资源简介 教材过关第六章 平面向量及其应用6.1 平面向量的概念课标解读 课标要求 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. 2.理解平面向量的意义和两个向量相等的含义. 3.理解平面向量的几何表示和基本要素.(重点) 1.通过具体实例理解向量的概念,培养数学抽象核心素养. 2.通过向量的表示和关系逐步形成直观想象核心素养.某航空母舰导弹发射处接到命令:向1 200 km处发射两枚巡航导弹(精度10 m左右,射程超过2 000 km).问题1:导弹能否击中军事目标 问题2:要使导弹击中目标,还需要知道什么条件 1.向量的概念既有大小又有① 的量叫做向量.2.向量的表示(1)几何表示:用② 表示向量,有向线段的长度表示向量的③大小,有向线段的方向表示向量的④方向.(2)代数表示:用小写字母a,b,c,…表示向量.特别提醒 (1)小写字母表示向量的注意点:印刷时用黑体,手写时必须加箭头.(2)有向线段可以表示向量,但是向量不能说成有向线段.(3)向量可以自由平移,即具有平移性,而有向线段是固定不动的. (4)一条有向线段对应着一个向量,但一个向量可以对应着无数条有向线段. 3.与向量有关的概念名称 定义 记法向量的 长度(或称模) 向量的大小 ||零向量 长度为⑤0的向量 0单位向量 长度等于⑥1个单位长度的向量相等向量 长度⑦相等且方向⑧相同的向量 a=b平行向量 (或共线 向量) 方向⑨相同或相反的非零向量 a∥b规定:零向量与任意向量平行 0∥a思考:向量中的“平行”与平面几何中的“平行”一样吗 提示 不一样,向量中的“平行”包括向量所在直线共线和平行,而平面几何中的“平行”指两条直线平行.探究一 向量的有关概念 例1 (1)(易错题)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(2)(多选题)下列说法中正确的是( )A.若向量a与b同向,且|a|>|b|,则a>bB.单位向量的模都相等C.对于任意向量|a|=|b|,若a与b的方向相同,则a=bD.向量a与向量b平行,则向量a与b方向相同或相反易错点拨 1.判断一个量是不是向量的两个关键条件:(1)大小;(2)方向.这两个条件缺一不可.2.特殊向量的特殊性:(1)零向量的方向是任意的,所有的零向量都相等;(2)单位向量不一定相等,易忽略向量的方向;(3)向量的模是长度,指的是大小,是数量.3.常因零向量的方向不确定而判断失误.1-1 下列说法中正确的是( )A.零向量的长度为0B.单位向量都相等C.向量就是有向线段D.共线向量是在同一条直线上的向量1-2 下列说法中正确的有( )①单位向量的长度大于零向量的长度;②零向量与任一单位向量平行;③因为相等向量的相等关系具有传递性,所以平行向量的平行关系也具有传递性;④因为相等向量一定是平行向量,所以平行向量也一定是相等向量.A.①② B.②③ C.②④ D.①③探究二 向量的表示 例2 在如图所示的坐标纸(每个小方格的边长为1)上,用直尺和圆规画出下列向量:(1)画向量,使||=4,点A在点O北偏东45°方向;(2)画向量,使||=4,点B在点A的正东方向;(3)画向量,使||=6,点C在点B北偏东30°方向.解析 (1)因为点A在点O北偏东45°方向,所以在坐标纸上点A距点O的横向小方格数与纵向小方格数相等.又||=4,小方格边长为1,所以点A距点O的横向小方格数与纵向小方格数都为4,于是点A的位置可以确定,画出向量,如图所示.(2)因为点B在点A的正东方向,且||=4,所以在坐标纸上点B距点A的横向小方格数为4,纵向小方格数为0,于是点B的位置可以确定,画出向量,如图所示.(3)因为点C在点B北偏东30°方向,且||=6,依据勾股定理可得,在坐标纸上点C距点B的横向小方格数为3,纵向小方格数为3≈5.2,于是点C的位置可以确定,画出向量,如图所示.