高中數(shù)學 2.1從位移、速度、力到向量課件 北師大版必修4.ppt
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第二章 平 面 向 量 §1 從位移、速度、力到向量,1.向量及有向線段的概念 (1)向量的概念:把既有_____,又有_____的量統(tǒng)稱為向量. (2)有向線段:如圖,這種具有_____和_____的線段叫作有向 線段,記作____.,大小,方向,方向,長度,2.向量的表示,箭,頭,3.與向量相關(guān)的概念及向量間的關(guān)系 (1)與向量相關(guān)的概念:,長度,0,單位1,(2)向量間的關(guān)系: ①相等向量: 定義:長度相等且方向相同的向量,記作____ 規(guī)定:_____且_____的有向線段都表示同一向量 ②向量平行或共線: 定義:表示兩個向量的有向線段所在的直線___________. 表示:a與b平行或共線,記作_____. 規(guī)定:零向量與任一向量_____.,,,a=b,同向,等長,平行或重合,a∥b,平行,1.判一判 (正確的打“√”,錯誤的打“×”) (1)向量就是有向線段,有向線段就是向量.( ) (2)向量可以比較大小.( ) (3)單位向量都是相等向量.( ) 2.做一做(請把正確的答案寫在橫線上) (1)在質(zhì)量、加速度、功三個物理量中是向量的是_______. (2)與 模相等,方向相反的向量表示為_______. (3)點D是△ABC邊BC的中點,則向量 與 的關(guān)系是_______.,【解析】1.(1)錯誤.向量與有向線段都有大小、方向,有向線段可以表示向量,但是不能說向量就是有向線段,有向線段就是向量. (2)錯誤.向量既有大小,又有方向,因此不能比較大小,但是向量的??梢员容^大小. (3)錯誤.單位向量的模相等,但是方向不一定相同,不一定是相等向量. 答案:(1)× (2)× (3)×,2.(1)質(zhì)量,功只有大小沒有方向,不是向量;加速度既有大小,又有方向,是向量. 答案:加速度 (2)與 模相等,方向相反的向量表示為 答案: (3)向量 與 大小相等,方向相同,是相等向量. 答案:相等(平行或共線),【要點探究】 知識點1 向量的概念 1.向量和有向線段的區(qū)別與聯(lián)系 (1)區(qū)別: ①向量是可以自由移動的,故當用有向線段來表示向量時,有向線段的起點是任意的.,②有向線段是不能自由移動的,有向線段平移后就不是原來的有向線段了.有向線段僅僅是向量的直觀體現(xiàn),是向量的一種表現(xiàn)形式,不能等同于向量.有向線段有平行和共線之分,而向量的平行和共線是相同的,是同一個概念. (2)聯(lián)系:向量可以用有向線段來表示,這條有向線段的長度就是向量的長度,有向線段的方向就是向量的方向.,2.關(guān)于零向量與單位向量的方向 (1)零向量:零向量的方向是任意的,雖然規(guī)定零向量與任意向量平行,但一般不能說零向量與某一向量的方向相同或相反,只能用“任意”來描述零向量的方向. (2)單位向量:長度為1的向量為單位向量,單位向量的方向不確定,但對某一個確定的單位向量來說方向是確定的.,【微思考】 (1)由平面內(nèi)的兩個點分別作為起點、終點,可以確定幾個向 量? 提示:可以確定兩個,如由平面內(nèi)的兩個點A,B可以確定兩個 向量 (2)0與0的區(qū)別是什么? 提示:0是數(shù)量,只有大小,沒有方向;0是向量,模是0,方向是任意的.,【即時練】 1.下列物理量:①速度;②位移;③力;④密度;⑤路程.其中不是向量的有( ) A.1個 B.2個 C.3個 D.4個 2.判斷下列說法正確與否,并說明理由. (1)溫度含零上和零下溫度,所以溫度是向量. (2)方向不同的向量不能比較大小,但同向的可以比較大小. (3)一個向量的方向不確定當且僅當模為0.,【解析】1.選B.是數(shù)量的有:路程、密度. 是向量的有:速度、位移、力. 2.(1)不正確.雖然溫度有零上和零下之分,但這指的不是方向,故不是向量. (2)錯誤.向量沒有大小之分,與它們的方向無關(guān). (3)正確.