高中数学 向量的概念和表示教案 苏教版必修4

高中数学 向量的概念和表示教案 苏教版必修4
高中数学 向量的概念和表示教案 苏教版必修4

向量的概念及表示

一.教学目标:

(一)知识目标:

(1)了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;

(2)掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等概念;

(3)会区分平行向量、相等向量和共线向量.

(二)能力目标:通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别.

(三)情感目标:通过学生对向量与数量的识别能力的训练,培养学生认识客观事物的数学本质的能力.

二.教学重点、难点;

教学重点:理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量.

教学难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系.

难点突破:借助原有的位移、力等物理概念来学习向量的概念,结合图形实物区分平行向量、相等向量、共线向量等概念.

三.教学过程,

(一)情景设置

(1)湖面上有三个景点O,A,B,(如图)一游艇将

游客从景点O 送至景点A,半小时后,游艇再将游客

送至景点B.从景点O 到景点A 有一个位移,从景点

A 到景点

B 也有一个位移。

位移和距离这两个量有什么不同?

(2)一个质量m=60kg

与水平方向成α=60 °角斜向上的拉力F=10N 的作用

下向左运动了5m ,求拉力所做的功。

物理中的标量和矢量对应数学中的数量和向量。

问:再举出一些向量和数量

数量:距离、质量、身高、时间、密度、以及体

检中的视力、 肺活量等

向量:位移、力、速度、加速度等

设计意图:

我们知道,学习总是与一定知识背景即情境相联系的。在实际情境下进行学习,可以使学生利用已有知识与经验,同化和索引出当前学习的新知识。这样获取的知识,不但便于保持,而且易于迁移到陌生的问题情境中。

(二)新课学习

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)几何表示法:用有向线段表示向量,长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向。 (2)用字母等表示; ①用有向线段字母表示:(A 为起点、B 为终点); ②用小写字母表示:、、;(印刷用a ,书写用)

注:小写字母表示平面向量时,字母上的箭头不能省略。

3.向量的有关概念:

(1)大小: ①向量的模:向量的大小称为向量的长度(或称为模),记作||.

②零向量:长度为0的向量叫零向量,记作. 思考:0与0的含义与书写区别.

③单位向量:长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量. 思考:平面直角坐标系内,起点在原点的单位向量,它们

的终点的轨迹是什么图形?

(2)方向: 平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量。记作//。 规定:与任一向量平行. 思考:若a //b ,b //c ,则a //c ?

(3)大小与方向: ①相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量,记作a =b 。

如:平行四边形ABCD 中,AB =DC .

向量是否相等只与大小和方向有关,与起点无关.

A(起点) B (终点) a

②相反向量:与向量长度相等,方向相反的向量叫做的相反向量,记作-。

规定:-0=0。0的相反向量仍是0。

对于任一向量a有-(-a)=a。a与-a互为相反向量。

相等向量和相反向量都是平行向量。

概念辨析:向量平行与直线平行

两条直线平行不包括重合的情况,而向量的平行包括两个向量在同一条直线上(同向或反向)的情形

这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上。

③共线向量:平行向量就是共线向量。

规定:0与任一向量共线.

设计意图:

(1)零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等系列化概念之间的关系是什么?(明确要领。)

(2)这些概念的比较可以让学生加强对“向量”概念的理解,以便更好地“数形结合”。

(3)为了让学生很好的完成这个探究活动,始终引导学生抓住大小与方向两个方面,让学生去发现结论,再由学生或师生共同完善概念。使学生感受知识自然形成的过程,同时也培养了学生的创新意识。

(三)理解和巩固:

例1 已知O为正六边形ABCDEF的中心,在图中所标出的向量中:

(2)确定与相等的向量;

(3)与相等吗?

解:(1)与共线的向量有和;

引申:除FE外,图中所给7点的连线中,与FE共线的向量有几个? 9个

高中数学必修4知识点总结:第二章 平面向量

高中数学必修4知识点总结 第二章 平面向量 16、向量:既有大小,又有方向的量. 数量:只有大小,没有方向的量. 有向线段的三要素:起点、方向、长度. 零向量:长度为0的向量. 单位向量:长度等于1个单位的向量. 平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量.零向量与任一向量平行. 相等向量:长度相等且方向相同的向量. 17、向量加法运算: ⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点. ⑶三角形不等式:a b a b a b -≤+≤+ . ⑷运算性质:①交换律:a b b a +=+ ; ②结合律:()() a b c a b c ++=++ ;③00a a a +=+= . ⑸坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y +=++ . 18、向量减法运算: ⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量. ⑵坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y -=-- . 设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则()1 212 ,x x y y A B=-- . 19、向量数乘运算: ⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λ . ①a a λλ= ; ②当0λ>时,a λ 的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ 的方向与a 的方向相反;当0λ=时,0a λ= . ⑵运算律:①()()a a λμλμ= ;②()a a a λμλμ+=+ ;③() a b a b λλλ+=+ . ⑶坐标运算:设(),a x y = ,则()(),,a x y x y λλλλ== . 20、向量共线定理:向量() 0a a ≠ 与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b a λ= . 设()11,a x y = ,()22,b x y = ,其中0b ≠ ,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a 、() 0b b ≠ 共线. 21、平面向量基本定理:如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使1122a e e λλ=+ .(不共线的向量1e 、2e 作为这一平面内所有向量的一组基 b a C B A a b C C -=A -AB =B

