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6.1平面向量的概念
第六章 平面向量及其应用
数学
学习目标
①了解平面向量的实际背景;理解向量、向量的模、零向量、单位向量、相等向量、平行向量和共线向量的概念;掌握向量的表示方法;学会平行向量、相等向量和共线向量的判定.
②结合归纳类比,经历向量概念的形成,探索其本质属性,体会具体到一般的思维过程;类比数量,探索向量的表示方法和特殊向量,体会一个新数学对象的科学研究方法.
重点:
理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量.
难点:
平行向量(共线向量)、相等向量的区别和联系.
学习重难点
50m/s
10m/s
傻猫
课堂导入
情境
思考:老鼠为什么认为猫是“傻猫”
结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了.
速度是既有大小又有方向的量.
O
B
A
湖面上有三个景点O,A,B,一游艇将游客从景点O送至景点A,半小时后,游艇再将游客送至景点B.
1.在物理中,位移与路程是同一个概念吗?为什么?
2.物体受到的重力、物体在液体中受到的浮力, 被拉长或压缩的弹簧的弹力…力是常见的物理量,也是既有大小又有方向的量.
G
F
F
课堂探究
探究一 向量的实际背景与概念
(1)向量与数量
既有大小,又有方向的量叫做向量(物理学中称为矢量);
只有大小,没有方向的量叫做数量(物理学中称为标量).
课堂探究
归纳新知
注意:
数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、能比较大小;
向量具有大小和方向这双重要素,由于方向不能比较大小,故向量不能比较大小.
下列量不是向量的是( )
① 质量 ② 速度 ③ 位移 ④ 力
⑤ 加速度 ⑥ 面积 ⑦ 年龄 ⑧ 身高
课堂探究
【例题1】
①⑥⑦⑧
由于实数与数轴上的点一一对应,数量常常用数轴上的一个点表示,那么,怎么表示向量呢?
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,就说线段AB具有方向,具有方向的线段叫做有向线段.
A(起点)
B(终点)
如图,以A为起点,B为终点的有向线段记作 .
课堂探究
探究二 向量的几何表示
线段AB的长度也叫做有向线段 的长度,记作 .
箭头所指的方向表示有向线段的方向.
有向线段的三个要素:起点、方向、长度.
课堂探究
探究二 向量的几何表示
思考:一条有向线段由哪几个基本要素所确定?
有向线段使向量的“方向”得到了表示,而线段的长度可表示向量的大小,这样我们就可用有向线段表示向量.
(2)向量的几何表示——用有向线段表示
画图时,我们常用有向线段来表示向量 ,线段按一定比例(标度)画出.其中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.
课堂探究
归纳新知
A
B
一般可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如 , .
若表示向量的有向线段没有标注起点和终点字母,向量也可用黑体字母a,b,c,…(书写时用注意用 ,,…表示).
课堂探究
(3)向量的表示方法:
归纳新知
A
B
注意:
1.向量:与起点无关.用有向线段表示向量时,起点可以取任意位置. 数学中的向量也叫自由向量.
2.有向线段与向量的区别:
有向线段:三要素:起点、大小、方向;
向量:可选任意点作为向量的起点、有大小、有方向.
归纳新知
课堂探究
思考:向量的模可以为0吗?可以为1吗?可以为负数吗?
归纳新知
(3)向量的模
向量 的大小,就是向量 的长度(或称模),记作 ,或者记作 .
零向量:长度为0的向量,记作 .( = =0 )
单位向量:长度等于1个单位的向量.
课堂探究
说明:零向量、单位向量的定义都是只限制大小, 不确定方向. 故零向量的方向是任意的,单位向量的方向具体而定.
注意:向量是不能比较大小的,但向量的模(是正数或零)是可以进行大小比较的.
有意义
没有意义
归纳新知
课堂探究
比例 1:8 000 000
例1 在图中,分别用向量表示A地至B,C两地的位移.
课堂探究
【例题1】
解:
表示A地至B地的位移;
表示A地至C地的位移.
思考:向量由其模和方向所确定.对于两个向量 , 就其模等与不等,方向同与不同而言,有哪几种可能情形?
课堂探究
探究二 相等向量与共线向量
模相等,方向相同; 模相等,方向不相同;
模不相等,方向相同; 模不相等,方向不相同;
课堂探究
归纳新知
(1)平行向量:方向相同或相反的非零向量.
向量 与 平行,记作 .
规定:零向量与任一向量平行,即 ( 为任意向量).
a
b
c
a =b=c
A1B1=A2B2=A3B3=A4B4
A1
B1
A2
B2
A3
B3
A4
B4
注:1.若向量 相等,则记为 ;
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.
(2)相等向量:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.
课堂探究
归纳新知
(3)共线向量:任一组平行向量都可移到同一条直线上 ,所以平行向量也叫共线向量。
共线向量一定要在同一条直线上吗?
O
A
B
c
一切向量都可以在不改变它大小和方向的前提下,将它平移到任何位置。
课堂探究
OA = DO = CB
例2.如图,设O是正六边形ABCDEF的中心,
(1)写出图中的共线向量;
(2)分别写出图中与向量OA,OB,OC相等的向量.
OB = DC = EO
OC=AB=ED=FO
解:(1) 是共线向量;
是共线向量;
是共线向量;
(2)
课堂探究
填空
(1)平行向量是否一定方向相同? ( )
(2)不相等的向量是否一定不平行 ( )
(3)与零向量相等的向量必定是什么向量? ( )
(4)与任意向量都平行的向量是什么向量? ( )
(5)若两个向量在同一直线上,则这两个向量一定是什么向量?( )
(6)两个非零向量相等的当且仅当什么?( )
(7)共线向量一定在同一直线上吗?( )
不一定
不一定
零向量
平行向量
长度相等且方向相同
不一定
零向量
课堂探究
当堂练习
D
当堂练习
当堂练习
当堂练习
当堂练习
定义
长度(模)
表示
有向线段
字母表示
零向量
单位向量
向量间的关系
相等
平行(共线)
向量
向量的有关概念
特殊向量
请同学们结合本节课所学习的内容,思考并总结本节课的研究对象和研究内容,以及用到的研究方法.
课堂小结
布置作业
必做题:教材第5页习题6.1第2,3题.
选做题:素质专项训练
谢谢大家