思维突破 用有向线段表示向量的步骤2-1 已知飞机从A地按北偏东30°的方向飞行2 000 km到达B地,再从B地按南偏东30°的方向飞行 2 000 km到达C地,再从C地按西南方向飞行1 000 km 到达D地.(1)作出向量,,,;(2)问:D地在A地的什么方向 D地距A地多远 探究三 相等向量与平行向量 例3 如图,△ABC和△A'B'C'是在各边的处相交的两个全等的等边三角形,设△ABC的边长为a,图中画出了长度均为的若干个向量,则(1)与向量相等的向量有 ; (2)与向量平行,且模相等的向量有 ; (3)与向量平行,且模相等的向量有 . 思维突破 寻找平行向量或相等向量的方法(1)平行向量:看方向,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.提醒: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.(2)相等向量:先看大小再看方向,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.3-1 如图所示,△ABC中,三边长均不相等,E,F,D分别是AC,AB,BC的中点.(1)写出与共线的向量;(2)写出与长度相等的向量;(3)写出与相等的向量.1.若a为任一非零向量,b为单位向量,则下列正确的是( ) A.|a|>|b| B.a∥bC.|a|>0 D.∥b2.下列结论中正确的是( )①若a∥b且|a|=|b|,则a=b;②若a=b,则a∥b且|a|=|b|;③若a与b方向相同且|a|=|b|,则a=b;④若a≠b,则a与b方向相反且|a|≠|b|.A.①③ B.②③ C.③④ D.②④3.如图,在 ABCD中,点E,F分别是AB,CD的中点,图中与平行的向量的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.44.在平面上将所有模长相等的向量的起点放在同一点,则它们的终点组成 . 5.如图所示的是中国象棋的半个棋盘,“马走日(两个有公共边的小方格)”是象棋中马的走法.此图中,马可以从A处跳到A1处,用向量表示马走了“一步”,也可以从A处跳到A2处,用向量表示马走了“一步”.请在图中画出马在B,C处走了“一步”的所有情况. 直观想象——图形与向量的关系转化如图所示,已知在四边形ABCD中,M,N分别是BC,AD的中点,又=.求证:CNMA.审:= ABCD = AMCN CNMA.联:利用平行四边形的判定与性质证明.证明:由=可知AB=DC且① , 所以四边形ABCD为平行四边形,从而② . 又M,N分别是BC,AD的中点,所以③ , 所以AN=MC且④ , 所以四边形AMCN是平行四边形,所以CN=MA且CN∥MA,即CNMA.思:利用向量关系证明或判断线段平行或相等的方法:(1)证明或判断线段相等,只需证明或判断相应向量的长度(或模)相等.(2)证明线段平行,先证明相应的向量共线,再说明线段不共线.答案 ①AB∥DC ②=③= ④AN∥MC 如图,在等腰梯形ABCD中,对角线AC与BD交于点P,点E,F分别在两腰AD,BC上,EF过点P,且EF∥AB,则( )A.= B.= C.= D.= 1.(2020山东泰安高一同步练习)下列说法正确的是( )A.若a与b平行,b与c平行,则a与c一定平行B.终点相同的两个向量不共线C.若|a|>|b|,则a>bD.单位向量的长度为12.如图,在正方形ABCD中,AC与BD交于点O,则图中与相等的向量是( )A. B. C. D.3.在四边形ABCD中,∥,||≠||,则四边形ABCD是( )A.梯形 B.平行四边形 C.矩形 D.正方形4.设O是△ABC的外心,则,,是( )A.相等向量B.模相等的向量C.平行向量D.起点相同的向量5.(2020广东广州高一期末)已知在边长为2的菱形ABCD中,∠ABC=60°,则||=( )A.1 B.C.2 D.26.如图,已知正方形ABCD的边长为2,O为其中心,则||= . 