高中数学必修4平面向量知识点总结与典型例题归纳

平面向量 【基本概念与公式】 【任何时候写向量时都要带箭头】 1.向量:既有大小又有方向的量。记作:AB 或a 。 2.向量的模:向量的大小(或长度),记作:||AB 或||a 。 3.单位向量:长度为1的向量。若e 是单位向量,则||1e =。 4.零向量:长度为0的向量。记作:0。【0方向是任意的,且与任意向量平行】 5.平行向量(共线向量):方向相同或相反的向量。 6.相等向量:长度和方向都相同的向量。 7.相反向量:长度相等,方向相反的向量。AB BA =-。 8.三角形法则: AB BC AC +=;AB BC CD DE AE +++=;AB AC CB -=(指向被减数) 9.平行四边形法则: 以,a b 为临边的平行四边形的两条对角线分别为a b +,a b -。 10.共线定理://a b a b λ=?。当0λ>时,a b 与同向;当0λ<时,a b 与反向。 11.基底:任意不共线的两个向量称为一组基底。 12.向量的模:若(,)a x y =,则2||a x y =+,22||a a =,2||()a b a b +=+ 13.数量积与夹角公式:||||cos a b a b θ?=?; cos ||||a b a b θ?= ? 14.平行与垂直:1221//a b a b x y x y λ?=?=;121200a b a b x x y y ⊥??=?+= 题型1.基本概念判断正误: (1)共线向量就是在同一条直线上的向量。 (2)若两个向量不相等,则它们的终点不可能是同一点。 (3)与已知向量共线的单位向量是唯一的。 (4)四边形ABCD 是平行四边形的条件是AB CD =。 (5)若AB CD =,则A 、B 、C 、D 四点构成平行四边形。 (6)若a 与b 共线, b 与c 共线,则a 与c 共线。 (7)若ma mb =,则a b =。

(完整)高一数学必修4平面向量练习题及答案(完整版)

平面向量练习题 一、选择题 1、若向量a = (1,1), b = (1,-1), c =(-1,2),则 c 等于( ) A 、21 a +23b B 、21a 23 b C 、23a 2 1 b D 、2 3 a + 21b 2、已知,A (2,3),B (-4,5),则与AB 共线的单位向量是 ( ) A 、)10 10 ,10103( e B 、)10 10 ,10103()1010,10103( 或e C 、)2,6( e D 、)2,6()2,6(或 e 3、已知b a b a k b a 3),2,3(),2,1( 与垂直时k 值为 ( ) A 、17 B 、18 C 、19 D 、20 4、已知向量OP =(2,1),OA =(1,7),OB =(5,1),设X 是直线OP 上的一点(O 为坐标原点),那么XB XA 的最小值是 ( ) A 、-16 B 、-8 C 、0 D 、4 5、若向量)1,2(),2,1( n m 分别是直线ax+(b -a)y -a=0和ax+4by+b=0的方向向量,则 a, b 的值分别可以是 ( ) A 、 -1 ,2 B 、 -2 ,1 C 、 1 ,2 D 、 2,1 6、若向量a =(cos ,sin ),b =(cos ,sin ),则a 与b 一定满足 ( ) A 、a 与b 的夹角等于 - B 、(a +b )⊥(a -b ) C 、a ∥b D 、a ⊥b 7、设j i ,分别是x 轴,y 轴正方向上的单位向量,j i OP sin 3cos 3 ,i OQ ),2 ,0( 。若用来表示OP 与OQ 的夹角,则等于 ( ) A 、 B 、 2 C 、 2 D 、 8、设 20 ,已知两个向量 sin ,cos 1 OP , cos 2,sin 22 OP ,则向量21P P 长度的最大值是( ) A 、2 B 、3 C 、23 D 、 二、填空题 9、已知点A(2,0),B(4,0),动点P 在抛物线y 2=-4x 运动,则使BP AP 取得最小值的点P 的坐标

高中数学-空间向量及向量的应用

高中数学 - 空间向量及向量的应用 空间直角坐标系的原则: 规定:一切空间向量的起点都是坐标系原点,于是,空间任意一个向量与它的终点坐标一一对应 一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标。 设 , , 空间向量的直角坐标运算: 空间两点间距离: ; 1:利用空间向量证明空间位置关系(同平面向量) 2:利用空间向量求线线角、线面角 1 )异面直线所成角 设 分别为异面直线 的方向向量,则 则: 空间线段 的中点 M (x ,y ,z )的坐标:

2 )线面角 设 是直线 l 的方向向量, n 是平面的法向量,则 3 :利用空间向量求二面角 其计算公式为:设 分别为平面 的法向量,则 与 互补或相等, 操作方法: 1.空间中各种角包括:异面直线所成的角、直线与平面所成的角以及二面角。 ①棱上一点双垂线法:②面上一点三垂线法:③空间一点垂面法: 斜面面积和射影面积的关系公式: S S cos ( S 为原斜面面积 , S 为射影面积 , 为斜面与射影所成二面 角的平面角 )这个公式对于斜面为三角 形 , 任意多边形都成立 . 是求二面角的好方法 .当作二面角的平面角有困难时 如果能找得斜面面积的射影面积 ,可直接应用公式 ,求出二面角的大小。 2.空间的距离 点线距,点面距,线线距,线面距,面面距都是对应图形上两点间的最短距离 3.空间向量的应用 (1)用法向量求异面直线间的距离 2)直线与平面所成的角的范围是 [0, ] 。射影转化法 2 方法 3)二面角的范围一般是指 (0, ],解题时要注意图形的位置和题目的要求。作二面角的平面角常有三种 1)异面直线所成的角的范围 是 b F

