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高一数学必修第二册同步高效课堂(人教A版2019)
6.1 平面向量的概念
第 6 章
平面向量及其应用
学习目标
能结合物理中的力、位移、速度等具体背景认识向量,了解向量的实际背景.掌握向量与数量的区别.
掌握向量的几何表示,会用字母表示向量,用向量表示点的位置.
理解向量、零向量、单位向量、向量的长度(模)的意义,了解平行向量(共线向量)和相等向量的意义,并会判断向量间共线(平行)、相等的关系.
目录
CATALOG
01.向量的实际背景与概念
03.题型强化训练
02.相等向量与共线向量
04.小结及随堂练习
6.1 平面向量的概念
01
向量的实际背景与概念
学习新知
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只用一个实数就可以表示出来,如长度、质量等.还有一些量则不是这样,例如下图中小船的位移,小船由A地向东南方向航行15 n mile到达B地(速度的大小为10 n mile/h).这里,如果仅指出“由A地航行15 n mile”,而不指明“向东南方向”航行,那么小船就不一定到达B地了.这就是说,位移是既有大小又有方向的量.力、速度、加速度等也是这样的量.对这种既有大小又有方向的量加以抽象,就得到了我们本章将要研究的向量.
学习新知
向量是近代数学中重要和基本的概念之一,向量理论具有丰富的物理背景、深刻的数学内涵.向量既是代数研究对象,也是几何研究对象,是沟通几何与代数的桥梁,是进一步学习和研究其他数学领域问题的基础,在解决实际问题中发挥着重要作用.
本章我们将通过实际背景引入向量的概念,类比数的运算学习向量的运算及其性质,建立向量的运算体系.在此基础上,用向量的语言、方法表述和解决现实生活、数学和物理中的一些问题.
学习新知
在本章引言中,小船位移的大小是A,B两地之间的距离15 n mile,位移的方向是东南方向;小船航行速度的大小是10 n mile/h,速度的方向是东南方向.又如,物体受到的重力是竖直向下的(图6.1-1),物体的质量越大,它受到的重力越大;物体在液体中受到的浮力是竖直向上的(图6.1-2),物体浸在液体中的体积越大,它受到的浮力越大.
学习新知
力、位移、速度等有各自的特性,而“既有大小,又有方向”是它们的共同属性.我们知道,从一支笔、一棵树、一本书……中,可以抽象出只有大小的数量“1”.类似地,我们可以对力、位移、速度……这些量进行抽象,形成一种新的量.
在数学中,我们把既有大小又有方向的量叫做向量(vector),而把只有大小没有方向的量称为数量,如年龄、身高、长度、面积、体积、质量等都是数量.
物理学中常称向量为矢量,数量为标量,你还能举出物理学中的一些向量和数量吗?
学习新知
数学中,把既有方向,又有大小的量叫做向量(物理中叫矢量).
如物理中的力、加速度、速度、位移等
数学中,把没有方向,只有大小的量叫做数量(物理中叫标量)
如长度、质量、面积、体积等
向量的定义
学习新知
由于数量可以用实数表示,而实数与数轴上的点一一对应,所以数量可用数轴上的点表示,而且不同的点表示不同的数量.那么,该如何表示向量呢?
我们仍以位移为例,小船以A为起点,B为终点,我们可以用连接A,B两点的线段长度代表小船行进的距离,并在终点B处加上箭头表示小船行驶的方向.于是,这条“带有方向的线段”就可以用来表示位移.受此启发,我们可以用带箭头的线段来表示向量,线段按一定比例(标度)画出,它的长短表示向量的大小,箭头的指向表示向量的方向.
学习新知
通常,在线段AB的两个端点中,规定一个顺序,假设A为起点,B为终点,我们就说线段AB具有方向,具有方向的线段叫做有向线段(directed line segment)(图6.1-3).
A(起点)
B(终点)
有向线段包含三个要素:起点、方向、长度.知道了有向线段的起点、方向和长度,它的终点就唯一确定了.
有向线段的三个要素:
起点、方向、长度
学习新知
长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量
学习新知
例1:在图6.1-4中,分别用向量表示A地至B,C两地的位移,并根据图中
的比例尺,求出A地至B,C两地的实际距离(精确到1km).
学习新知
学习新知
解决与向量概念有关问题的方法
02
相等向量与共线向量
6.1 平面向量的概念
学习新知
下面,我们通过向量之间的关系进一步认识向量.
方向相同或相反的非零向量叫做平行向量 .
学习新知
长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.
任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段表示,并且与有向线段的起点无关;同时,两条方向相同且长度相等的有向线段表示同一个向量,因为向量完全由它的模和方向确定.
学习新知
O
A
B
C
这就是说,任一组平行向量都可以平移到同一条直线上,因此,平行向量也叫做共线向量.
学习新知
A
B
C
D
E
F
O
学习新知
学习新知
(1)如果两个向量所在的直线平行或重合,那么这两个向量是共线
向量.
(2)共线向量不一定是相等向量,但相等向量一定是共线向量.
(3)非零向量的共线具有传递性,即向量a,b,c为非零向量,若
a∥b,b∥c,则可推出a∥c.
共线向量与相等向量的判断
03
小结及随堂练习
6.1 平面向量的概念
课堂总结1
大小
方向
起点
终点
大小
课堂总结1
0
0
1个单位
相等
相同
a=b
相同
相反
a∥b
课堂总结
向量
向量的概念
向量的关系
向量的定义
表示方法
零向量
单位向量
相反向量
相等向量
平行(共线)
向量