内容正文:
6.2.1向量的加法运算 (精讲)
一、必备知识分层透析
知识点1:向量的加法
(1)向量加法的定义
求两个向量和的运算,叫做向量的加法.两个向量的和仍然是一个向量.对于零向量与任意向量,我们规定.
(2)向量加法的三角形法则(首尾相接,首尾连)
已知非零向量,,在平面内任取一点,作,,则向量叫做与的和,记作,即.这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.
(3)向量加法的平行四边形法则(作平移,共起点,四边形,对角线)
已知两个不共线向量,,作,,以,为邻边作,则以为起点的向量(是的对角线)就是向量与的和.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.
(4)多个向量相加
已知个向量,依次把这个向量首尾相连,以第一个向量的始点为始点,第个向量的终点为终点的向量叫做这个向量的和向量,这个法则叫做向量求和的多边形法则。如图.
知识点2:向量加法的运算律
(1)交换律
(2)结合律
二、重点题型分类研究
题型1:求向量的和
1.(2022·全国·高三专题练习)(1)如图①所示,求作向量;
(2)如图②所示,求作向量.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析.
【详解】
解:(1)首先作向量,然后作向量,则向量,如图③所示.
(2)如图④所示,
首先在平面内任取一点O,作向量,再作向量,则得向量,然后作向量,则向量即为所求.
2.(2021·全国·高一课时练习)如图,为正六边形的中心,作出下列向量:
(1); (2) (3).
【答案】
(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
(1)
因为四边形OABC是以OA,OC为邻边的平行四边形,OB为其对角线,所以.
(2)
因为与方向相同且长度相等,所以与是相同的向量,从而与方向相同,长度为长度的2倍,因此,可用表示,即.
(3)
因为与是一对相反向量,所以.
4.(2021·全国·高一课时练习)(1)如图(1),在中,计算;
(2)如图(2),在四边形中,计算;
(3)如图(3),在边形中,证明你的结论.
【答案】(1)(2)(3),见解析
【详解】
解:(1)
(2).
(3).
证明如下:
题型2:向量的加法运算
1.(2021·全国·高一课时练习)如图,在正六边形中,等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
,.
故选:A.
2.(2021·安徽·定远县育才学校高一阶段练习(文))如图,、、分别是的边、、的中点,则下列等式中错误的是( )
A.++ B.++=
C.++= D.++=
【答案】D
【详解】
++=+,A正确;
++=++=,B正确;
++=+=+=,C正确;
++=+0==≠,D错误,
故选:D.
3.(2021·广东普宁·高一期末)如图所示,正六边形中,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
解:正六边形中,
,;
.
故选:.
4.(2021·河南·信阳市浉河区新时代学校高一阶段练习)化简(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【答案】(1);(2);(3);(4);(5).
【详解】
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)C5.(2021·上海·高一课时练习)向量如图所示,据图解答下列问题:
(1)用表示;(2)用表示;
【答案】(1);
(2);
【详解】
由图知,
(1);
(2);
题型3:向量加法的运用
1.(2021·全国·高一课时练习)一艘船在水中航行,水流速度与船在静水中航行的速度均为.如果此船实际向南偏西方向行驶,然后又向西行驶,你知道此船在整个过程中的位移吗?
【答案】两次位移的和位移的方向是南偏西,位移的大小为.
【详解】
用表示船的第一次位移,用表示船的第二次位移,
根据向量加法的三角形法则知:,
可表示两次位移的和位移.
由题意知,在中,,则,,
在等腰中,,,
,,
两次位移的和位移的方向是南偏西,位移的大小为.
2.(2021·全国·高一课时练习)在静水中船的速度为,水流的速度为,如果船从岸边出发沿垂直于水流的航线到达对岸,求船行进的方向.
【答案】船是沿与水流的方向成的角的方向行进的.
【详解】
作出图形,如图所示.船速船与岸的方向成角,由图可知水+船=实际,结合已知条件,
四边形为平行四边形,在中,水,
船,所以,所以,
从而船与水流方向成的角.
所以船是沿与水流的方向成的角的方向行进的.
3.(2021·全国·高一课时练习)一架飞机沿仰角的方向以的速度起飞,飞机起飞时沿水平方向和竖直方向的速度分别是多少?
【答案】竖直方向的速度大小为,水平方向速度的大小为.
【解析】
【详解】
如图:在直角△中,,
,.
所以,竖直方向的速度大小为,水平方向速度的大小为.
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