内容正文:
6.2 平面向量的运算
知识点一 向量加法的三角形法则
已知非零向量a,b,在平面内取任意一点A,作=a,=b,则向量叫做a与b的和,记作a+b,即a+b=+=.这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.
注意点:
运用向量加法的三角形法则作图时要“首尾相接,再首尾连”.
反思感悟 向量加法的三角形法则的特征为首尾顺次相接,即
++……+=.
知识点二 向量加法的平行四边形法则
1.以同一点O为起点的两个已知向量a,b,以OA,OB为邻边作▱OACB,则以O为起点的向量(OC是▱OACB的对角线)就是向量a与b的和.把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.
2.从平行四边形的性质可知三角形法则和平行四边形法则是一致的.
3.对于零向量与任意向量a,规定a+0=0+a=a.
注意点:
运用向量加法的平行四边形法则作图时,要强调两个向量起点相同.
反思感悟 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
联系
三角形法则
(1)首尾相接
(2)适用于任何两个非零向量求和
当两个向量不共线时,三角形法则作出的图形是平行四边形法则作出图形的一半
平行四边形法则
(1)共起点
(2)仅适用于不共线的两个向量求和
知识点三 共线向量的加法与向量加法的运算律
1.一般地,我们有|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当a,b方向相同时等号成立.
2.(加法交换律)a+b=b+a;
(加法结合律)a+(b+c)=(a+b)+c.
反思感悟 向量加法运算律的意义和应用原则
(1)意义:向量加法的运算律为向量加法提供了变形的依据,实现了恰当利用向量加法法则运算的目的.实际上,由于向量的加法满足交换律和结合律,故多个向量的加法运算可以按照任意的次序、任意的组合来进行.
(2)应用原则:通过向量加法的交换律,使各向量“首尾相连”,通过向量加法的结合律调整向量相加的顺序.
知识点四 向量加法的实际应用
反思感悟 应用向量解决实际问题的基本步骤
(1)表示:用向量表示有关量,将所要解答的问题转化为向量问题.
(2)运算:应用向量加法的平行四边形法则和三角形法则,将有关向量进行运算,解答向量问题.
(3)还原:根据向量的运算结果,结合向量共线、相等等概念回答原问题.
知识点五 向量的减法运算
1.相反向量:与向量a长度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,记作-a.
2.向量的减法:向量a加上b的相反向量,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b),因此减去一个向量,相当于加上这个向量的相反向量,求两个向量差的运算叫做向量的减法.
注意点:
(1)零向量的相反向量仍是零向量.
(2)对于相反向量有:a+(-a)=(-a)+a=0.
(3)若a,b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0.
知识点六 向量减法的几何意义
已知向量a,b,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a-b.即a-b可以表示为从向量b的终点指向向量a的终点的向量,这就是向量减法的几何意义.
反思感悟 求作两个向量的差向量的两种思路
(1)可以转化为向量的加法来进行,如a-b,可以先作-b,然后作a+(-b)即可.
(2)可以直接用向量减法的几何意义,即把两向量的起点重合,则差向量为连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量.
知识点七 向量加减的混合运算
反思感悟 (1)向量减法运算的常用方法
(2)向量加减法化简的两种形式
①首尾相连且为和.
②起点相同且为差.
知识点八 向量加减法的综合应用
反思感悟 (1)解决此类问题要搞清楚图形中的相等向量、相反向量、共线向量以及构成三角形的三个向量之间的关系,确定已知向量与被表示向量的转化渠道.
(2)主要应用向量加法、减法的几何意义以及向量加法的结合律、交换律来分析解决问题,在封闭图形中可利用向量加法的多边形法则,提升逻辑推理素养.
知识点九 向量的数乘运算
一般地,我们规定实数λ与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa,其长度与方向规定如下:
(1)|λa|=|λ||a|.
(2)λa(a≠0)的方向
特别地,当λ=0时,λa=0.
当λ=-1时,(-1)a=-a.
注意点:
(1)数乘向量仍是向量.
(2)实数λ与向量不能相加.
反思感悟 λ的正负决定向量λa(a≠0)的方向,λ的大小决定λa的模.
知识点十 向量的线性运算
1.数乘运算的运算律
设λ,μ为实数,那么
(1)λ(μa)=(λμ)a.
(2)(λ+μ)a=λa+μa.
(3)λ(a+b)=λa+λb.
特别地,(-λ)a=-(λa)=λ(-a),λ(a-b)=λa-λb.
2.向量的线性运算
向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算,对于任意向量a,b,以及任意实数λ,μ1,μ2,恒有λ(μ1a±μ2