高中数学必修四平面向量知识归纳典型题型(经典)

一,向量重要结论 (1)、向量的数量积定义:||||cos a b a b θ?= 规定00a ?=, 22||a a a a ?== (2)、向量夹角公式:a 与b 的夹角为θ,则cos |||| a b a b θ?= (3)、向量共线的充要条件:b 与非零向量a 共线?存在惟一的R λ∈,使b a λ=。 (4)、两向量平行的充要条件:向量11(,)a x y =,22(,)b x y =平行?12210x y x y -= (5)、两向量垂直的充要条件:向量a b ⊥0a b ??=?12120x x y y += (6)、向量不等式:||||||a b a b +≥+,||||||a b a b ≥? (7)、向量的坐标运算:向量11(,)a x y =,22(,)b x y =,则a b ?=1212x x y y + (8)、向量的投影:︱b ︱cos θ=||a b a ?∈R ,称为向量b 在a 方向上的投影投影的绝对值称为射影 (9)、向量:既有大小又有方向的量。 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小。相等 向量:长度相等且方向相同的向量。 (10)、零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行零向量a = 0 ?|a |=0 由于0的方向是任意的, 且规定0平行于任何向量,故在有关向量平行(共线)的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件.(注意与0的区别) (11)、单位向量:模为1个单位长度的向量 向量0a 为单位向量?| 0a |=1 (12)、平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量任意一组平行向量都可以移到同一直线上方向相同或相反的向量,称为平行向量记作a ∥b (即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量 注:解析几何与向量综合时可能出现的向量内容: (1) 给出直线的方向向量()k u ,1= 或()n m u ,= ,要会求出直线的斜率; (2)给出+与AB 相交,等于已知+过AB 的中点; (3)给出0 =+,等于已知P 是MN 的中点; (4)给出()+=+λ,等于已知Q P ,与AB 的中点三点共线; (5)给出以下情形之一:①AC AB //;②存在实数,AB AC λλ=使;③若存在实数,,1,O C O A O B αβαβαβ+==+且使,等于已知C B A ,,三点共线. (6) 给出λλ++=1OP ,等于已知P 是AB 的定比分点,λ为定比,即λ= (7) 给出0=?,等于已知MB MA ⊥,即AMB ∠是直角,给出0<=?m ,等于已知AMB ∠是钝角, 给出0>=?m ,等于已知 AMB ∠是锐角。 ( 8)给出=??λ,等于已知MP 是AMB ∠的平分线/ (9)在平行四边形ABCD 中,给出0)()(=-?+,等于已知ABCD 是菱形;

(完整版)高中数学必修4平面向量知识点总结

高中数学必修4知识点总结 平面向量 知识点归纳 一.向量的基本概念与基本运算 1向量的概念: ①向量:既有大小又有方向的量向量一般用c b a ,,……来表示,或用有向线段的起点与终 点的大写字母表示,如:AB u u u r 几何表示法 AB u u u r ,a ;坐标表示法),(y x yj xi a 向 量的大小即向量的模(长度),记作|AB u u u r |即向量的大小,记作|a | 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的, 0 与任意向量平行零向量a =0 |a |=0 由于0r 的方向是任意的,且规定0r 平行于任何向量,故在有关向量平行(共线) 的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件.(注意与0的区别) ③单位向量:模为1个单位长度的向量 向量0a 为单位向量 |0a |=1 ④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量任意一组平行向量都可以移到同一 直线上方向相同或相反的向量,称为平行向量记作a ∥b 由于向量可以进行任意的平移 (即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量 数学中研究的向量是自由向量,只有大小、方向两个要素,起点可以任意选取,现在必须区分清楚共线向量中的“共线”与几何中的“共线”、的含义,要理解好平行向量中的“平行”与几何中的“平行”是不一样的. ⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量相等向量经过平移后总可以重合,记为b a 大 小相等,方向相同 ),(),(2211y x y x 21 2 1y y x x 2向量加法 求两个向量和的运算叫做向量的加法 设,AB a BC b u u u r u u u r r r ,则a +b r =AB BC u u u r u u u r =AC u u u r (1)a a a 00;(2)向量加法满足交换律与结合律; 向量加法有“三角形法则”与“平行四边形法则”: (1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量 (2) 三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终

