第六章 平面向量初步
6.1 平面向量及其线性运算
6.1.1 向量的概念
素养目标·定方向
课程标准 1.理解向量的概念,掌握向量的表示方法、记法. 2.了解零向量及单位向量. 3.掌握向量的相等与平行.
必备知识·探新知
知识点
向量的定义与表示
(1)定义:既有__大小__又有__方向__的量. (2)表示方法:
→
①几何表示法:用以A为始点,以B为终点作__有向线段__AB.
②字母表示法:在印刷时,通常用__加粗__的__斜体小写__字母如a,b,c、…表示向量,
→
→
→
学法解读 通过对向量及有关概念的学习,培养学生的数学抽象、直观想象及逻辑推理素养. 在书写时,可写成__带箭头__的小写字母如a,b,c,….
→→
(3)向量的模:向量的大小也称为向量的长度或模,如a,AB的模分别记作|a|,|AB|. 思考:(1)定义中的“大小”与“方向”分别描述了向量的哪方面的特性?只描述其中一个方面可以吗?
(2)由向量的几何表示方法我们该如何准确地画出向量?
提示:(1)向量不仅有大小,而且有方向.大小是代数特征,方向是几何特征.看一个量是否为向量,就要看它是否具备了大小和方向两个要素,二者缺一不可.
(2)要准确画出向量,应先确定向量的起点,再确定向量的方向,最后根据向量的大小确定向量的终点.
知识点
特殊向量
(1)零向量:__始点__和__终点__相同的向量称为零向量,记作0. (2)单位向量:长度(或模)为__1__的向量称为单位向量.
(3)相等向量:大小__相等__且方向__相同__的向量称为相等向量.向量a与b相等,记
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作a=B. (4)平行向量或共线向量:方向__相同__或__相反__的非零向量称为平行向量,也称为共线向量.向量a平行于b,记作a∥B.规定__零__向量平行于任何向量.
思考:(1)0与0相同吗?0是不是没有方向? (2)若a=b,则两向量在大小与方向上有何关系? (3)“向量平行”与“几何中的平行”一样吗?
提示:(1)0与0不同,0是一个实数,0是一个向量,且|0|=0.0有方向,其方向是任意的.
(2)若a=b,意味着|a|=|b|,且a与b的方向相同.
(3)向量平行与几何中的平行不同,向量平行包括基线重合的情况,故也称向量共线.
关键能力·攻重难
题型探究
题型
向量的有关概念
┃┃典例剖析__■
典例1 给出下列命题:
(1)平行向量的方向一定相同; (2)向量的模一定是正数;
(3)始点不同,但方向相同且模相等的向量是相等向量;
→→
(4)若向量AB与CD是共线向量,则A、B、C、D四点必在同一直线上. 其中正确的序号是__(3)__.
[分析] 从共线向量、单位向量、相反向量等的概念及特征进行逐一考察,注意各自的特例对命题的影响.
[解析] (1)错误.两向量方向相同或相反都视为平行向量.(2)错误.|0|=0.(3)正确.对于一个向量只要不改变其大小和方向,是可以任意移动的.(4)错误.共线向量即平行向量,→→
只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量AB,CD必须在同一直线上.故填(3).
规律方法:要充分理解与向量有关的概念,明白它们各自所表示的含义,搞清它们之间的区别是解决与向量概念有关问题的关键.
┃┃对点训练__■ 1.给出下列命题:
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(1)若|a|=|b|,则a=b;
(2)两相等向量若其起点相同,则终点也相同; (3)若a=b,b=c,则a=c;
→→→→
(4)若四边形ABCD是平行四边形,则AB=CD,BC=DA. 其中正确命题的序号是__(2)(3)__.
[解析] (1)该命题不正确,|a|=|b|只是说明这两向量的模相等,但其方向未必相同; (2)该命题正确,因两相等向量的模相等,方向相同,故当它们的起点相同时,其终点必重合;
(3)该命题正确,由向量相等的定义知,a与b的模相等,b与c的模相等,从而a与c的模相等;又a与b的方向相同,b与c的方向相同,从而a与c的方向也必相同,故a=c;
→→→→
(4)该命题不正确,如图所示,显然有AB≠CD,BC≠DA.
