平面向量概念
平面向量概念
平面向量是指在平面上具有大小和方向的量。它由两个分量表示,分别是水平方向和垂直方向的分量。
平面上的向量一般用箭头表示,箭头的长度表示向量的大小,箭头的方向表示向量的方向。向量的大小通常用模表示,用两个竖线表示,例如,向量a的模可以表示为|a|。
向量的方向有两种表示方法,一种是用与水平轴的夹角表示,另一种是用坐标轴上的分量表示,通常用点(x, y)表示。
平面向量有一些基本运算,包括加法、减法、数乘和点乘。向量的加法是指将两个向量的对应分量相加得到一个新的向量。向量的减法是指将两个向量的对应分量相减得到一个新的向量。数乘是指将一个向量的每个分量都乘以一个实数得到一个新的向量。点乘是指将两个向量的对应分量相乘再相加得到一个数字。
平面向量有一些重要的性质和定理,比如平行四边形法则、向量的模长和向量的夹角等。这些性质和定理在解决几何、物理等问题时非常有用。
平面向量在数学中的应用非常广泛,包括几何、力学、电磁学等。它们可以描述物体的位移、速度、加速度等物理量,也可以用来研究几何图形的性质和变换。
平面向量的概念”的教学与反思
概念教学必须体现概念的形成过程
──“平面向量的概念”的教学与反思
人民教育出版社中数室 章建跃 南京师范大学附属中学 陶维林
当前,不重视章节起始课的教学,概念教学走过场,以解题教学代替概念教学的现象比较普遍.在章节起始时,许多老师没有把本章节要解决的主要问题、基本过程和主要思想方法等纳入教学任务中;概念教学常常采用“一个定义,几项注意”的方式,在概念的背景引入上着墨不够,没有给学生提供充分的概括本质特征的机会,认为让学生多做几道题目更实惠.更令人担忧的是,有些老师不知如何教概念.
李邦河院士认为,“数学根本上是玩概念的,不是玩技巧.技巧不足道也!”[1]以解题教学代替概念教学的做法严重偏离了数学的正轨,必须纠正.否则,学生在数学上耗费大量时间、精力,结果可能是对数学的内容、方法和意义知之甚少,“数学育人”终将落空.
本文是我们继“函数的概念”教学案例[2]后做的又一个案例,主要指导思想是“数学概念„„首要表现在概念的形成”[1],概念教学必须让学生经历概念的形成过程;基本想法是聚焦概念教学,探索概念教学的基本规律.期待我们的案例能抛砖引玉,希望广大教师积极参与“如何教好数学概念”的讨论.
一、对教学内容的基本认识
《平面向量》是“人教A版”数学4的一章,本节课包括“章引言”和“2.1平面向量的实际背景及基本概念”两部分.
在配套的《教师教学用书》中,介绍了章头图和章引言的编写意图,其中有这样的叙述:“章引言说明了向量的研究对象及研究方法,揭示了向量与几何、代数之间的关系,运用向量法可将几何性质的研究转化为向量的运算,使几何问题通过向量运算得到解决„„”.因此,“章引言”(包括“章头图”)起“导游图”作用,是本章学习的“先行组织者”,应有充分的重视.教学时,可以渗透在具体内容中,不必作抽象讲解,以避免空洞说教.
许多老师认为,“平面向量的实际背景及基本概念”一节“概念多但不难理解”,但我们认为“其实不然”.事实上,从“概念的形成”的角度看,本节内容,重要的不是向量的形式化定义及几个相关概念,而是获得数学研究对象、认识数学新对象的基本方法,蕴含了用数学的观点刻画和研究现实事物的方法和途径,这是一个带有“本源”性质的过程.
平面向量(全部)
1 平面向量
一.基本知识点
1、在表示两向量的夹角和两条直线所成的角等时,你是否注意到它们各自的取值范围及意义?①两直线所成的角的取值范围依次是.2,0②向量的夹角的取值范围是[0,π],并且分同向,反向,垂直三种特殊情况.