高中数学的空间向量知识

高中数学的空间向量知识 基本内容 空间向量作为新加入的内容,在处理空间问题中具有相当的优越性,比原来处理空间问题的方法更有灵活性。 如把立体几何中的线面关系问题及求角求距离问题转化为用向量解决,如何取向量或建立空间坐标系,找到所论证的平行垂直等关系,所求的角和距离用向量怎样来表达是问题的关键.立体几何的计算和证明常常涉及到二大问题:一是位置关系,它主要包括线线垂直,线面垂直,线线平行,线面平行;二是度量问题,它主要包括点到线、点到面的距离,线线、线面所成角,面面所成角等。这里比较多的主要是用向量证明线线、线面垂直及计算线线角,而如何用向量证明线面平行,计算点到平面的距离、线面角及面面角的例题不多,起到一个抛砖引玉的作用。 以下用向量法求解的简单常识: 1、空间一点P位于平面MAB的充要条件是存在唯一的有序实数对x、y,使得PM=xPA+yPB(其中PM等为向量,由于图不方便做就如此代替,下同) 2、对空间任一点O和不共线的三点A,B,C,若:OP=xOA+yOB+zOC (其中x+y+z=1),则四点P、A、B、C共面. 3、利用向量证a‖b,就是分别在a,b上取向量(k∈R). 4、利用向量证在线a⊥b,就是分别在a,b上取向量. 5、利用向量求两直线a与b的夹角,就是分别在a,b上取,求:的问题. 6、利用向量求距离就是转化成求向量的模问题:. 7、利用坐标法研究线面关系或求角和距离,关键是建立正确的空间直角坐标系,正确表达已知点的坐标. 首先该图形能建坐标系 如果能建 则先要会求面的法向量 求面的法向量的方法是 1。尽量在空中找到与面垂直的向量 2。如果找不到,那么就设n=(x,y,z) 然后因为法向量垂直于面 所以n垂直于面内两相交直线

高中数学必修4平面向量知识点总结

高中数学必修4 平面向量 知识点归纳 一.向量的基本概念与基本运算 1向量的概念: ①向量:既有大小又有方向的量向量一般用c b a ,,……来表示,或用有向线段的 起点与终点的大写字母表示,如:AB u u u r 几何表示法 AB u u u r ,a ;坐标表示法 ),(y x yj xi a 向量的大小即向量的模(长度) ,记作|AB u u u r |即向量的大小,记作|a | 向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行零向 量a =0 |a |=0 由于0r 的方向是任意的,且规定0r 平行于任何向量,故在 有关向量平行(共线)的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件.(注意与0的区别) ③单位向量:模为1个单位长度的向量 向量0a 为单位向量 |0a |=1 ④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量任意一组平行向量都可以 移到同一直线上方向相同或相反的向量,称为平行向量记作a ∥b 由于向量可 以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量 数学中研究的向量是自由向量,只有大小、方向两个要素,起点可以任意选取,现在必须区分清楚共线向量中的“共线”与几何中的“共线”、的含义,要理解好平行向量中的“平行”与几何中的“平行”是不一样的. ⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量相等向量经过平移后总可以重合,记为 b a 大小相等,方向相同 ),(),(2211y x y x 21 2 1y y x x 2向量加法 求两个向量和的运算叫做向量的加法 设,AB a BC b u u u r u u u r r r ,则a +b r =AB BC u u u r u u u r =AC u u u r (1)a a a 00;(2)向量加法满足交换律与结合律; 向量加法有“三角形法则”与“平行四边形法则”: (1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量 (2) 三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一

最新高一必修4平面向量的概念及线性运算

平面向量的概念及线性运算 一、目标认知 学习目标: 1.了解向量的实际背景. 2.理解平面向量和向量相等的含义. 3.理解向量的几何表示. 4.掌握向量加、减、数乘运算,并理解其几何意义. 5.理解两个向量共线的含义. 6.了解向量的线性运算性质及其几何意义. 重点:理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量. 难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系. 二、知识要点梳理 知识点一:向量的概念 1.向量:既有大小又有方向的量叫做向量. 2.向量的表示方法:(1)字母表示法:如等.(2)几何表示法:用一条有向线段表示向量.如等. (3)向量的有关概念 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). 零向量:长度为零的向量叫零向量. 单位向量:长度等于1个单位的向量. 相等向量:长度相等且方向相同的向量. 相反向量: 长度相等且方向相反的向量. 共线向量: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.数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;向量有方向,大小,双重性,不能比较大小. 2.零向量的方向是任意的,注意0与0的含义与书写区别. 3.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. 知识点二:向量的加(减)法运算 1.运算法则:三角形法则、平行四边形法则 2.运算律:①交换律:;②结合律: 要点诠释: 1.两个向量的和与差仍是一个向量,可用平行四边形或三角形法则进行运算,但要注意向量的起点与终点. 2..探讨该式中等号成立的条件,可以解决许多相关的问题. 知识点三:数乘向量 1.实数与向量的积:实数与向量的积是一个向量,记作: (1); (2)①当时,的方向与的方向相同;②当时.的方向与的方向相反;③当时,. 2.运算律:设为实数 结合律:;分配律:, 3.共线向量基本定理:非零向量与向量共线的充要条件是当且仅当有唯一一个非零实数,使. 要点诠释:是判定两个向量共线的重要依据,其本质是位置关系与数量关系的相互转化,

(完整版)高中数学空间向量训练题

高中数学空间向量训练题(含解析) 一.选择题 1.已知M、N分别是四面体OABC的棱OA,BC的中点,点P在线MN上,且MP=2PN,设向量=,=,=,则=() A.++B.++C.++D.++ 2.已知=(2,﹣1,2),=(﹣1,3,﹣3),=(13,6,λ),若向量,,共面,则λ=() A.2 B.3 C.4 D.6 3.空间中,与向量同向共线的单位向量为() A.B.或 C. D.或 4.已知向量,且,则x的值为() A.12 B.10 C.﹣14 D.14 5.若A,B,C不共线,对于空间任意一点O都有=++,则P,A,B,C四点() A.不共面B.共面C.共线D.不共线 6.已知平面α的法向量是(2,3,﹣1),平面β的法向量是(4,λ,﹣2),若α∥β,则λ的值是()