题型
相等向量与共线向量
┃┃典例剖析__■
典例2 如图,四边形ABCD是平行四边形,四边形ABDE是矩形.
→
(1)找出与向量AB相等的向量; →
(2)找出与向量AB共线的向量.
→→
[分析] (1)找与向量AB相等的向量,就是找与AB长度相等且方向相同的向量. →→
(2)找与AB共线的向量,就是找与AB方向相同或相反的向量.
→→→
[解析] (1)由四边形ABCD是平行四边形,四边形ABDE是矩形知,DC,ED与AB的长度相→→→
等且方向相同,所以与向量AB相等的向量为DC,ED.
→→→→→→→→→→
(2)由题图可知DC,ED,EC与AB方向相同,BA,CD,DE,CE与AB方向相反,所以与向量AB→→→→→→→
共线的向量有DC,ED,EC,BA,CD,DE,CE.
规律方法:1.寻找相等向量的方法:先找与表示已知向量的有向线段长度相等的向量,再确定哪些是同向且共线的.
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2.寻找共线向量的方法:先找与表示已知向量的有向线段平行或共线的线段,再构造同向或反向的向量.
3.共线向量与相等向量的关系:相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定是相等向量.若两向量相等,则两向量方向相同,模相等;若两向量共线,则两向量方向相同或相反.
┃┃对点训练__■
2.如图所示,点O为正方形ABCD对角线的交点,四边形OAED、OCFB都是正方形. 在图中所示的向量中:
→→
(1)分别写出与AO、BO相等的向量; →
(2)写出与AO共线的向量; →
(3)写出与AO的模相等的向量; →→
(4)向量AO与CO是否相等? →→→→
[解析] (1)AO=BF,BO=AE. →→→→(2)与AO共线的向量为:BF,CO,DE.
→→→→→→→→
(3)∵|AO|=|CO|=|DO|=|BO|=|BF|=|CF|=|AE|=|DE|. →→→→→→→→∴与AO模相等的向量为:CO,DO,BO,BF,CF,AE,DE. (4)不相等. 题型
向量的表示与应用
┃┃典例剖析__■
典例3 (1)如图的方格由若干个边长为1的小正方形并在一起组成,方格纸中
→→
有定点A,点C为小正方形的顶点,且|AC|=5,画出所有的向量AC;
→→→→
(2)如图所示,在四边形ABCD中,AB=DC,N,M分别是AD,BC上的点,且CN=MA.求证:
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→→DN=MB.
[分析] (1)根据方向与大小确定终点即可.
→→
(2)利用向量相等证明四边形ABCD,CNAM为平行四边形,进而得到DN=MB. →
[解析] (1)画出所有的向量AC,如图:
→→
(2)因为AB=DC,
→→
所以|AB|=|DC|,且AB∥CD, 所以四边形ABCD是平行四边形. →→
所以|DA|=|CB|,且DA∥CB. →→
又因为DA与CB的方向相同, →→所以CB=DA.
→→
同理可证四边形CNAM是平行四边形,所以CM=NA. →→→→
因为|CB|=|DA|,|CM|=|NA|, →→
所以|MB|=|DN|,DN∥MB,
→→→→即DN与MB的模相等且方向相同,所以DN=MB.
易错警示
┃┃典例剖析__■
典例4 在□ABCD中,O是两对角线AC,BD的交点,设点集S={A,B,C,D,
O},向量集合T={MN|M,N∈S},且M,N不重合,则集合T中元素的个数为__12__.
→→→→→
[错解] S={A,B,C,D,O},S中任意两点连成的有向线段有:AB,AC,AD,AO;BA,→→→→→→→→→→→→→→→
BC,BD,BO;CA,CB,CD,CO;DA,DB,DC,DO;OA,OB,OC,OD,共有20个元素.
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2020_2021学年新教材高中数学第六章平面向量初步6.1.1向量的概念学案含解析新人教B版必修第二册



