北师大版(2019)高中数学 必修第二册 2.1.1 位移、速度、力与向量的概念2.1.2 向量的基本关系(课件共43张PPT+作业)

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名称 北师大版(2019)高中数学 必修第二册 2.1.1 位移、速度、力与向量的概念2.1.2 向量的基本关系(课件共43张PPT+作业)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-11-21 22:10:26

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第二章 1
A 组·素养自测
一、选择题
1.下列说法正确的是( C )
A.若|a|>|b|,则a>b
B.若|a|=|b|,则a=b
C.若a=b,则a∥b
D.若a≠b,则a与b不是共线向量
[解析] A中向量不能比较大小,B中向量模相等,可能方向不同,D中不相等的向量可能方向相同或相反,可以是共线向量,于是A,B,D都是错误的,C显然正确.
2.某人向正东方向行进100米后,再向正南方向行进100米,则此人位移的方向是( C )
A.南偏东60° B.南偏东45°
C.南偏东30° D.南偏东15°
[解析] 如图所示,此人从点A出发,经由点B,到达点C,
则tan ∠BAC==,
∴∠BAC=60°,即位移的方向是东偏南60°,即南偏东30°,应选C.
3.正n边形有n条边,它们对应的向量依次为a1,a2,a3,…,an,则这n个向量( D )
A.都相等 B.都共线
C.都不共线 D.模都相等
[解析] 正n边形n条边相等,故这n个向量的模都相等.
4.设O是正方形ABCD的中心,则向量,,,是( D )
A.相等的向量 B.平行的向量
C.有相同起点的向量 D.模相等的向量
[解析] 这四个向量的模相等.
5.如图,在平行四边形ABCD中,点E,F分别是AB,CD的中点,图中与平行的向量有( C )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
[解析] 根据向量的基本概念可知与平行的向量有,,,共3个.
6.下列说法正确的是( C )
A.平行向量就是向量所在直线平行的向量
B.长度相等的向量叫相等向量
C.零向量的长度为0
D.共线向量是在一条直线上的向量
[解析] 平行向量所在直线可以平行也可以重合,故A错;长度相等,方向不同的向量不是相等向量,故B错;共线向量即平行向量,不一定在同一条直线上,故D错.故选C.
二、填空题
7.零向量与单位向量的关系是 共线 (填“共线”“相等”“无关”).
8.如图,B,C是线段AD的三等分点,分别以图中各点为起点和终点,最多可以写出 6 个互不相等的非零向量.
[解析] 模为1个单位的向量有2个,如,;模为2个单位的向量有2个,如,;模为3个单位的向量有2个,如,,故共有6个.
9.如图,已知四边形ABCD为正方形,△CBE为等腰直角三角形,回答下列问题:
(1)图中与共线的向量有 ,,,,,, ;
(2)图中与相等的向量有 , ;
(3)图中与模相等的向量有 ,,,,,,,, .
三、解答题
10.如图所示,4×3的矩形(每个小方格都是单位正方形),在起点和终点都在小方格的顶点处的向量中,试问:
(1)与相等的向量共有几个;
(2)与平行且模为的向量共有几个?
(3)与方向相同且模为3的向量共有几个?
[解析] (1)与向量相等的向量共有5个(不包括本身).
(2)与向量平行且模为的向量共有24个.
(3)与向量方向相同且模为3的向量共有2个.
B 组·素养提升
一、选择题
1.等腰梯形ABCD中,对角线AC与BD相交于点P,点E,点F分别在两腰AD,BC上,EF过点P且EF∥AB,则下列等式正确的是( D )
A.= B.=
C.= D.=
[解析] 由相等向量的定义,显然=.
2.已知A={与a共线的向量},B={与a长度相等的向量},C={与a长度相等,方向相反的向量},其中a为非零向量,则下列命题中错误的是( B )
A.C A B.A∩B={a}
C.C B D.A∩B?{a}
[解析] 因为A∩B中还含有a方向相反的向量,所以B错.