7.如果在一个边长为5的正三角形ABC中,一个向量所对应的有向线段为(其中D在边BC上运动),则向量长度的最小值为 . 8.已知A,B,C是不共线的三点,向量m与向量是平行向量,与是共线向量,则m= . 9.如图所示的是4×3的矩形(每个小方格的边长都是1),在起点和终点都在小方格的顶点处的向量中,与向量平行且模为的向量共有几个 与向量方向相同且模为3的向量共有几个 10.已知D为平行四边形ABPC的两条对角线的交点,则的值为( )A. B. C.1 D.211.(多选题)下列说法中正确的是( )A.若a≠b,则a一定不与b共线B.若=,则A,B,C,D四点是平行四边形的四个顶点C.在 ABCD中,一定有=D.若a=b,b=c,则a=c12.如图,在△ABC中,∠ACB的平分线CD交AB于点D.若的模为2,的模为3,的模为1,则的模为 . 13.如图,四边形ABCD和ABDE都是平行四边形.(1)与向量相等的向量有 ; (2)若||=3,则||= . 14.在平行四边形ABCD中,E,F分别为边AD,BC的中点,如图.(1)在每两点所确定的向量中,写出与向量共线的向量;(2)求证:=.15.如图,A1,A2,…,A8是☉O上的八个等分点,则在以A1,A2,…,A8及圆心O九个点中任意两点为起点与终点的向量中,模等于半径的向量有多少个 模等于半径的倍的向量有多少个 15 / 16第六章 平面向量及其应用6.1 平面向量的概念课标解读 课标要求 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. 2.理解平面向量的意义和两个向量相等的含义. 3.理解平面向量的几何表示和基本要素.(重点) 1.通过具体实例理解向量的概念,培养数学抽象核心素养. 2.通过向量的表示和关系逐步形成直观想象核心素养.某航空母舰导弹发射处接到命令:向1 200 km处发射两枚巡航导弹(精度10 m左右,射程超过2 000 km).问题1:导弹能否击中军事目标 答案 导弹不一定击中军事目标.问题2:要使导弹击中目标,还需要知道什么条件 答案 需要知道目标位于什么方向.1.向量的概念既有大小又有①方向的量叫做向量.2.向量的表示(1)几何表示:用②有向线段表示向量,有向线段的长度表示向量的③大小,有向线段的方向表示向量的④方向.(2)代数表示:用小写字母a,b,c,…表示向量.特别提醒 (1)小写字母表示向量的注意点:印刷时用黑体,手写时必须加箭头.(2)有向线段可以表示向量,但是向量不能说成有向线段.(3)向量可以自由平移,即具有平移性,而有向线段是固定不动的. (4)一条有向线段对应着一个向量,但一个向量可以对应着无数条有向线段. 3.与向量有关的概念名称 定义 记法向量的 长度(或称模) 向量的大小 ||零向量 长度为⑤0的向量 0单位向量 长度等于⑥1个单位长度的向量相等向量 长度⑦相等且方向⑧相同的向量 a=b平行向量 (或共线 向量) 方向⑨相同或相反的非零向量 a∥b规定:零向量与任意向量平行 0∥a思考:向量中的“平行”与平面几何中的“平行”一样吗 提示 不一样,向量中的“平行”包括向量所在直线共线和平行,而平面几何中的“平行”指两条直线平行.探究一 向量的有关概念 例1 (1)(易错题)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(2)(多选题)下列说法中正确的是( )A.若向量a与b同向,且|a|>|b|,则a>bB.单位向量的模都相等C.对于任意向量|a|=|b|,若a与b的方向相同,则a=bD.向量a与向量b平行,则向量a与b方向相同或相反答案 (1)D (2)BC解析 (1)向量不能比较大小,故A,B不正确;向量的大小即向量的模,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.