1.1 向量 导学案(含答案) 高一年级数学湘教版必修第二册

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1.1 向量 导学案(含答案) 高一年级数学湘教版必修第二册

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???第一章平面向量及其应用
1.1 向量
最新课程标准
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.
学科核心素养
1.通过对物理量的分析抽象出向量的概念.(数学抽象)
2.理解平面向量的意义和两个向量相等的含义.(数学抽象)
3.能利用向量的含义及相关概念解决相应的问题.(逻辑推理、直观想象)
导学
教材要点
要点一 向量的相关概念
向量的概念 既有大小又有方向的量称为向量.
有向线段 具有________的线段称为有向线段.以A为起点、B为终点的有向线段记作________,线段AB的长度也称为有向线段的长度,记作________.
向量的模 向量a的大小,也就是向量a的长度,称为a的模,记作|a|.
相等向量 把方向________、长度相等的向量称为相等向量.
相反向量 把方向________、长度相等的向量称为相反向量.
零向量 如果向量a的大小|a|=0,就称a是零向量.记作0.所有的零向量相等.
状元随笔 (1)理解向量概念应关注三点
①向量是自由向量,即只有大小和方向,而无特定的位置,这样的向量可以作任意平移.
②判断一个量是否为向量,就要看它是否具备大小和方向两个因素.
③向量与向量之间不能比较大小.
(2)相等向量的理解
任意两个相等的非零向量,都可以用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.在平面上,两个长度相等且指向一致的有向线段表示同一个向量,因为向量完全由它的方向和模确定.
要点二 向量的几何表示
1.向量可以用有向线段来表示.有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.
2.向量可以用字母a,b,c,…表示.印刷用粗体a,书写用.
状元随笔 向量不等于有向线段,有向线段只是向量的一种直观表示,用有向线段的起点与终点字母表示向量时,注意起点的位置在前,终点位置在后,箭头从起点指向终点.用手写体表示向量时一定不要遗漏上面的箭头.
练习
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)两个向量,长度大的向量较大.(  )
(2)两个有共同起点,且长度相等的向量,它们的终点相同.(  )
(3)长度为0的向量叫做零向量.(  )
(4)零向量与任意向量都不平行.(  )
2.已知:①三角形的面积;②物体受到的重力;③水流的速度;④温度.其中是向量的有(  )
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.②③
3.如图,在矩形ABCD中,可以用同一条有向线段表示的向量是(  )
A.和 B.和
C.和 D.和
4.如图,以1 cm×3 cm方格纸中的格点为始点和终点的所有向量中,则以A为始点,可以写出________个不同的向量.
导思
题型一 向量的概念辨析
例1 (多选)下面的命题错误的是(  )
A.用有向线段表示两个相等的向量,如果有相同的起点,那么它们的终点一定相同
B.两个向量的模相等,则这两个向量相等
C.向量与向量相等
D.若a,b满足|a|>|b|且a与b同向,则a>b
总结
(1)向量之间的关系需从大小和方向两个方面去理解,因而向量不能比较大小.
(2)零向量是比较特殊的向量,解题时一定要看清是“零向量”还是“非零向量”.
跟踪训练1 (多选)下列结论正确的是(  )
A.=-
B.向量||=0,则A,B两点重合
C.||>0
D.||=
题型二 向量的表示及应用
例2 在如图所示的坐标纸(规定小方格的边长为1)中,用有向线段表示下列向量:
(1)|a|=4,a的方向与x轴的正方向夹角为60°,与y轴正方向夹角为30°;
(2)|b|=3,b的方向与x轴的正方向夹角为30°,与y轴正方向夹角为120°;
(3)|c|=3,c的方向与x轴的正方向夹角为135°,与y轴正方向夹角为45°.
总结
在画图时,向量是用有向线段来表示的,用有向线段的长度表示向量的大小,用箭头所指的方向表示向量的方向.应该注意的是有向线段是向量的表示,并不是说向量就是有向线段.
跟踪训练2 一辆汽车从A点出发向西行驶了100 km到达B点,然后又改变方向,向西偏北50°的方向走了200 km到达C点,最后又改变方向,向东行驶了100 km到达D点.