2、你对向量的有关概念清楚吗?(1)向量——既有大小又有方向的量,()向量的模——有向线段的长度,2||a
,)单位向量(1||30a ()零向量,4000||,()相等的向量长度相等方向相同5ab
在此规定下向量可以在平面(或空间)平行移动而不改变。
(6)共线向量(平行向量)——方向相同或相反的向量。规定零向量与任意向量平行。
babba∥存在唯一实数,使()0
(7)向量的加、减法:
3、平面向量基本定理(向量的分解定理):为该平面任一向量,的非零向量,是平面内的两个不共线,aee21则存在唯一的实数对、,使得,、叫做表示这一平面内所有向量12112212aeeee的一组基底。
4、向量的坐标表示设,,,axybxy1122,则,,,abxyyyxyxy11121122,
axyxy1111,,
若,,,AxyBxy1122,则,ABxxyy2121,
||ABxxyyAB212212,、两点间距离公式
5、平面向量的数量积
()··叫做向量与的数量积(或内积)。1ababab||||cos为向量与的夹角,,ab0
数量积的几何意义:ababab·等于与在的方向上的射影的乘积。||||cos
(2)数量积的运算法则
2 ①··abba②··()abcacbc
③·,·,abxyxyxxyy11221212
平面向量的概念、运算及平面向量基本定理
05—平面向量的概念、运算及平面向量基本定理
突破点(一) 平面向量的有关概念 知识点:向量、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、相反向量
平面向量的有关概念
[典例]
(1)设a,b都是非零向量,下列四个条件中,使a|a|=b|b|成立的充分条件是( )
A.a=-b
B.a∥b C.a=2b D.a∥b且|a|=|b|
(2)设a0为单位向量,下列命题中:①若a为平面内的某个向量,则a=|a|·a0;②若a与a0平行,则a=|a|a0;③若a与a0平行且|a|=1,则a=a0.假命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
[解析] (1)因为向量a|a|的方向与向量a相同,向量b|b|的方向与向量b相同,且a|a|=b|b|,所以向量a与向量b方向相同,故可排除选项A,B,D.当a=2b时,a|a|=2b|2b|=b|b|,故a=2b是a|a|=b|b|成立的充分条件.
(2)向量是既有大小又有方向的量,a与|a|a0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命题;若a与a0平行,则a与a0的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反向时a=-|a|a0,故②③也是假命题.综上所述,假命题的个数是3.
[答案] (1)C (2)D
[易错提醒]
(1)两个向量不能比较大小,只可以判断它们是否相等,但它们的模可以比较大小;(2)大小与方向是向量的两个要素,分别是向量的代数特征与几何特征;(3)向量可以自由平移,任意一组平行向量都可以移到同一直线上.
突破点(二) 平面向量的线性运算
1.向量的线性运算:加法、减法、数乘
2.平面向量共线定理:向量b与a(a≠0)共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b=λa.
平面向量的线性运算
[例1] (1)在△ABC中,AB=c,AC=b.若点D满足BD=2DC,则AD=( )
A.13b+23c B.53c-23b C.23b-13c D.23b+13c
平面向量的概念与平面向量基本定理
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平面向量的概念与平面向量基本定理
作者:褚人统
来源:《数学金刊·高考版》2015年第10期
平面向量是高中数学的基础工具之一,它具有代数形式和几何形式的“双重性”,是高中数学的重要内容.有关平面向量的概念与平面向量的基本定理的试题是高考的“常青树”,它以题目形式类型灵活多样、解法精妙在向量中有着重要地位,但是许多同学由于对这类题“不懂章法”,陷入思维混乱的状态,兜了一大圈子仍空手而归. 本文通过对平面向量的有关概念、加减法的几何意义、线性运算、平面向量基本定理的认识和理解,把相关内容进行归纳整理,希望同学们面对向量问题能做到有的放矢,化解自如.
重点难点
重点:①平面向量的概念;②平面向量的加法与减法的三角形法则、平行四边形法则,运算律及其性质;③向量数乘的定义及其运算律;④平面向量基本定理的内容及其应用.
难点:①用平面向量共线定理来解决三点共线和两直线平行的问题;②利用平面向量基本定理对一个向量的分解及其表示.
方法突破
1. 饮水思源——运算律法
向量加、减法的运算法则在形式上与实数的加、减法的运算法则相同. 因此,实数运算中的去括号、移项、合并同类项的变形手段在平面向量的线性运算中仍然有效.