(2)因为向量是由大小和方向两个因素来确定的,所以两个向量不能比较大小,故A不正确;单位向量的模都是1,故B正确;因为|a|=|b|,且a与b同向,由两向量相等的条件,可得a=b,故C正确;若向量a与向量b中有一个是零向量,则其方向不定,故D不正确.易错点拨 1.判断一个量是不是向量的两个关键条件:(1)大小;(2)方向.这两个条件缺一不可.2.特殊向量的特殊性:(1)零向量的方向是任意的,所有的零向量都相等;(2)单位向量不一定相等,易忽略向量的方向;(3)向量的模是长度,指的是大小,是数量.3.常因零向量的方向不确定而判断失误.1-1 下列说法中正确的是( )A.零向量的长度为0B.单位向量都相等C.向量就是有向线段D.共线向量是在同一条直线上的向量答案 A 零向量的长度等于0,故A正确;因为单位向量的方向不一定相同,所以不一定相等,故B错误;向量有两个要素:大小与方向,向量可以平移,而有向线段还有起点和终点,不可以平移,故C错误;共线向量包括两向量所在直线平行和两向量在同一条直线上,故D错误.1-2 下列说法中正确的有( )①单位向量的长度大于零向量的长度;②零向量与任一单位向量平行;③因为相等向量的相等关系具有传递性,所以平行向量的平行关系也具有传递性;④因为相等向量一定是平行向量,所以平行向量也一定是相等向量.A.①② B.②③ C.②④ D.①③答案 A ①正确;②正确,零向量与任一向量平行;③错误,平行向量的平行关系不具有传递性;④错误,平行向量不一定是相等向量.探究二 向量的表示 例2 在如图所示的坐标纸(每个小方格的边长为1)上,用直尺和圆规画出下列向量:(1)画向量,使||=4,点A在点O北偏东45°方向;(2)画向量,使||=4,点B在点A的正东方向;(3)画向量,使||=6,点C在点B北偏东30°方向.解析 (1)因为点A在点O北偏东45°方向,所以在坐标纸上点A距点O的横向小方格数与纵向小方格数相等.又||=4,小方格边长为1,所以点A距点O的横向小方格数与纵向小方格数都为4,于是点A的位置可以确定,画出向量,如图所示.(2)因为点B在点A的正东方向,且||=4,所以在坐标纸上点B距点A的横向小方格数为4,纵向小方格数为0,于是点B的位置可以确定,画出向量,如图所示.(3)因为点C在点B北偏东30°方向,且||=6,依据勾股定理可得,在坐标纸上点C距点B的横向小方格数为3,纵向小方格数为3≈5.2,于是点C的位置可以确定,画出向量,如图所示.思维突破 用有向线段表示向量的步骤2-1 已知飞机从A地按北偏东30°的方向飞行2 000 km到达B地,再从B地按南偏东30°的方向飞行 2 000 km到达C地,再从C地按西南方向飞行1 000 km 到达D地.(1)作出向量,,,;(2)问:D地在A地的什么方向 D地距A地多远 解析 (1)由题意,作出向量,,,,如图所示.依题意知,△ABC为正三角形,所以AC=2 000 km.又因为∠ACD=45°,CD=1 000 km,所以△ACD为等腰直角三角形,所以AD=1 000 km,∠CAD=45°,所以D地在A地的东南方向,距A地1 000 km.探究三 相等向量与平行向量 例3 如图,△ABC和△A'B'C'是在各边的处相交的两个全等的等边三角形,设△ABC的边长为a,图中画出了长度均为的若干个向量,则(1)与向量相等的向量有 ; (2)与向量平行,且模相等的向量有 ; (3)与向量平行,且模相等的向量有 . 答案 (1),(2),,,,(3),,,,思维突破 寻找平行向量或相等向量的方法(1)平行向量:看方向,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.提醒: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.(2)相等向量:先看大小再看方向,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.3-1 如图所示,△ABC中,三边长均不相等,E,F,D分别是AC,AB,BC的中点.