A.B.﹣6 C.6 D. 7.已知,则的最小值是()A.B.C.D. 8.有四个命题:①若=x+y,则与、共面;②若与、共面,则=x+y;③若=x+y,则P,M,A,B共面;④若P,M,A,B共面,则=x+y.其中真命题的个数是() A.1 B.2 C.3 D.4 9.已知向量=(2,﹣1,1),=(1,2,1),则以,为邻边的平行四边形的面积为()A.B.C.4 D.8 10.如图所示,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E是棱AB的中点,则点E到平面ACD1的距离为() A.B. C.D. 11.正方体ABCDA1B1C1D1中,直线DD1与平面A1BC1所成角的正弦值为() A. B. C.D. 二.填空题(共5小题) 12.已知向量=(k,12,1),=(4,5,1),=(﹣k,10,1),且A、B、C三点共线,则k= . 13.正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,MN是正方体内切球的直径,P为正方体表面上的动点,则?的最大值为. 14.已知点P是平行四边形ABCD所在的平面外一点,如果=(2,﹣1,﹣4),=(4,

数学必修4_第二章_平面向量知识点

数学必修4第二章 平面向量知识点 2.1 平面向量的实际背景及基本概念 1. 向量:既有大小又有方向的量。 2. 向量的模:向量的大小即向量的模(长度),如,AB a 的模分别记作|AB |和||a 。注:向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小。 3. 几类特殊向量 (1)零向量:长度为0的向量,记为0,其方向是任意的,0与任意向量平行, 零向量a =0?|a |=0。由于0的方向是任意的,且规定0平行于任何向量,故在有关向量平行(共线)的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件。(注意与0的区别) (2)单位向量:模为1个单位长度的向量,向量0a 为单位向量0||1a ?=。将一个 向量除以它的模即得到单位向量,如a 的单位向量为:||a a e a = (3)平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量,称为平行向量.记作a ∥b 。 规定:0与任何向量平等, 任意一组平行向量都可以移到同一直线上,由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量。 数学中研究的向量是自由向量,只有大小、方向两个要素,起点可以任意选取,现在必须区分清楚共线向量中的“共线”与几何中的“共线”、的含义,要理解好平行向量中的“平行”与几何中的“平行”是不一样的。 (4)相反向量:与a 长度相等、方向相反的向量,叫做a 的相反向量。记作a -。 关于相反向量有:① 零向量的相反向量仍是零向量, ②)(a --=a ; ③ ()0a a +-=; ④若a 、b 是互为相反向量,则a =b -,b =a -,a +b =0 。

b a b - C (5)相等向量:长度相等且方向相同的向量。记为b a =。相等向量经过平移后 总可以重合。 2.2 平面向量的线性运算 1.向量加法 (1)定义:求两个向量和的运算叫做向量的加法 设,AB a BC b ==,则a +b =AB BC +=AC 。 规定:a a a =+=+00; (2)向量加法的法则—“三角形法则”与“平行四边形法则” ① 用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量 是始点与已知向量的始点重合的那条对角线。 ② 三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向 最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和。注: 当两个向量的起点公共时,用平行四边形法则;当两向量是首尾连接时,用三角形法则。向量加法的三角形法则可推广至多个向量相加: AB BC CD PQ QR AR +++ ++=,但这时必须“首尾相连”。 (3)向量加法的运算律: ①交换律:a b b a +=+ ②结合律:()()a b c a a c ++=++ 2.法向量的减 (1) 定义:若a x b +=则向量x 叫做a 与b 的差,记为b a -。求两个向量差的运算,叫做向量的减法。 (2) 向量减法的法则—“三角形法则”与“平行四边形法则” ① 三角形法则:当,a b 有共同起点时,a b -表示为从减向量b 的终点指向被减向量a 的终点的向量。 ② 平行四边形法则:两个已知向量是要共始点的,差向量是如图所

高中数学必修4第二章 平面向量公式及定义

平面向量公式 1、向量的加法 向量的加法满足平行四边形法则和三角形法则. AB+BC=AC. a+b=(x+x',y+y'). a+0=0+a=a. 向量加法的运算律: 交换律:a+b=b+a; 结合律:(a+b)+c=a+(b+c). 2、向量的减法 如果a、b是互为相反的向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0.0的反向量为0 AB-AC=CB.即“共同起点,指向被减” a=(x,y) b=(x',y') 则 a-b=(x-x',y-y'). 4、数乘向量 实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa,且∣λa∣=∣λ∣?∣a∣. 当λ>0时,λa与a同方向; 当λ<0时,λa与a反方向; 当λ=0时,λa=0,方向任意. 当a=0时,对于任意实数λ,都有λa=0. 注:按定义知,如果λa=0,那么λ=0或a=0. 实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩. 当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的∣λ∣倍; 当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上缩短为原来的∣λ∣倍. 数与向量的乘法满足下面的运算律 结合律:(λa)?b=λ(a?b)=(a?λb). 向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa. 数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λ b. 数乘向量的消去律:①如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b.②如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ. 3、向量的的数量积 定义:已知两个非零向量a,b.作OA=a,OB=b,则角AOB称作向量a和向量b的夹角,记作〈a,b〉并规定0≤〈a,b〉≤π 定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作a?b.若a、b不共线,则a?b=|a|?|b|?cos〈a,b〉;若a、b共线,则a?b=+-∣a∣∣b∣. 向量的数量积的坐标表示:a?b=x?x'+y?y'. 向量的数量积的运算律 a?b=b?a(交换律);