只有零向量的方向不定,大小為零.,知識點2 向量間的關(guān)系 1.關(guān)于相等向量的關(guān)注點 (1)兩個向量相等必須滿足兩個條件:模相等,方向相同,二者缺一不可.例如,單位向量不一定是相等向量; (2)相等向量是平行(共線)向量,但是平行(共線)向量不一定是相等向量.,2.關(guān)于共線、平行向量的兩點說明 (1)共線向量也就是平行向量,其要求是幾個非零向量的方向相同或相反,但向量所在的直線可以平行,也可以重合,其中“共線”的含義不同于平面幾何中“共線”的含義. (2)共線向量和平行向量是一個問題的兩種說法,是指向量所在直線互相平行或重合,所以共線的兩個向量可能在兩條平行直線上,平行的兩個向量也可能在同一條直線上.故此處的兩種說法均不正確.,【知識拓展】數(shù)學中的向量是自由向量的原因 根據(jù)相等向量的定義來分析,兩個非零向量只有當它們的模相等,同時方向相同時,才能稱它們相等.任意兩個相等的非零向量都可以用同一條有向線段表示, 并且與有向線段的起點無關(guān),所以向量只有大小和方向兩個要素,是自由向量.,【微思考】 (1)若兩個向量的位置不同,那么這兩個向量可能是相等向量嗎? 提示:兩個向量是否相等主要看兩個向量的模是否相等,方向是否相同,與兩個向量的位置無關(guān),故這兩個向量也可能是相等向量. (2)向量a與0平行,能不能說0與向量a的方向相同或相反? 提示:不能,對0的規(guī)定是與任意向量平行,方向是任意的.,【即時練】 (1)把平面上所有單位向量歸結(jié)到共同的起點,那么這些向量的終點所構(gòu)成的圖形是________. (2)分別位于兩條平行直線上的向量間的關(guān)系是________.,【解析】(1)把平面上一切單位向量歸結(jié)到共同的起點,那么這些向量的終點到起點的距離都等于1,所以,由圓的定義得,這些向量的終點所構(gòu)成的圖形是半徑為1的圓. 答案:半徑為1的圓 (2)分別位于兩條平行直線上的向量,方向相同或相反,是平行(共線)關(guān)系. 答案:平行(共線),【題型示范】 類型一 向量的表示 【典例1】 (1)如圖所示,已知AD=3,B,C是線段AD的兩個三等分點,分別以圖中各點為起點和終點,長度大于1的向量有______.,(2)如圖,以1 cm×3 cm方格紙中的格點為起點和終點的所有向量中,請寫出以A為起點的不同向量?,【解題探究】1.題(1)圖中長度大于1的線段有多少條? 2.題(2)中確定不同向量的依據(jù)是什么? 【探究提示】 1.圖中長度大于1的線段有AC,AD,BD三條. 2.長度和方向中只要有一個不同,即為不同向量.,【自主解答】(1)根據(jù)題意可得:模等于2的向量有 模等于3的向量有 答案: (2)由圖可知,以A為起點的不同向量有,【延伸探究】題(2)中,條件不變,若問題改為“請寫出模為2的向量”,結(jié)果如何? 【解析】模為2的向量有,【方法技巧】向量表示法中的三個注意點 (1)書寫時不要忘記“→”. (2)向量 表示向量的起點為A,終點為B,由A指向B. (3)向量表示時要注意小寫字母和大寫字母的用法,不要混合使用.,【變式訓練】在如圖的方格紙上,已知向量a,每個小正方形的邊長為1. (1)試以B為起點畫一個向量b,使b=a. (2)在圖中畫一個以A為起點的向量c,使|c|= ,并說出向量c的終點的軌跡是什么?,【解析】(1)根據(jù)相等向量的定義,所作向量與向量a平行, 且長度相等,如圖中的b即為所作. (2)c向量如圖.(答案不唯一) 由平面幾何知識可知,所有滿足條件的向量c的終點的軌跡 是以A為圓心,半徑為 的圓.,【誤區(qū)警示】作圖時容易弄錯長度的關(guān)系,應(yīng)借助圖中的方格數(shù)確定向量的模.,【補償訓練】如圖,已知正方形ABCD邊長為2,O為其中心, 則向量| |=______. 【解析】正方形的對角線長為 所以 答案:,類型二 向量的關(guān)系及其應(yīng)用 【典例2】 (1)等腰梯形ABCD中,對角線AC與BD交于 點P,點E,F(xiàn)分別在兩腰AD,BC上,EF過 點P,且EF∥AB,則( ),(2)如圖,D,E,F(xiàn)分別是△ABC各邊上 的中點,四邊形BCMF是平行四邊形, 請分別寫出: ①與 模相等且共線的向量. ②與 相等的向量.,【解題探究】1.