(1)写出与共线的向量;(2)写出与长度相等的向量;(3)写出与相等的向量.解析 (1)∵E,F分别是AC,AB的中点,∴EF∥BC,∴与共线的向量有,,,,,,.(2)∵E,F,D分别是AC,AB,BC的中点,∴EF=BC,BD=DC=BC,∴EF=BD=DC.∵AB,BC,AC均不相等,∴与长度相等的向量有,,,,.(3)与相等的向量有,.1.若a为任一非零向量,b为单位向量,则下列正确的是( ) A.|a|>|b| B.a∥bC.|a|>0 D.∥b答案 C |a|不一定大于1,|b|=1,∴A不正确;a与b不一定平行,故B不正确;易知C正确;是a方向上的单位向量,不一定平行于b,故D不正确.2.下列结论中正确的是( )①若a∥b且|a|=|b|,则a=b;②若a=b,则a∥b且|a|=|b|;③若a与b方向相同且|a|=|b|,则a=b;④若a≠b,则a与b方向相反且|a|≠|b|.A.①③ B.②③ C.③④ D.②④答案 B 两个向量相等需同向等长,反之也成立,故①错误,②③正确;两向量不相等,可能是不同向或者长度不相等或者不同向且长度不相等,故④错误.3.如图,在 ABCD中,点E,F分别是AB,CD的中点,图中与平行的向量的个数为( )A.1 B.2 C.3 D.4答案 C 题图中与平行的向量为,,,共3个.4.在平面上将所有模长相等的向量的起点放在同一点,则它们的终点组成 . 答案 一个圆解析 在平面上把所有模长相等的向量的起点平移到同一点P,各向量的终点到P点的距离都相等,所以它们的终点组成一个圆.5.如图所示的是中国象棋的半个棋盘,“马走日(两个有公共边的小方格)”是象棋中马的走法.此图中,马可以从A处跳到A1处,用向量表示马走了“一步”,也可以从A处跳到A2处,用向量表示马走了“一步”.请在图中画出马在B,C处走了“一步”的所有情况.解析 如图,马在B处只有3种走法,马在C处有8种走法. 直观想象——图形与向量的关系转化如图所示,已知在四边形ABCD中,M,N分别是BC,AD的中点,又=.求证:CNMA.审:= ABCD = AMCN CNMA.联:利用平行四边形的判定与性质证明.证明:由=可知AB=DC且① , 所以四边形ABCD为平行四边形,从而② . 又M,N分别是BC,AD的中点,所以③ , 所以AN=MC且④ , 所以四边形AMCN是平行四边形,所以CN=MA且CN∥MA,即CNMA.思:利用向量关系证明或判断线段平行或相等的方法:(1)证明或判断线段相等,只需证明或判断相应向量的长度(或模)相等.(2)证明线段平行,先证明相应的向量共线,再说明线段不共线.答案 ①AB∥DC ②=③= ④AN∥MC 如图,在等腰梯形ABCD中,对角线AC与BD交于点P,点E,F分别在两腰AD,BC上,EF过点P,且EF∥AB,则( )A.= B.=C.= D.=答案 D 由平面几何知识知,与方向不同,故≠;与方向不同,故≠;与的模相等而方向相反,故≠;与的模相等且方向相同,所以=. 1.(2020山东泰安高一同步练习)下列说法正确的是( )A.若a与b平行,b与c平行,则a与c一定平行B.终点相同的两个向量不共线C.若|a|>|b|,则a>bD.单位向量的长度为1答案 D2.如图,在正方形ABCD中,AC与BD交于点O,则图中与相等的向量是( )A. B.C. D.答案 D3.在四边形ABCD中,∥,||≠||,则四边形ABCD是( )A.梯形 B.平行四边形C.矩形 D.正方形答案 A4.设O是△ABC的外心,则,,是( )A.相等向量B.模相等的向量C.平行向量D.起点相同的向量答案 B 因为三角形的外心是三角形外接圆的圆心,所以点O到三个顶点A,B,C的距离相等,所以,,是模相等的向量.5.(2020广东广州高一期末)已知在边长为2的菱形ABCD中,∠ABC=60°,则||=( )A.1 B.C.2 D.2答案 D 易知AC⊥BD,且∠ABD=30°,设AC与BD交于点O,则AO=AB=1.