人教版高中数学高一-教案必修4第2章(第1课时)平面向量的实际背景及基本概念

课题:2.1.1向量的物理背景与概念 2.1.2向量的几何表示 2.1.3相等向量与共线向量 教学目的: 1.理解向量的概念,掌握向量的几何表示; 2.了解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并会辨认图形中的相等向量或出与某一已知向量相等的向量; 3.了解平行向量的概念. 教学重点:向量概念、相等向量概念、向量几何表示 教学难点:向量概念的理解 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教具:多媒体、实物投影仪 内容分析: 向量这一概念是由物理 学和工程技术抽象出来的, 反过来,向量的理论和方法, 又成为解决物理学和工程技 术的重要工具,向量之所以有用,关键是它具有一套良好的运算 性质,通过向量可把空间图形的性质转化为向量的运算,这样通 过向量就能较容易地研究空间的直线和平面的各种有关问题 向量不同于数量,它是一种新的量,关于数量的代数运算在 向量范围内不都适用因此,本章在介绍向量概念时,重点说明了 向量与数量的区别,然后又重新给出了向量代数的部分运算法则, 包括加法、减法、实数与向量的积、向量的数量积的运算法则等之后, 又将向量与坐标联系起来,把关于向量的代数运算与数量(向量的坐标) 的代数运算联系起来,这就为研究和解决有关几何问题又提供了两种 方法——向量法和坐标法 教学过程: 一、复习引入: 在现实生活中,我们会遇到很多量,其中一些量在取定单位后用一个实数就可以表示出来,如长度、质量等.还有一些量,如我们在物理中所学习的位移,是一个既有大小又有方向的量,这种量就是我们本章所要研究的向量. 向量是数学中的重要概念之一,向量和数一样也能进行运算,而且用向量的有关知识还能有效地解决数学、物理等学科中的很多问题,在这一章,我们将学习向量的概念、运算及其简单应用.这一节课,我们将学习向量的有关概念. 二、讲解新课: 1.向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量 注意:1?数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;向量有方向,大小,双重性,不能比较大小 2?从19世纪末到20世纪初,向量就成为一套优良通性的数学体系,用以研究空间性

高中数学-空间向量及向量的应用

高中数学-空间向量及向量的应用 一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标。 设血勺乃召),氓叫?乃w ), AB = OB-OA=(^y 2l 切—(吊丹 丑)=(乃—咛乃—丹 勺一匂) 空间向量的直角坐标运算: 设Q = 2],砌,色3 $ =1鹉毎妇则; ① 口+ b= P],曲,电 宀|俎,给禺 ?=I 角十知鬥 +為、屯 +鸟I ? ② a-b = \ a^a 2,a 21■ 诲.场岛i =(业一% 气-如 码一為 帀 ③ 加=兄I 曲卫2,? ' = I 現珂"久卷 '(/i e 7?); ④ 总■&= |气命4 片妇任 | = &占 + 逐血 +&並: ⑤ 口0Fe 鱼二 空三生=左或。『舌寻口[三碣‘ - 冊节 处二赵; 对? $ ⑥ 7丄匸q 口血十口曲十m 禺=0 ; 空间两点间距离:丄“ 「 1 :利用空间向量证明空间位置关系(同平面向量) 2:利用空间向量求线线角、线面角 (1)异面直线所成角Z ? gw 设Q”分别为异面直线讥的方向向量,则 则: 空间线段 的中点M (x ,y ,z )的坐标: 空间直角坐标系的原则: 规定:一切空间向量的起点都是坐标系原点,于是,空间任意一个向量与它的终点坐标一一对应

(2) 线面角凰打殳《是直线l 的方向向量,n 是平面的法向量,则 3 :利用空间向量求二面角 其计算公式为:设 加“分别为平面G 8的法向量,则 与,剤7 互补或相等, - ? ? . m * n |( csfl i = | A>| = I 忘I * I 云I 操作方法: 1 ?空间中各种角包括:异面直线所成的角、直线与平面所成的角以及二面角。 ①棱上一点双垂线法:②面上一点三垂线法:③空间一点垂面法: 斜面面积和射影面积的关系公式: S S cos (S 为原斜面面积,S 为射影面积,为斜面与射影所成二面 角的平面角)这个公式对于斜面为三角形 ,任意多边形都成立.是求二面角的好方法.当作二面角的平面角有困难时 如果能找得斜面面积的射影面积 ,可直接应用公式,求岀二面角的大小。 2 ?空间的距离 点线距,点面距,线线距,线面距,面面距都是对应图形上两点间的最短距离 3 ?空间向量的应用 (1 )用法向量求异面直线间的距离 CQS P rris-:欧 * b (1)异面直线所成的角的范围是 (2 )直线与平面所成的角的范围是 [0,—]。射影转 化法 2 方法 (3 )二面角的范围一般是指 (0,],解题时要注意图形的位置和题目的要求。作二面角的平面角常有三种 b F

高中数学人教A版必修4讲义:第二章 2.1 平面向量的实际背景及基本概念含答案

平面向量的实际背景及基本概念 预习课本P74~76,思考并完成以下问题 (1)向量是如何定义的?向量与数量有什么区别? (2)怎样表示向量?向量的相关概念有哪些? (3)两个向量(向量的模)能否比较大小? (4)如何判断相等向量或共线向量?向量AB与向量BA是相等向量吗? (5)零向量与单位向量有什么特殊性?0与0的含义有什么区别? [新知初探] 1.向量的概念和表示方法 (1)概念:既有大小,又有方向的量称为向量. (2)向量的表示: 表示法 几何表示:用有向线段来表示向量,有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向,即用有向线段的起点、终点字母表示,如AB,… 字母表示:用小写字母a,b,c,…表示,手写时必须加箭头 量,有向线段是规定了起点和终点的线段. 2.向量的长度(或称模)与特殊向量 (1)向量的长度定义:向量的大小叫做向量的长度. (2)向量的长度表示:向量AB,a的长度分别记作:|AB|,|a|.