2. 借石攻玉——几何意义法
数缺形时少直观,形少数时难入微. 在求解平面向量的线性运算过程中要善于把握“向量几何意义”这一利器,注意平面向量的三角形法则和平行四边形法则适用的条件:运用平行四边形法则时两个向量的起点必须重合;运用三角形法则时两个向量必须首尾相接,否则就要把向量进行平移,使之符合条件.
3. 中间桥梁——待定系数法
有关向量共线或三点共线的问题,常利用向量共线定理(向量b与非零向量a共线的充要条件是“有且只有一个实数λ使b=λa”)得到关于相关参数的方程组,通过待定系数这一桥梁,使得这类难题变得平凡. 注意:向量共线也称向量平行,它与直线平行有区别. 直线平行不包括共线(即重合)的情况,而向量平行则包括共线(重合)的情况. 龙源期刊网
洋葱数学平面向量的概念
洋葱数学平面向量的概念
平面向量是描述平面上大小和方向的物理量的数学工具,也称作矢量。它具有大小和方向两个要素,并且可以通过几何和代数两种方法进行描述和运算。在数学上,平面向量通常用箭头或者有序对来表示,箭头的起点表示向量的作用点,箭头的长度和方向表示向量的大小和方向。
与点的区别在于,平面向量有大小和方向,而点只有位置没有大小和方向。与自由向量的区别在于,自由向量没有固定的起点和终点,而平面向量则有固定的起点和终点。此外,平面向量与位移向量的区别在于,位移向量描述的是物体从一个位置到另一个位置的位移,而平面向量则可以用来描述这种位移。
此外,平面向量的运算包括加法、数乘、数量积、向量积、混合积等,这些都是描述平面向量特点的重要内容。线性相关性和线性无关性是描述平面向量组内部关系的重要概念,它们决定了向量组的线性相关性和线性无关性,进而影响到向量组的线性表示和向量空间的维数等性质。
总的来说,平面向量是描述平面上大小和方向的物理量的数学工具,通过几何和代数两种方法来描述和运算。对于全面理解和掌握平面向量的概念,可以从与点的区别、自由向量的区别、位移向量的区别以及向量的运算、线性相关性、线性无关性等方面来探讨。
平面向量的概念及表示
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1 / 7 向量的概念及表示
1.向量的概念:
(我们把既有大小又有方向的量叫向量>
2.向量的表示方法:
①用有向线段表示;
②用字母a、b等表示;
③用有向线段的起点与终点字母:错误!.
3.零向量、单位向量概念:
①长度为0的向量叫零向量,记作0;
②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.
说明:零向量、单位向量的定义都是只限制大小,不确定方向.
4.平行向量定义:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;
②我们规定0与任一向量平行.
说明:(1>综合①、②才是平行向量的完整定义;
(2>向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.
5.相等向量定义:
长度相等且方向相同的向量叫相等向量.
说明:(1>向量a与b相等,记作a=b;
(2>零向量与零向量相等;
(3>任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关. 个人收集整理资料, 仅供交流学习, 勿作商业用途
2 / 7 6.共线向量与平行向量关系:
平行向量就是共线向量,系这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上.
说明:
(1>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;
(2>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.
[例1]判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.
①向量错误!与错误!是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;b5E2RGbCAP
②单位向量都相等;
③任一向量与它的相反向量不相等;
④四边形ABCD是平行四边形的充要条件是错误!=错误!;p1EanqFDPw
⑤模为0是一个向量方向不确定的充要条件;
⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.
分析:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量错误!、错误!在同一直线上.DXDiTa9E3d
②不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.
平面向量概念
1 1.向量的有关概念
名称 定义 备注
向量 既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模) 平面向量是自由向量
零向量 长度为0的向量 记作0,其方向是任意的
单位向量 长度等于1个单位的向量 非零向量a的单位向量为±a|a|
平行向量 方向相同或相反的非零向量(又叫做共线向量) 0与任一向量平行或共线
相等向量 长度相等且方向相同的向量 两向量只有相等或不相等,不能比较大小
相反向量 长度相等且方向相反的向量 0的相反向量为0
2.向量的线性运算
向量运算 定义 法则(或几何意义) 运算律
加法 求两个向量和的运算 三角形法则
平行四边形法则 (1)交换律:a+b=b+a;
(2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c)
减法 求a与b的相反向量-b的和的运算叫做a与b的差 三角形法则 a-b=a+(-b)
数乘 求实数λ与向量a的积的运算 |λa|=|λ||a|,当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0 λ(μa)=(λμ)a;(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb
3.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b=λa.,共线向量定理的深解读
定理中限定了a≠0,这是因为如果a=0,则λa=0,(1)当b≠0时,定理中的λ不存在;
(2)当b=0时,定理中的λ不唯一.因此限定a≠0的目的是保证实数λ的存在性和唯一性.