在Rt△ABO中,易得||=,则||=2||=2.6.如图,已知正方形ABCD的边长为2,O为其中心,则||= . 答案 解析 因为正方形的对角线长为2,所以||=.7.如果在一个边长为5的正三角形ABC中,一个向量所对应的有向线段为(其中D在边BC上运动),则向量长度的最小值为 . 答案 解析 在正三角形ABC中,有向线段的长度最小时,应与边BC垂直,则长度的最小值为正三角形ABC的高,为.8.已知A,B,C是不共线的三点,向量m与向量是平行向量,与是共线向量,则m= . 答案 0解析 因为A,B,C不共线,所以与不共线.又m与,都共线,所以m=0.9.如图所示的是4×3的矩形(每个小方格的边长都是1),在起点和终点都在小方格的顶点处的向量中,与向量平行且模为的向量共有几个 与向量方向相同且模为3的向量共有几个 解析 依题意,每个小方格的两条对角线中,有一条对角线对应的向量及其相反方向的向量都和平行且模为.因为共有12个小方格,所以满足条件的向量共有24个.易知与向量方向相同且模为3的向量共有2个.10.已知D为平行四边形ABPC的两条对角线的交点,则的值为( )A. B. C.1 D.2答案 C 因为四边形ABPC是平行四边形,D为对角线BC与AP的交点,所以D为PA的中点,所以的值为1.11.(多选题)下列说法中正确的是( )A.若a≠b,则a一定不与b共线B.若=,则A,B,C,D四点是平行四边形的四个顶点C.在 ABCD中,一定有=D.若a=b,b=c,则a=c答案 CD 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A不正确;A,B,C,D四点可能在同一条直线上,故B不正确;在 ABCD中,||=||,与平行且方向相同,所以=,故C正确;若a=b,则|a|=|b|,且a与b方向相同,若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D正确.12.如图,在△ABC中,∠ACB的平分线CD交AB于点D.若的模为2,的模为3,的模为1,则的模为 . 答案 解析 如图,延长CD,过点A作BC的平行线交CD的延长线于点E.因为∠ACD=∠BCD=∠AED,所以||=||.易知△ADE∽△BDC,则==,故||=.13.如图,四边形ABCD和ABDE都是平行四边形.(1)与向量相等的向量有 ; (2)若||=3,则||= . 答案 (1), (2)6解析 (1)根据向量相等的定义以及四边形ABCD和ABDE都是平行四边形,可知与向量相等的向量有,.(2)因为||=3,||=2||,所以||=6.14.在平行四边形ABCD中,E,F分别为边AD,BC的中点,如图.(1)在每两点所确定的向量中,写出与向量共线的向量;(2)求证:=.解析 (1)由共线向量的定义得与向量共线的向量有,,,,,,,,,,.(2)证明:在 ABCD中,AD BC.又E,F分别为AD,BC的中点,所以EDBF,所以四边形BFDE是平行四边形,所以BEFD,所以=.15.如图,A1,A2,…,A8是☉O上的八个等分点,则在以A1,A2,…,A8及圆心O九个点中任意两点为起点与终点的向量中,模等于半径的向量有多少个 模等于半径的倍的向量有多少个 解析 模等于半径的向量只有两类,一类是(i=1,2,…,8),共8个;另一类是(i=1,2,…,8),也有8个.两类共计有16个.以A1,A2,…,A8中四点为顶点的☉O的内接正方形有两个,一个是正方形A1A3A5A7,另一个是正方形A2A4A6A8.在题中所述的向量中,只有这两个正方形的边(看成有向线段,每一边对应两个向量)的长度为半径的倍,故模等于半径的倍的向量共有4×2×2=16(个).15 / 16 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第6.1 平面向量的概念 - 学案.docx 第6.1 平面向量的概念.docx