内容正文:
§2 从位移的合成到向量的加减法
2.1 向量的加法
课程内容标准
学科素养凝练
通过实例,掌握向量加法的运算,并理解其几何意义,了解向量加法的运算性质.
通过研究向量的加法运算及运算性质,提升数学抽象及数学运算素养.
1.向量的加法
(1)定义:求两个向量和的运算.
(2)平行四边形法则:
①作图:已知两个不共线的向量a,b,在平面内任取一点A,作有向线段eq \o(AB,\s\up6(→))=a,eq \o(AD,\s\up6(→))=b,以有向线段eq \o(AB,\s\up6(→)),eq \o(AD,\s\up6(→))为邻边作▱ABCD,则有向线段eq \o(AC,\s\up6(→))表示的向量即为向量a与向量b的和,记作a+b=eq \o(AC,\s\up6(→)).
②几何意义:平行四边形对角线所在的向量.
(3)三角形法则:
①作图:已知非零向量a,b,在平面内任取一点A,作有向线段eq \o(AB,\s\up6(→))=a,以有向线段eq \o(AB,\s\up6(→))的终点为起点,作有向线段eq \o(BC,\s\up6(→))=b,连接A,C得到有向线段eq \o(AC,\s\up6(→)),也可以表示a与b的和. 互为相反向量的两个向量的和为零向量.
②几何意义:从第一个向量的起点到第二个向量终点的向量.
2.向量加法的运算律
(1)交换律:a+b=b+a.
(2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c).
特别地:对于零向量与任一向量a的和,有0+a=a+0=a.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)0+a=a+0=a.( )
(2)eq \o(AB,\s\up6(→))+eq \o(BA,\s\up6(→))=0.( )
(3)eq \o(AB,\s\up6(→))+eq \o(BC,\s\up6(→))>eq \o(AC,\s\up6(→)).( )
(4)|eq \o(AB,\s\up6(→))|+|eq \o(BC,\s\up6(→))|=|eq \o(AC,\s\up6(→))|.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.(教材P83练习3改编)在平行四边形ABCD中,eq \o(BC,\s\up6(→))+eq \o(DC,\s\up6(→))+eq \o(BA,\s\up6(→))=( A )
A.eq \o(BC,\s\up6(→))
B.eq \o(DA,\s\up6(→))
C.eq \o(AB,\s\up6(→))
D.eq \o(AC,\s\up6(→))
3.下列等式不成立的是( C )
A.0+a=a
B.a+b=b+a
C.eq \o(AB,\s\up6(→))+eq \o(BA,\s\up6(→))=2eq \o(AB,\s\up6(→))
D.eq \o(AB,\s\up6(→))+eq \o(BC,\s\up6(→))=eq \o(AC,\s\up6(→))
探究一 向量加法的平行四边形法则和三角形法则
[知能解读] 向量加法的平行四边形法则和三角形法则的区别和联系
区别:(1)三角形法则中强调“首尾相接”,平行四边形法则中强调的是“共起点”.
(2)三角形法则适用于任意两个非零向量求和,而平行四边形法则仅适用于不共线的两个向量求和.
联系:(1)当两个向量不共线时,向量加法的三角形法则和平行四边形法则是统一的.
(2)三角形法则作出的图形是平行四边形法则作出的图形的一半.
如图(1)(2),已知向量a,b,c,求作向量a+b和a+b+c.
(1) (2)
解 (1)作法:在平面内任意取一点O,作eq \o(OA,\s\up6(→))=a,eq \o(AB,\s\up6(→))=b,则eq \o(OB,\s\up6(→))=a+b.
(2)在平面内任意取一点O,作eq \o(OA,\s\up6(→))=a,eq \o(AB,\s\up6(→))=b,eq \o(BC,\s\up6(→))=c,则eq \o(OC,\s\up6(→))=a+b+c.
[方法总结] 用三角形法则求和向量,关键是抓住“首尾相连”,和向量是从第一个向量的起点指向第二个向量的终点;平行四边形法则注意“共起点”.两种方法中,第一个向量的起点可任意选取,可在某一个向量上,也可在其他位置.两向量共线时,三角形法则仍适用,平行四边形法则不适用.
[训练1] 如图,O为正六边形ABCDEF的中心,化简下列向量.
(1)eq \o(OA,\s\up6(→))+eq \o(OC,\s\up6(→))=________;(2)eq \o(BC,\s\up6(→))+eq \o(FE,\s\up6(→))=_