向量概念的4点注意 (1)注意0与0的区别,0是一个实数,0是一个向量,且|0|=0.
(2)单位向量有无数个,它们的模相等,但方向不一定相同.
(3)零向量和单位向量是两个特殊的向量,它们的模是确定的,但是方向不确定,因此在解题时要注意它们的特殊性.比如:命题“若a∥b,b∥c,则a∥c”是假命题,因为当b为零向量时,a,c可为任意向量,两者不一定平行. (4)任一组平行向量都可以平移到同一直线上.
平面向量的概念与平面向量基本定理 2
平面向量是高中数学的基础工具之一,它具有代数形式和几何形式的“双重性”。是高中数学 的重要内容.有关平面向量的概念与平面向量的基本定理的试题是高考的“常青树”,它以题目形 式类型灵活多样、解法精妙在向量中有着重要地位,但是许多同学由于对这类题“不懂章法”,陷 入思维混乱的状态,兜了一大圈子仍空手而归.本文通过对平面向量的有关概念、加减法的几何 意义、线性运算、平面向量基本定理的认识和理解,把相关内容进行归纳整理,希望同学们面对向 量问题能做到有的放矢.化解自如. . 平面向量的概念与平面向量基本定理 ……………………………… ………………………………。 。‘ 藉浯 学…荡 一
重点:①平面向量的概念;②平面向量的加法与减法的三角形法则、平行四边形法则,运算律及其性质;③向量数 乘的定义及其运算律;④平面向量基本定理的内容及其应用. 难点:①用平面向量共线定理来解决三点共线和两直线平行的问题;②利用平面向量基本定理对一个向量的分解 及其表示. 1.饮水思源——运算律法 向量加、减法的运算法则在形 式上与实数的加、减法的运算法则 相同.因此,实数运算中的去括号、 移项、合并同类项的变形手段在平 面向量的线性运算中仍然有效. .2.借石攻玉——几何意义法 数缺形时少直观,形少数时难 入微.在求解平面向量的线性运算 过程中要善于把握“向量几何意义” 这一利器,注意平面向量的三角形 法则和平行四边形法则适用的条 件:运用平行四边形法则时两个向 量的起点必须重合:运用三角形法 则时两个向量必须首尾相接。否则就 要把向量进行平移,使之符合条件. 3.中间桥梁——待定系数法 有关向量共线或三点共线的问 题,常利用向量共线定理(向量b与 非零向量a共线的充要条件是“有且 只有一个实数A使b=Aa”)得到关于 相关参数的方程组,通过待定系数 这一桥梁,使得这类难题变得平凡. 注意:向量共线也称向量平行.它与 直线平行有区别.直线平行不包括 共线(即重合)的情况.而向量平行 则包括共线(重合)的情况. 4.移花接木——平面向量基本 定理 平面向量基本定理实际上是向 量的分解定理.并且是平面向量正 交分解的理论依据。也是向量坐标 表示的基础.用平面向量基本定理 解决问题的一般思路是:先选择一 组基底,并运用平面向量的基本定 理将条件和结论表示成基底的线性 组合.再通过向量的运算来证明.在 基底未给出的情况下,合理地选取 基底会给解题带来方便. 1.平面向量的有关概念 _- 若非零向量口和6互为 相反向量,则下列说法中错误的是 ( ) A.aFb B.a≠6 C. ≠『bI D.b=-a
平面向量的概念与平面向量基本定理 3
平面向量是高中数学的基础X-具之一,它具有代数形式和几何形式的“双重性”,是高中数学 的重要内容.有关平面向量的概念与平面向量的基本定理的试题是高考的“常青树”,它以题目形 式类型灵活多样、解法精妙在向量中有着重要地位,但是许多同学由于对这类题“不懂章法”,陷 入思维混乱的状态,兜了一大圈子仍空手而归.本文通过对平面向量的有关概念、加减法的几何 意义、线性运算、平面向量基本定理的认识和理解,把相关内容进行9-J纳整理,希望同学们面对向 量问题能做到有的放矢,化解自如. 平面向量的概念与平面向量基本定理 。浙江天台中学褚人统