3.锐角三角形ABC中,关于向量夹角的说法正确的是( B )
A.与的夹角是锐角
B.与的夹角是锐角
C.与的夹角是钝角
D.与的夹角是锐角
[解析] 由两向量夹角的定义知,与的夹角的大小是180°-∠B,为钝角,与的夹角是∠A,为锐角,与的夹角与∠C的大小相等,为锐角,与的夹角的大小是180°-∠C,为钝角.
4.(多选)如图,在菱形ABCD中,∠DAB=120°,则以下说法正确的是( ABC )
A.与相等的向量只有一个(不含)
B.与的模相等的向量有9个(不含)
C.的模恰好为的模的倍
D.与不共线
[解析] 
与相等的向量只有,A正确;由已知条件可得||=||=||=||=||=||=||=||=||=||,B正确;如图,过点B作DA的垂线交DA的延长线于E,因为∠DAB=120°,四边形ABCD为菱形,所以∠BDE=∠ABE=30°,在Rt△BED中,||=,在Rt△AEB中,||=||=||,所以||==||,C正确;与方向相同,大小相等,故=,与共线,D错误.故选ABC.
二、填空题
5.把同一平面内所有模不小于1,不大于2的向量的起点,移到同一点O,则这些向量的终点构成的图形的面积等于 3π .
[解析] 这些向量的终点构成的图形是一个圆环,其面积为π·22-π·12=3π.
6.有下列说法:
①若a≠b,则a一定不与b共线;
②若=,则A,B,C,D四点是平行四边形的四个顶点;
③在□ABCD中,一定有=;
④若a=b,b=c,则a=c;
⑤方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量是共线向量.
其中,正确的说法是 ③④⑤ .
[解析] ①两个向量不相等,可能是长度不相等,方向相同或相反,所以a与b有共线的可能,故①不正确;②A,B,C,D四点可能在同一条直线上,故②不正确;③在平行四边形ABCD中,||=||,与平行且方向相同,所以=,故③正确;④a=b,则|a|=|b|,且a与b方向相同;b=c,则|b|=|c|,且b与c方向相同,所以a与c方向相同且模相等,故a=c,故④正确;⑤南偏西60°和北偏东60°是两个共线,方向相反,所以两个向量是共线向量,故⑤正确.
三、解答题
7.如图所示,已知四边形ABCD和四边形ABDE都是平行四边形.
(1)与相等的向量有哪些?
(2)与共线的向量有哪些?
(3)若||=1.5,求||的大小.
[解析] (1)与相等的向量即与同向且等长的向量,有,.
(2)与共线的向量即与方向相同或相反的向量,有,,,,,,.
(3)若||=1.5,则||=||=||+||=2||=3.
8.如图所示的方格纸由若干个边长为1的小正方形组成,方格纸中有两个定点A,B,点C为小正方形的顶点,且||=.
(1)画出所有的向量;
(2)求||的最大值与最小值.
[解析] (1)画出所有的向量如图所示.
(2)由(1)所画的图知,
①当点C位于点C1或C2时,||取得最小值=;
②当点C位于点C5或C6时,||取得最大值=.
∴||的最大值为,最小值为.(共43张PPT)
第二章 平面向量及其应用
§1 从位移、速度、力到向量
课程标准 核心素养
1.通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景,理解平面向量的意义和两个向量相等的含义. 2.理解平面向量的几何表示和基本要素. 通过学习向量的有关概念及表示,重点培养学生的数学抽象、直观想象素养.
必备知识 探新知
关键能力 攻重难
课堂检测 固双基
素养作业 提技能
必备知识 探新知
大小 
知识点1
向量的概念
基础知识
方向 
思考1:有向线段就是向量,对吗?
提示:不对.有向线段的起点、终点是确定的,而向量与起点无关,可以自由平移,它可以用有向线段表示,但不能说有向线段就是向量.
知识点2
与向量有关的概念
零向量 长度为0的向量称为零向量,记作0.任何方向都可以作为零向量的方向.
单位向量 模等于1个单位长度的向量称为单位向量.
相等向量 长度相等且方向相同的向量,叫作相等向量.向量a与b相等,记作a=b.
