过例2及其变式训练,使学生掌握利用有向线段表示向量的方法,并注意向量模的大小.?
通过例3及其变式训练,使学生掌握写出图形中的相等
共线向量的方法.
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归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识.完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正.
1.了解向量的实际背景,理解平面向量的概念. 2.理解零向量、单位向量、相等向量、共线(平行)向量、相反向量的含义.(重点、难点) 3.理解向量的几何表示. 向量及其有关概念 课标解读
【问题导思】
(1)火车向正南方向行驶了50 km,行驶速度的大小为120 km/h,方向是正南.
(2)起重机吊装物体时,物体既受到竖直向下的重力作用,同时又受到竖直向上的起重机拉力的作用.
1.上述两个实例中涉及的物理量的特点是什么? 【提示】 它们的大小和方向都是确定的. 2.上述实例中的速度和力,如何表示?
【提示】 可以用有向线段表示,也可以用字母表示. 1.向量的概念
向量:既有大小,又有方向的量叫向量. 2.向量的表示
(1)用有向线段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为终点的向量记作AB. →→向量AB的大小称为向量的长度(或称为模),记作|AB|. (2)用字母表示向量
→→
通常在印刷时,用黑体小写字母a,b,c…表示向量,在手写时用带箭头的小写字母a, b, →
c…表示向量.
→→
也可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如AB,CD. 3.与向量有关的概念
(1)零向量:长度为0的向量叫做零向量,记作0.
(2)单位向量:长度等于1个单位长度的向量叫做单位向量. (3)相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量. (4)相反向量:长度相等且方向相反的向量叫相反向量.
(5)平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,也叫共线向量.规定零向量与任一向量平行.
向量的有关概念 判断下列各说法是否正确: (1)单位向量一定相等;
(2)若a=b,b=c,则a=c;
→→
(3)若AB=CD,则点A与点C重合,点B与点D重合;
(4)若向量a与b同向,且|a|>|b|,则a>b; (5)若向量a=b,则a∥b; (6)若a∥b,b∥c,则a∥c.
【思路探究】 从概念的理解出发,结合具体实例进行判断.
【自主解答】 (1)不正确.向量有大小和方向两个要素,单位向量的模一定是1,但方向不一定相同,所以单位向量不一定相等.
(2)正确.∵a=b,∴a,b的长度相等且方向相同;又∵b=c,∴b,c的长度相等且方向相同,∴a,c的长度相等且方向相同,故a=c.
→→→→
(3)不正确.这是因为AB=CD时,应有|AB|=|CD|及由A到B与由C到D的方向相同,但不一定有A与C重合,B与D重合.
(4)不正确.“大于”、“小于”对于向量来说是没有意义的. (5)正确.相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等.
(6)不正确.对于非零向量命题正确,但当b=0时,满足a∥b,b∥c,但a与c不一定共线.
1.在判断与向量有关的命题时,既要立足向量的数(即模的大小),又要考虑其形(即方向性).
2.涉及共线向量或平行向量的问题,一定要明确所给向量是否为非零向量.
3.对于判断命题的正误,应该熟记有关概念,理解各命题,逐一进行判断,对于错误命题,只要举一反例即可.
下列说法:①方向相同或相反的向量是平行向量;②零向量的长度是0;③长度相等的向量叫相等向量;④共线向量是在一条直线上的向量.其中正确的命题是________.(填序号) 【解析】 方向相同或相反的非零向量才是平行向量,所以①不正确;长度相等,方向相同的向量才叫相等向量,所以③不正确;共线向量也叫平行向量,它们不一定在一条直线上,也可能在平行直线上,所以④不正确;零向量的长度为0,所以②正确. 【答案】 ②
向量的表示 一辆汽车从A点出发向西行驶了100千米到达点B,然后又改变方向向西偏北50°
行驶了200千米到达点C,最后又改变方向,向东行驶了100千米到达点D. →→→
(1)作出向量AB,BC,CD; →(2)求|AD|.
【思路探究】 解答本题应首先确定指向标,然后再根据行驶方向确定有关向量,进而求解.
【自主解答】 (1)如图.
→→→→
(2) 由题意,易知AB与CD方向相反,故AB与CD共线,即AB∥CD. →→
又∵|AB|=|CD|,
∴在四边形ABCD中,AB綊CD. ∴四边形ABCD为平行四边形. →→
∴|AD|=|BC|=200(千米).
用有向线段表示向量时,先确定起点,再确定方向,最后依据向量模的大小确定向量的终点.必要时,需依据直角三角形知识求出向量的方向或长度(模),选择合适的比例关系作出向量.
在如图2-1-1的方格纸中,画出下列向量.
图2-1-1
→
(1)|OA|=3,点A在点O正西方向;
→
(2)|OB|=32,点B在点O北偏西45°方向.
【解】 取每个方格的单位长为1,依题意,结合向量的表示可知,相应的向量如图所示:
相等向量与共线向量
图2-1-2
如图2-1-2所示,在△ABC中,三边长均不相等,D,E,F分别是BC,AC,AB的中点,在以A,B,C,D,E,F这6点中任意一点为起点,另一点为终点的所有向量中,写出:
→
(1)与EF共线的向量; →
(2)与EF长度相等的向量; →
(3)与EF相等的向量.
→→
【思路探究】 (1)与EF共线的向量即与之方向相同或相反的向量;(2)与EF长度相等即表→
示向量的线段与EF长度相等;(3)与EF相等的向量即与之共线且长度相等的向量. 【自主解答】 (1)∵E,F分别是AC,AB的中点,∴EF∥BC, →→→→→→→→∴与EF共线的向量为FE,BD,DB,DC,CD,BC,CB.
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(2)∵D,E,F分别是BC,AC,AB的中点,∴BD=DC=BC,EF=BC. 22→→→→→→
∵AB,BC,AC均不相等,∴与EF长度相等的向量为FE,BD,DB,DC,CD. →→→(3)与EF相等的向量为DB,CD.
1.寻找相等向量:先找与表示已知向量的有向线段长度相等的向量,再确定哪些是同向共线.
2.寻找共线向量:先找与表示已知向量的有向线段平行或共线的线段,再构造同向与反向的向量,注意不要漏掉以表示已知向量的有向线段的终点为起点,起点为终点的向量.
图2-1-3
如图2-1-3,D,E,F分别是△ABC各边上的中点,四边形BCMF是平行四边形,请分别写出:
→
(1)与CM模相等且共线的向量;