(1)作出向量;
(2)求||.
题型三 相等向量与相反向量
例3 如图,已知O为正六边形ABCDEF的中心.
(1)分别写出图中与相等的向量;
(2)图中与向量相反的向量有哪几个?
总结
先找模与表示已知向量的有向线段长度相等的向量,再确定方向.
跟踪训练3 如图,在长方体中,AB=3,AD=2,AA1=1,以长方体的八个顶点中两点为起点和终点的向量中:
(1)与相等的向量有________;
的相反向量有________.
易错辨析 混淆位移与路程
例4 一艘海上巡逻艇从港口向北航行了30 n mile,这时接到求救信号,在巡逻艇的正东方向40 n mile处有一艘渔船抛锚需救助.试求:
(1)巡逻艇从港口出发到渔船出事点所航行的路程;
(2)巡逻艇从港口出发到渔船出事点的位移.(参考数据:sin 53°≈0.8)
解析:(1)画出如图所示的示意图,易得所求路程为巡逻艇两次路程的和,即AB+BC=70(n mile).
(2)巡逻艇从港口出发到渔船出事点的位移是向量,既有大小又有方向,其大小为||==50(n mile),由于sin ∠BAC=,故方向约为北偏东53°.
易错点
纠错心得
误将位移与路程等同起来,导致(2)中答案错误. 路程是指物体运行轨迹的长度,只有大小,没有方向,是一个数量;而位移只与物体运动的起点和终点有关,既有大小又有方向,是一个向量.
课时训练
1.下列说法正确的是(  )
A.a与b是相反向量,b与c是相反向量,则a与c相等
B.任意两个相等的非零向量的起点与终点是一平行四边形的四个顶点
C.向量a与b不相等,则a与b都是非零向量
D.有相同起点的两个非零向量一定不相等
2.如图所示,在正三角形ABC中,P,Q,R分别是AB,BC,AC的中点,则与向量相等的向量是(  )
A.与
B.与
C.与
D.与
3.已知△ABC是等腰三角形,则两腰对应的向量与的关系是________.
4.已知飞机从A地按北偏东30°方向飞行2 000 km到达B地,再从B地按南偏东30°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.画图表示向量,并指出向量的模和方向.
温馨提示:请完成课时作业(一)
1.1 向量
导学
要点一
方向  || 相同 相反
[练习]
1.答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.解析:由向量的概念可知②③正确.
答案:D
3.解析:易知=.
答案:B
4.解析:由图可知,以A为始点的向量有、、、、、、,共有7个.
答案:7
导思
例1 解析:因为两个有相同起点的向量,只有终点相同,才能相等,A项正确;方向不一定相同,B项错误;方向相反,只有在都为0时才相等,C项错误;因为向量不能比较大小,D项错误.
答案:BCD
跟踪训练1 解析:根据相反向量的定义可知A正确;由||=0得=0,所以A,B两点重合,故B正确;零向量的模为0,故C错误,应为||≥0;由于相反向量的模相等,故D正确.
答案:ABD
例2 解析:如图所示.
跟踪训练2 
解析:(1)向量如图所示.
(2)由题意,可知与方向相反,故与共线,
∵||=||,
∴在四边形ABCD中,AB∥CD且AB=CD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∴=,
∴||=||=200 km.
例3 解析:(1)与相等的向量有.与相等的向量有.与相等的向量有.
(2)与向量相反的向量有.
跟踪训练3 解析:(1)由图可知,AB=DC=A1B1=D1C1,所以与相等的向量有:、、;
(2)由图可知,AA1=BB1=CC1=DD1=1,所以的相反向量有:A1A、B1B、C1C、D1D;
答案:(1)、、 (2)A1A、B1B、C1C、D1D
[课时训练]
1.答案:A
2.解析:向量相等即模长相等,方向相同.
依题意,PQ是三角形的中位线,故PQ∥AC,PQ=AC,即PQ=AR=RC,因此与都是和相等的向量.
答案:B
3.答案:=
4.解析:以A为原点,正东方向为x轴正方向,正北方向为y轴正方向建立直角坐标系.
由题意知B点在第一象限,C点在x轴正半轴上,D点在第四象限,
向量如图所示,
由已知可得,
△ABC为正三角形,所以AC=2 000 km.
又∠ACD=45°,CD=1 000 km,
所以△ADC为等腰直角三角形,
所以AD=1 000 km,∠CAD=45°.
故向量的模为1 000 km,方向为东南方向.

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