高考数学必修知识讲解平面向量的实际背景及基本概念基础

平面向量的实际背景及基本概念【学习目标】1.了解向量的实际背景.2.理解平面向量的含义，理解向量的几何表示的意义和方法.3掌握向量、零向量、单位向量、相等向量的概念，会表示向量.4理解两个向量共线的含义.【要点梳理】要点一：向量的概念1向量:既有大小又有方向的量叫做向量.2数量：只有大小，没有方向的量（如年龄、身高、长度、面积、体积和质量等），称为数量要点诠释：（1）本书所学向量是自由向量，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）看一个量是否为向量，就要看它是否具备了大小和方向两个要素（3）向量与数量的区别：数量与数量之间可以比较大小，而向量与向量之间不能比较大小要点二：向量的表示法1有向线段：具有方向的线段叫做有向线段，有向线段包含三个要素：起点、方向、长度2.向量的表示方法:(1)字母表示法:如等.(2)几何表示法:以A为始点，B为终点作有向线段（注意始点一定要写在终点的前面）如果用一条有向线段表示向量，通常我们就说向量.要点诠释：（1）用字母表示向量便于向量运算；（2）用有向线段来表示向量，显示了图形的直观性应该注意的是有向线段是向量的表示，不是说向量就是有向线段由于向量只含有大小和方向两个要素，用有向线段表示向量时，与它的始点的位置无关，即同向且等长的有向线段表示同一向量或相等的向量要点三：向量的有关概念1向量的模:向量的大小叫向量的模(就是用来表示向量的有向线段的长度).要点诠释：（1）向量的模（2）向量不能比较大小，但是实数，可以比较大小2零向量:长度为零的向量叫零向量.记作，它的方向是任意的3单位向量:长度等于1个单位的向量.要点诠释：（1）在画单位向量时，长度1可以根据需要任意设定；（2）将一个向量除以它的模，得到的向量就是一个单位向量，并且它的方向与该向量相同4相等向量:长度相等且方向相同的向量.要点诠释：在平面内，相等的向量有无数多个，它们的方向相同且长度相等要点四：向量的共线或平行方向相同或相反的非零向量，叫共线向量(共线向量又称为平行向量).规定:与任一向量共线.要点诠释：1.零向量的方向是任意的，注意0与0的含义与书写区别.2.平行向量可以在同一直线上，要区别于两平行线的位置关系；共线向量可以相互平行，要区别于在同一直线上的线段的位置关系.3共线向量与相等向量的关系：相等向量一定是共线向量，但共线向量不一定是相等的向量【典型例题】类型一：向量的基本概念例1下列各题中，哪些是向量？哪些不是向量？ （1）密度；（2）浮力；（3）风速；（4）温度 【思路点拨】抓住向量的两个特征：长度和方向进行辨析【解析】浮力和风速既有大小又有方向，所以是向量，其他的量只有大小没有方向，不是向量故（2）（3）是向量，（1）（4）不是向量 【总结升华】 实际问题中的一些量，如温度、电量等，尽管它们有正、负之分，但没有方向，故表示数量，而向量是一个既有大小又有方向的量，如位移、速度、加速度、力等向量和数量是有本质区别的两个概念 举一反三： 【变式1】下列物理量中，不能称为向量的是（ ）A 质量 B 速度 C位移 D力【答案】 A例2（2015春 山东梁山县期中）下列说法：平行向量一定相等；不相等的向量一定不平行；共线向量一定相等；相等向量一定共线；长度相等的向量是相等向量；平行于同一个向量的两个向量是共线向量其中，说法错误的是_【答案】【解析】平行向量不一定相等，因此不正确；不相等的向量可能平行，因此不正确；共线向量不一定相等，因此不正确；相等向量一定共线，正确；长度相等的向量不一定是相等向量，因此不正确；平行于同一个向量的两个向量是共线向量，不一定正确例如：给出不共线的非零向量，它们都与平行，此时，不共线综上可得：说法错误的是故答案为：举一反三：【高清课堂：平面向量的实际背景及基本概念402589例2】【变式1】判断下列命题的正误：（1）零向量与非零向量平行；（2）长度相等方向相反的向量共线；（3）若向量与向量不共线，则与都是非零向量；（4）若两个向量相等，则它们的起点、方向、长度必须相等；（5）若两个向量的模相等，则这两个向量不是相等向量就是相反向量。（6）若非零向量是共线向量，则A、B、C、D四点共线；（7）共线的向量一定相等；（8）相等的向量一定共线【答案】【变式2】下列说法正确的个数是( )向量，则直线直线两个向量当且仅当它们的起点相同，终点也相同时才相等；向量既是有向线段；在平行四边形中，一定有.A.0个 B.1个 C.2个 D.3个【答案】C 类型二：向量的表示方法例3在如图所示的坐标系中，用直尺和圆规画出下列向量 （1），点A在点O正西方向； （2），点B在点O北偏西45方向；（3），点C在点O南偏东60方向 【解析】 如图所示 【总结升华】准确画出向量的方法是先确定向量的起点，再确定方向，然后根据向量的大小确定向量的终点例4如下图，E、F、G、H分别是四边形ABCD的各边中点，分别指出图中：(1)与向量相等的向量；(2)与向量平行的向量；(3)与向量模相等的向量；(4)与向量模相等、方向相反的向量【解析】(1)与向量相等的向量有.(2)与向量平行的向量有、.(3)与向量模相等的向量有、.(4)与向量模相等、方向相反的向量有、. 举一反三：【变式1】（2016 安徽泗县月考）如图，D，E，F分别是ABC的边AB，BC，CA的中点，在以A，B，C，D，E，F为起点和终点的向量中，（1）找出与向量相等的向量；（2）找出与向量共线的向量【解析】（1）E，F分别为BC，AC的中点，EFBA，且，又D是BA的中点，与向量相等的向量是；（2）D，F分别为BA，AC的中点，DFBC，且，又E是BC的中点，与向量相等的向量是 【变式2】（1）与向量相等的向量有多少个？并把这些向量写出来（2）是否存在与向量长度相等、方向相反向量？（3）与向量共线的向量有哪些？【解析】（1）3个 、（2）存在 、（3）向量共线的向量有：、 类型三：利用向量相等或共线进行证明 例5如图所示，四边形ABCD中，N、M分别是AD、BC上的点，且求证：【思路点拨】证明，要证明这两个向量的方向相同和大小相等【证明】 ，且ABCD，四边形ABCD是平行四边形，且DACB又与的方向相同，同理可证，四边形CNAM是平行四边形，又与