(3)特殊向量: ①长度为0的向量为零向量,记作0; ②长度等于1个单位的向量,叫做单位向量. [点睛]定义中的零向量和单位向量都是只限制大小,没有确定方向.我们规定零向量的方向是任意的;单位向量有无数个,它们大小相等,但方向不一定相同.3.向量间的关系 (1)相等向量:长度相等且方向相同的向量,叫做相等向量,记作:a=b. (2)平行向量:方向相同或相反的非零向量,也叫共线向量;a平行于b,记作a∥b;规定零向量与任一向量平行. [点睛]共线向量仅仅指向量的方向相同或相反;相等向量指大小和方向均相同. [小试身手] 1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)两个向量能比较大小.() (2)向量的模是一个正实数.() (3)单位向量的模都相等.() (4)向量AB与向量BA是相等向量.() 答案:(1)×(2)×(3)√(4)× 2.有下列物理量:①质量;②温度;③角度;④弹力;⑤风速. 其中可以看成是向量的个数() A.1B.2C.3D.4 答案:B 3.已知向量a如图所示,下列说法不正确的是() A.也可以用MN表示B.方向是由M指向N C.始点是M D.终点是M 答案:D 4.如图,四边形ABCD和ABDE都是平行四边形,则与ED相等的向 量有______. 答案:AB,DC 向量的有关概念 [典例]有下列说法:①向量AB和向量BA长度相等;②方向不同的两个向量一定不平行;③向量BC是有向线段;④向量0=0,其中正确的序号为________.

高中数学(理)空间向量知识点归纳总结及综合练习

空间向量知识点归纳总结 知识要点。 1. 空间向量的概念:在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量。 注:(1)向量一般用有向线段表示同向等长的有向线段表示同一或相等的向量。 (2)空间的两个向量可用同一平面内的两条有向线段来表示。 2. 空间向量的运算。 3. 共线向量。 (1)如果表示空间向量的有向线段所在的直线平行或重合,那么这些向量也叫做共线向量或平行向量, a 平行于 b ,记作b a //。 》 (2)共线向量定理:空间任意两个向量a 、b (b ≠0 ),a b a b 共面向量 (1)定义:一般地,能平移到同一平面内的向量叫做共面向量。 说明:空间任意的两向量都是共面的。 (2)共面向量定理:如果两个向量,a b 不共线,p 与向量,a b 共面的条件是存在实数,x y 使 p xa yb =+。 5. 空间向量基本定理:如果三个向量,,a b c 不共面,那么对空间任一向量p ,存在一个唯一的有序实数组 ,,x y z ,使p xa yb zc =++。 若三向量,,a b c 不共面,我们把{,,}a b c 叫做空间的一个基底,,,a b c 叫做基向量,空间任意三个不共面的向量都可以构成空间的一个基底。 推论:设,,,O A B C 是不共面的四点,则对空间任一点P ,都存在唯一的三个有序实数,,x y z ,使 OP xOA yOB zOC =++。 6. 空间向量的直角坐标系: ~ (1)空间直角坐标系中的坐标: (2)空间向量的直角坐标运算律: ①若123(,,)a a a a =,123(,,)b b b b =,则112233(,,)a b a b a b a b +=+++, 112233(,,)a b a b a b a b -=---,123(,,)()a a a a R λλλλλ=∈, 112233a b a b a b a b ?=++, 112233//,,()a b a b a b a b R λλλλ?===∈, 1122330a b a b a b a b ⊥?++=。 ②若111(,,)A x y z ,222(,,)B x y z ,则212121(,,)AB x x y y z z =---。 一个向量在直角坐标系中的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点的坐标减去起点的坐标。 》

人教A版高中数学必修4第二章平面向量2.1平面向量的实际背景及基本概念习题(最新整理)

平面向量的实际背景及基本概念课时练 1.下列物理量:①质量;②速度;③位移;④力;⑤加速度;⑥路程;⑦密度;⑧功,其中不是向量的有( ) A.1 个B.2 个 C.3 个D.4 个 解析:由物理知识知,质量、路程、密度、功是标量,而速度、位移、力、加速度是向量. 答案:D 2.在下列命题中,正确的是( ) A.若|a|>|b|,则a>b B.若|a|=|b|,则a=b C.若a=b,则a 与b 共线 D.若a≠b,则a 一定不与b 共线 解析:分析四个选项知,C 正 确.答案:C 3.设a,b 为两个单位向量,下列四个命题中正确的是( ) A.a=b B.若a∥b,则a=b C.a=b 或a=-b D.若a=c,b=c,则a=b 答案:D →→→ 4.设M 是等边△ABC 的中心,则AM、MB、MC是( ) A.有相同起点的向量 B.相等的向量 C.模相等的向量 D.平行向量 解析:由正三角形的性质知,|MA|=|MB|=|MC|. →→→ ∴|MA|=|MB|=|MC|.故选C. 答案:C