共线(平行)向量 若两个非零向量的方向相同或相反,则称这两个向量为共线向量或平行向量.a与b共线或平行,记作a∥b.零向量与任一向量共线.
相反向量 若两个向量的长度相等、方向相反,则称它们互为相反向量.向量a的相反向量记作-a.
思考2:相等向量的起点相同,对吗?
提示:不对.相等向量是指长度相等且方向相同的向量.所以,两个向量只要长度相等,方向相同,就是相等的向量,与起点的位置无关.
知识点3
向量的夹角
基础自测
1.下列各量:①密度;②浮力;③温度;④风速.其中向量有
(  )
A.①②  B.②③
C.②④ D.③④
[解析] 主要考查向量与数量的区别.由向量的概念可知:浮力和风速是向量,密度与温度是数量,故选C.实际问题中的一些量(温度、电量等),尽管它们有正、负之分,但不是表示方向的,它们是数量,而向量是一个既有大小又有方向的量,如位移、速度、加速度、力等物理量.
C 
2.下列关于向量的说法中,正确的是 (  )
A.长度相等的两向量必相等
B.两向量相等,其长度不一定相等
C.向量的大小与有向线段的起点无关
D.向量的大小与有向线段的起点有关
[解析] 长度相等,方向不同的向量并不是相等向量,故A错;两向量相等,必有两向量的长度相等,故B错;向量的大小与有向线段的起点并无关系,故D错.
C 
D 
4.若对任意向量b,均有a∥b,则a为_____.
[解析] 零向量可以与任意向量平行.
0 
② 
关键能力 攻重难
题型探究
题型一 向量的有关概念
例 1
③④ 
[分析] 利用向量定义、相等向量、单位向量的定义进行判断.
[解析] 时间不是向量,故①不正确.
两个向量相等只要模相等且方向相同即可,而与起点和终点的位置无关,故②不正确.
单位向量的长度为1,当所有单位向量的起点在同一点O时,终点都在以O为圆心,1为半径的圆上,故③正确.
④显然正确,故所有正确命题的序号为③④.
[归纳提升] 解决与向量概念有关问题的关键是突出向量的核心——方向和长度.如:共线向量的核心是方向相同或相反,长度没有限制;相等向量的核心是方向相同且长度相等;单位向量的核心是方向没有限制,但长度都是一个单位长度;零向量的核心是方向没有限制,长度是0;规定零向量与任一向量共线.只有紧紧抓住概念的核心才能顺利解决与向量概念有关的问题.
【对点练习】  下列说法中正确的是 (  )
A.数量可以比较大小,向量也可以比较大小
B.方向不同的向量不能比较大小,但同向的向量可以比较大小
C.向量的大小与方向有关
D.向量的模可以比较大小
[解析] 不管向量的方向如何,它们都不能比较大小,故A、B不正确;向量的大小即为向量的模,指的是有向线段的长度,与方向无关,故C不正确;向量的模是一个数量,可以比较大小,故D正确.
D 
题型二 向量的几何表示及应用·
例 2
题型三 共线向量与相等向量
例 3
[归纳提升] 相等向量与共线向量的探求方法
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
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
①②③ 
题型四 向量的夹角
例 4
90° 
30° 
课堂检测 固双基
1.下列说法中,正确的个数是 (  )
①零向量是没有方向的;
②向量的模是一个正实数;
③相等向量一定是平行向量;
④向量a与b不共线,则a与b都是非零向量.
A.1 B.2
C.3 D.4
[解析] 对于①,零向量的方向是任意的,故①错误;对于②,零向量的模为0,故②错误;③正确,相等向量的方向相同,因此一定是平行向量;④显然正确.
B 
2.在同一平面上,把平行于某一直线的一切向量的始点放在同一点,那么这些向量的终点所构成的图形是 (  )
A.一条线段
B.一条直线
C.圆上一群孤立的点
D.一个半径为1的圆
[解析] 由于向量的起点确定,而向量平行于同一直线,所以随着向量模长的变化,向量的终点构成的是一条直线.
B 
ABCD
4.如图,四边形ABCD是平行四边形,则图中相等的向量是__________(填序号).
(1)(4) 
素养作业 提技能