重点:①平面向量的概念;②平面向量的加法与减法的三角形法则、平行四边形法则,运算律及其性质;③向量数 乘的定义及其运算律:④平面向量基本定理的内容及其应用. 难点:①用平面向量共线定理来解决三点共线和两直线平行的问题;②利用平面向量基本定理对一个向量的分解 及其表示. 惩‰ , . 1.饮水思源——运算律法 向量加、减法的运算法则在形 式上与实数的加、减法的运算法则 相同.因此,实数运算中的去括号、 移项、合并同类项的变形手段在平 面向量的线性运算中仍然有效. 2.借石攻玉——几何意义法 数缺形时少直观,形少数时难 人微.在求解平面向量的线性运算 过程中要善于把握“向量几何意义” 这一利器,注意平面向量的三角形 法则和平行四边形法则适用的条 件:运用平行四边形法则时两个向 量的起点必须重合;运用三角形法 则时两个向量必须首尾相接,否则就 要把向量进行平移,使之符合条件. 3.中间桥梁——待定系数法 有关向量共线或三点共线的问 题,常利用向量共线定理(向量b与 非零向量a共线的充要条件是“有且 只有一个实数A使b=Aa”)得到关于 相关参数的方程组,通过待定系数 这一桥梁,使得这类难题变得平凡. 注意:向量共线也称向量平行,它与 直线平行有区别.直线平行不包括 共线(即重合)的情况,而向量平行 则包括共线(重合)的情况. 4.移花接木——平面向量基本 定理 平面向量基本定理实际上是向 量的分解定理,并且是平面向量正 交分解的理论依据,也是向量坐标 表示的基础.用平面向量基本定理 解决问题的一般思路是:先选择一 组基底,并运用平面向量的基本定 理将条件和结论表示成基底的线性 组合,再通过向量的运算来证明.在 基底未给出的情况下,合理地选取 基底会给解题带来方便.
平面向量概念 2
平面向量概念
1. 概念定义
平面向量是指在平面上具有大小和方向的量。它由两个有序实数对(x,y)表示,其中x表示向量在x轴上的投影,y表示向量在y轴上的投影。平面向量通常用小写字母加上一个箭头来表示,如→a。
2. 重要性
平面向量是数学中的重要概念,具有广泛的应用。它在几何、物理、工程等领域中起着重要作用。
2.1 几何应用
平面向量可以用于描述平面上的点、直线、曲线等几何对象的位置、方向和形状。通过向量的加法、减法、数乘等运算,可以得到平面上的向量和向量之间的关系,从而解决几何问题。
2.2 物理应用
在物理学中,平面向量用于描述物体的位移、速度、加速度等物理量。通过向量的运算,可以分析物体的运动规律,解决物理问题。
2.3 工程应用
在工程领域中,平面向量可以用于描述力、力矩、电场强度等物理量。通过向量的运算,可以分析结构的受力情况、电场的分布等问题,为工程设计和分析提供依据。
3. 平面向量的基本运算
3.1 加法
设有向量→a=(x1, y1)和→b=(x2, y2),则向量→a+→b=(x1+x2, y1+y2)。向量加法满足交换律和结合律。
3.2 减法
设有向量→a=(x1, y1)和→b=(x2, y2),则向量→a-→b=(x1-x2, y1-y2)。减法可以看作加法的逆运算。
3.3 数乘
设有向量→a=(x, y)和实数k,则k→a=(kx, ky)。数乘改变向量的大小,但不改变其方向。 3.4 数量积
设有向量→a=(x1, y1)和→b=(x2, y2),则向量→a与向量→b的数量积为→a·→b=x1x2+y1y2。数量积的结果是一个实数,表示两个向量的夹角的余弦值乘以两个向量的模的乘积。
3.5 向量积
设有向量→a=(x1, y1)和→b=(x2, y2),则向量→a与向量→b的向量积为→a×→b=x1y2-y1x2。向量积的结果是一个向量,其大小表示两个向量构成的平行四边形的面积,方向垂直于这个平行四边形。