→→ 5.如右图,在四边形ABCD 中,其中AB=DC,则相等的向量是( ) →→→→ A.AD与CB B.OA与OC →→→→ C.AC与DB D.DO与OB →→→→解析:由AB=DC知,四边形ABCD 是平行四边形,由平行四边形的性质知,|DO|=|OB|,故选D. 答案:D 6.如下图,ABCD 为边长为3 的正方形,把各边三等分后,共有16 个交点,从中选取 → 两个交点作为向量,则与AC平行且长度为2 2的向量个数是. → → → → →→→→ 解析:如图所示,满足条件的向量有EF、FE、HG、GH、AQ、QA、PC、CP共8 个. 答案:8 个 7.把平行于某一直线的一切向量平移到同一起点,则这些向量的终点构成的图形是 . 解析:这些向量在同一直线,其终点构成一条直 线.答案:一条直线 8.给出以下5 个条件:①a=b;②|a|=|b|;③a 与b 方向相反;④|a|=0 或|b|=0;⑤a 与b 都是单位向量, 其中能使a∥b 成立的是. 答案:①③④ 9.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:

高中数学 空间向量及其运算 教案

空间向量及其运算 【高考导航】 本节内容是高中教材新增加的内容,在近两年的高考考查中多作为解题的方法进行考查,主要是解题的方法上因引入向量得以扩展.例如2001上海5分,2002上海5分. 【学法点拨】 本节共有4个知识点:空间向量及其线性运算、共线向量与共面向量、空间向量的分解定理、两个向量的数量积.这一节是空间向量的重点,在学习本节内容时要与平面向量的知识结合起来,认识到研究的范围已由平面扩大到空间.一个向量是空间的一个平移,两个不平行向量确定的是一个平行平面集,在此基础上,把平行向量基本定理和平面向量基本定理推广到空间,得出空间直线与平面的表达式,有了这两个表达式,我们可以很方便地解决空间的共线和共面问题.空间向量基本定理是空间几何研究代数化的基础,有了这个定理,整个空间被3个不共面的基向量所确定,空间一个点或一个向量和实数组(x ,y ,z )建立起一一对应关系,空间向量的数量积一节中,由于空间任一向量都可以转化为共面向量,所以空间两个向量的夹角的定义、取值范围、两个向量垂直的定义和表示符号及向量的模的概念和表示符号等,都与平面向量相同. 【基础知识必备】 一、必记知识精选 1.空间向量的定义 (1)向量:在空间中具有大小和方向的量叫作向量,同向且等长的有向线段表示同一向量或相等向量. (2)向量的表示有三种形式:a ,AB ,有向线段. 2.空间向量的加法、减法及数乘运算. (1)空间向量的加法.满足三角形法则和平行四边形法则,可简记为:首尾相连,由首到尾.求空间若干个向量之和时,可通过平移将它们转化为首尾相接的向量.首尾相接的若干个向量若构成一个封闭图形,则它们的和为0,即21A A +32A A +…1A A n =0. (2)空间向量的减法.减法满足三角形法则,让减数向量与被减数向量的起点相同,差向量由减数向量的终点指向被减数向量的终点,可简记为“起点相同,指向一定”,另外要注意 -=的逆应用. (3)空间向量的数量积.注意其结果仍为一向量. 3.共线向量与共面向量的定义. (1)如果表示空间向量的有向线段在直线互相平行或重合,那么这些向量叫做共线向量或平行向量.对于空间任意两个向量a,b(b≠0),a∥b ?a=λb ,若A 、B 、P 三点共线,则对空间任意一点O ,存在实数t,使得OP =(1-t)OA +t OB ,当t=2 1 时,P 是线段AB 的中点,则中点公式为OP = 2 1 (OA +). (2)如果向量a 所在直线O A 平行于平面α或a 在α内,则记为a ∥α,平行于同一个平面的

高中数学必修4第二章平面向量教案完整版93323

高中数学必修4第二章平面向量教案(12课时) 本章内容介绍 向量这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的,是近代数学中重要和基本的数学概念之一,有深刻的几何背景,是解决几何问题的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加(减)法、数乘向量、数量积运算,从而把图形的基本性质转化为向量的运算体系. 向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景.在本章中,学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,学习平面向量的线性运算、平面向量的基本定理及坐标表示、平面向量的数量积、平面向量应用五部分内容.能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题. 本节从物理上的力和位移出发,抽象出向量的概念,并说明了向量与数量的区别,然后介绍了向量的一些基本概念. (让学生对整章有个初步的、全面的了解.) 第1课时 §2.1 平面向量的实际背景及基本概念 教学目标: 1.了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;掌握向量的模、零向量、 单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等概念;并会区分平行向量、相等向量和共线向量. 2.通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别. 3.通过学生对向量与数量的识别能力的训练,培养学生认识客观事物的数学本质的能力. 教学重点:理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量.教学难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系. 学法:本节是本章的入门课,概念较多,但难度不大.学生可根据在原有的位移、力等物理概念来学习向量的概念,结合图形实物区分平行向量、相等向量、共线向量等概念. 教具:多媒体或实物投影仪,尺规 授课类型:新授课 教学思路: 一、情景设置: 如图,老鼠由A向西北逃窜,猫在B处向东追去,设问:猫能否 追到老鼠?(画图) 结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了. 分析:老鼠逃窜的路线AC、猫追逐的路线BD实际上都是有方向、 A B C D

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