内容正文:
第2讲 平面向量的加、减法运算
知识点1 向量的加法
向量的加法运算
向量运算
定义
法则(或几何意义)
加法
求两个向量和的运算
向量加法的三角形法则:
如图所示,已知非零向量a,b,在平面内任取一点A,作=a,=b,则向量叫做a与b的和(或和向量),记作a+b,即a+b=+=.上述求两个向量和的作图法则,叫做向量加法的三角形法则.21·世纪*
对于零向量与任一向量a的和有a+0=0+a=a.
向量加法的平行四边形法则:
如图所示,已知两个不共线向量a,b,作=a,=b,则O、A、B三点不共线,以OA,OB为邻边作平行四边形,则以O为起点的对角线上的向量=a+b,这个法则叫做两个向量加法的平行四边形法则.
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向量加法的三角形法则:(类比位移) 记忆口诀:首尾相接首尾连
平行四边形法则:(类比力的合成) 记忆口诀:共起点,连对角
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(当两个向量共线时,三角形法则同样适用),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.
向量加法的运算律: 交换律:; 结合律:.
和向量的模与原向量之间的关系:一般地,我们有.
当与共线且同向时,;
当与共线且异向时,;
当与不共线时,.
知识点2 向量的减法
1、相反向量
(1)我们规定,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)-(-a)=a,a+(-a)=(-a)+a=0.若,互为相反向量,则,,0
(3)零向量的相反向量仍是零向量,即0=-0.
2、向量的减法运算
向量运算
定义
法则(或几何意义)
减法
向量加上向量的相反向量,叫做与的差,即,求两个向量差的运算,叫做向量的减法,向量的减法实质上也是向量的加法.
向量减法的三角形法则:
如图,在平面内任取一点,作,,则向量为所求,即.即把两个向量的起点放在一起,则两个向量的差是以减向量的终点为起点、被减向量的终点为终点的向量.
向量减法的平行四边形法则:
如图,在平面内任取一点,作,,分别以,为边作平行四边形,连接,则,这种作差向量的方法实质上是利用向量减法的定义.
向量减法的三角形法则:记忆口诀:首同尾连指被减
向量的加法和减法的运算问题
关于向量的加法和减法运算问题,一种解法就是依据三角形法则通过作图来解决,另一种解法就是通过表示向量的有向线段的字母符号运算来解决.具体地说,在一个用有向线段表示向量的运算式子中,将式子中的“−”改为“+”只需把表示向量的两个字母的顺序颠倒一下即可.如“”改为“”.解用几个基本向量表示某向量问题的基本技巧是,第一步:观察各向量位置;第二步:寻找(或作)相应的平行四边形或三角形:第三步:运用法则找关系;第四步:化简结果.
考点一 向量的加法运算
解题方略
(1)平行四边形法则的应用前提:两个向量是从同一点出发的不共线向量.
三角形法则应用的前提:两个向量“首尾相接”.
(2) 当两个向量不共线时,三角形法则和平行四边形法则实质是一样的.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.但当两个向量共线时,平行四边形法则便不再适用.
(1) 向量的加法法则
已知向量a与向量b,要作出和向量a+b,关键是准确规范地依据向量的三角形法则和平行四边形法则作图.
【例1】如图,已知向量,,求作向量.
变式1:如图,在下列各小题中,已知向量、,分别用两种方法求作向量.
(2) 向量的加法运算
在向量的加法运算中,通过向量加法的交换律,使各向量“首尾相连”,通过加法的结合律调整向量相加的顺序,可以省去画图步骤,加快解题速度.
【例2】化简:(1)+; (2)++; (3)++++.
变式1:向量﹒化简后等于( )
A. B.0 C. D.
变式2:化简下列各式:①;②;③;④.其中结果为的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
变式3:已知、是不平行的向量,若,,,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【例3】已知正六边形,则 ( )
A. B. C. D.
变式1:如图,在平行四边形ABCD中,O是AC和BD的交点.
(1)+=________;
(2)++=________;
(3)++=________;
(4)++=___