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6.1 平面向量的概念
第六章 平面向量及其应用
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
50m/s
10m/s
傻猫
一、情境引入
一、情境引入
问题1 如图6.1-1所示,小船由A地向东南方向航行15
n
mile到达B(速度为10
n
mile/h).如果仅仅给出指令:“由A地航行15
n
mile”,小船能否到达B地?
向东南方向
小船的位移
大小:15
n
mile
方向:东南方向
二、呈现新知
问题2 物理中,位移、速度等是既有大小又有方向的量.数学中,我们能否对这些量进行抽象,形成一种新的量呢?
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.
追问1 物理学中常称向量为矢量,数量为标量.你能举出物理中一些向量和数量吗?
(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).
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.
练习
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
二、呈现新知
三、向量的表示
问题3 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?
“带有方向的线段”表示位移
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.
追问2 有向线段包含了哪些要素?
起点、方向、长度
三、向量的表示
A(起点)
B(终点)
具有方向的线段叫做有向线段(directed
line
segment).
三、向量的表示
A(起点)
B(终点)
追问3 如何表示有向线段的方向和长度?
通常在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.
以A为起点、B为终点的有向线段记作
,
线段AB的长度也叫做有向线段
的长度,
记作
.
A(起点)
B(终点)
三、向量的表示
用有向线段表示向量
向量可以用有向线段
来表示,我们把这个向量记作
向量
.
有向线段的方向表示向量的方向.
有向线段的长度
表示向量的大小,
三、向量的表示
A(起点)
B(终点)
追问4 有向线段就是向量吗?
我们用有向线段表示向量,用有向线段的方向表示向量的方向,用有向线段的长度表示向量的大小,与起点的具体位置无关.
它们都是既有大小又有方向的量,但有向线段不是向量.
有向线段的基本要素是起点、方向和长度;向量的基本要素是大小和方向.
三、向量的表示
向量的相关概念
A
B
向量
的大小称为向量
的长度(或称模),记作
.
长度为0的向量叫做零向量(zero
vector),记作0.
模等于1个单位长度的向量,叫做单位向量(unit
vector).
向量可以用字母a,b,c,…表示
三、向量的表示
a
追问5 除了用有向线段表示向量,还有其他的方法表示
向量吗?
b
c
向量不能比较大小;
向量的模可以比较大小
三、向量的表示
追问6 如图所示,能否说a>b?为什么?
a
b
a
b
四、相等向量与共线向量
问题4 阅读教材“6.1.3
相等向量与共线向量”,回答以下问题:
(1)你是怎么理解平行向量的?
(2)你是怎么理解相等向量的?
追问7 “若向量a∥b,b∥c,则a∥c”
这个说法正确吗?
四、相等向量与共线向量
平行向量
概念:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量(parallel
vectors).
符号表示:向量a与b平行,记作a∥b.
图形表示:
a
b
规定:零向量与任意向量平行,即对于任意向量a,都有0∥a.
平行向量也叫做共线向量(collinear
vectors).
任一组平行向量都可以平移到同一条直线上
四、相等向量与共线向量
追问8 向量平行、共线与线段的平行、共线有什么区别和
联系?
a
b
c
O
A
B
C
四、相等向量与共线向量
相等向量
概念:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量(equal
vector).
符号表示:向量a与b相等,记作a=b.
图形表示:
b
a
例1 在右图中,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1
km).
五、典型例题
解:
表示A地至B地的位移,且
=
.
表示A地至C地的位移,且
=
.
五、典型例题
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
,
,
相等的
向量.
解:(1)
,
,
,
是共线向量;
,
,
,
是
共线向量;
,
,
,
是共线向量.
(2)
,
,
.
六、课堂练习
1.下列量中哪些是向量?
悬挂物受到的拉力,压强,摩擦力,频率,加速度.
2.画两条有向线段,分别表示一个竖直向下、大小为18
N的力和一个水平向左、大小为28
N的力.(用1
cm长表示10
N)
(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
六、课堂练习
六、课堂练习
1.下列量中哪些是向量?
悬挂物受到的拉力,压强,摩擦力,频率,加速度.
2.画两条有向线段,分别表示一个竖直向下、大小为18
N的力和一个水平向左、大小为28
N的力.(用1
cm长表示10
N)
六、课堂练习
3.指出图中各向量的长度.(规定小方格的边长为0.5)
六、课堂练习
4.将向量用具有同一起点O的有向线段表示.
(1)当
与
是相等向量时,判断终点M与N的位置关系;
(2)当
与
是平行向量,且
时,求向量
的长度,并判断
的方向与
的方向之间的关系.
问题5 通过本节课的学习,你有哪些收获?
试从知识、方法、数学思想、经验等方面谈谈.
七、小结提炼
定义
1.长度(模)
表示
有向线段
字母表示
零向量
单位向量
3.向量间的关系
相等
平行(共线)
向量
向量的有关概念
2.特殊向量
七、小结提炼
八、布置作业
教科书习题6.1复习巩固第1,2,3题.
注意写箭头
1.下列结论正确的是_______(填写正确的序号).
(1)若a与b都是单位向量,则a=b.
(2)方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量是共线向量.
(3)直角坐标平面上的x轴、y轴都是向量.
(4)若a与b是平行向量,则a=b.
(5)若用有向线段表示的向量
与
不相等,则点M与N不重合.
(6)海拔、温度、角度都不是向量.
目标检测
2.如图,△ABC的三边均不相等,E、F、D分别是AC、AB、BC的中点.
目标检测
(1)写出与
共线的向量;
(2)写出与
的模相等的向量;
(3)写出与
相等的向量.
D