題(1)中判斷向量是否相等的依據(jù)是什么? 2.題(2)中判斷向量共線的依據(jù)是什么? 【探究提示】1.判斷向量是否相等的依據(jù)是兩個向量的模是否相等,方向是否相同. 2.判斷向量共線的依據(jù)是兩個向量的方向是否相同或相反.,【自主解答】(1)選D.根據(jù)相等向量的定義, 分析可得,A. 與 方向不同,A錯誤, B. 與 方向不同,B也錯誤, C. 與 方向相反,C也錯誤, D. 與 方向相同,且大小都等于線段EF長度的一半, D正確.,(2)①因為BCMF是平行四邊形,所以CM∥BF. 因為D,E分別是BC,AC的中點,所以BF∥DE. 又因為F是AB的中點,所以與向量 模相等且共線的向量 有 ②由①的分析可知,與向量 相等的向量有,【延伸探究】本例(1)中,相等的向量共有多少組? 【解析】依據(jù)等腰梯形的性質(zhì)可知AD=BC,AC=BD,EP=PF,AE=BF, DE=CF,DP=CP,AP=BP每一條線段可以表示方向不同的兩組相等 向量,故共有14組相等向量.,【方法技巧】相等向量與共線向量需注意的幾個問題 (1)相等向量一定是共線向量,但共線向量不一定是相等向量. (2)兩個向量平行與兩條直線平行是兩個不同的概念;兩個向量平行包含兩個向量共線,但兩條直線平行不包含兩條直線重合. (3)平行(共線)向量無傳遞性(因為有0). (4)共線向量一般在一條直線上或分別在兩條平行直線上.,【變式訓練】如圖,在正六邊形ABCDEF中, 點O為其中心,則下列判斷錯誤的是( ),【解題指南】根據(jù)正六邊形的性質(zhì)及相等向量的定義可得答案. 【解析】選D.由圖可知, 但 不共線,故 故選D.,【補償訓練】如圖所示,四邊形ABCD為正方形,△BCE為等腰直角三角形, (1)找出圖中與 共線的向量. (2)找出圖中與 相等的向量. (3)找出圖中模與| |相等的向量. (4)找出圖中與 相等的向量.,【解析】(1)與 共線的向量有 (2)與 相等的向量有 (3)模與| |相等的向量有 (4)與 相等的向量有,【易錯誤區(qū)】特殊向量在應(yīng)用中的誤區(qū) 【典例】下列命題中,正確的是( ) A.若a∥b,則a與b的方向相同或相反 B.若a∥b,b∥c,則a∥c C.若兩個單位向量互相平行,則這兩個單位向量相等 D.若a=b,b=c,則a=c,【解析】選D.由于零向量的方向是任意的,且規(guī)定與任一向量平行,故取a=0,則對于任意向量b,都有a∥b,知A錯;取b=0,則對于任意向量a,c都有a∥b,b∥c,但得不到a∥c,知B錯;兩個單位向量互相平行,方向可能相反,知C錯;由兩向量相等的概念知D正確.,【常見誤區(qū)】,【防范措施】 重視特殊向量在解題中的應(yīng)用 特殊向量的性質(zhì)往往與一般向量有所不同,在解題過程中應(yīng)單獨加以驗證,不能混淆,否則在解決相關(guān)問題過程中容易出錯.如本例中涉及零向量的性質(zhì),即零向量與任意向量平行.解題時要驗證取零向量時是否成立.,【類題試解】下列四個命題:①若|a|=0,則a=0;②若|a|= |b|,則a=b;③若a與b是平行向量,則|a|=|b|;④若a與b 滿足|a|>|b|且a與b同向,則a>b.其中正確命題的個數(shù)是 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4,【解析】選A.因為若|a|=0,則a為零向量,即a=0,故①正確; 若|a|=|b|,則兩個向量大小相等,但方向不確定,故a=b不一定成立,故②錯誤; 若a與b是平行向量,則向量a與b的方向相同或相反,但大小關(guān)系不確定,故③錯誤; 向量不能比較大小,故④錯誤, 故正確命題的個數(shù)是1.,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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