内容正文:
6.1.2&6.1.3&6.1.4 向量的加法、向量的减法、数乘向量
一、向量的加法运算
1、定义:求两个向量和的运算,叫做向量的加法。
2、三角形法则:已知非零向量a,b,在平面内任取一点A,作=a,=b,再作向量,
向量叫做a与b的和,记作a+b,即a+b=
3、平行四边形法则:已知不共线的两个向量a,b,在平面内任取一点O,
以同一点O为起点的两个已知向量a,b为邻边作▱OACB,对角线就是a与b的和
【规定】零向量与任一向量a的和都有a+00+a=.
【注意】在使用向量加法的三角形法则时,要注意“首尾相接”,即第一个向量的终点与第二个向量的起点重合,
则以第一个向量的起点为起点,并以第二个向量的终点为终点的向量即两向量的和;
向量加法的平行四边形法则的应用前提是“共起点”,即两个向量是从同一点出发的不共线向量.
4、向量加法的运算律
结合律:a+b=b+a 交换律:(a+b)+c=a+(b+c)
二、向量的减法
1、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.
(1)规定:零向量的相反向量仍是仍是零向量;
(2)-(-a)=a;
(3)a+(-a)=(-a)+a=0;
(4)若a与b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0.
【注意】相反向量与相等向量一样,从“长度”和“方向”两方面定义,相反向量必为平行向量.
2、向量的减法
(1)定义:a-b=a+(-b),即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.
(2)几何意义:以O为起点,作向量=a,=b,则=a-b,
如图所示,即a-b可表示从向量b的终点指向向量a的终点的向量.
【注意】在用三角形法则作向量减法时,只要记住“连接向量终点,箭头指向被减向量”即可.
三、数乘向量
1、定义: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,
它的长度与方向规定如下:
①|λa|=|λ||a|;
②当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反.
2、运算律:设λ,μ为任意实数,则有:
①λ(μ a)=(λμ)a; ②(λ+μ)a=λa+μ a; ③λ(a+b)=λa+λb;
特别地,有(-λ)a=λ(-a)=-(λa); λ(a-b)=λa-λb.
3、线性运算:向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算,向量线性运算的结果仍是向量.
对于任意向量a,b,以及任意实数λ,μ1,μ2,恒有λ(μ1a+μ2b)=λμ1a±λμ2b.
题型一 向量的加法运算
【例1】如图,已知,求作.
(1) (2)
【变式1-1】如图为正八边形ABCDEFGH,其中O为正八边形的中心,则( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(多选)已知点D,E,F分别是的边,,的中点,则下列等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】化简
(1); (2) .
题型二 向量的减法
【例2】如图,已知向量,,,求作向量.
【变式2-1】若是平面上不共线的任意三点,则以下各式中成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(多选)化简以下各式,结果为的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】化简下列各式:
(1);
(2).
【变式2-4】梯形中,,与交于点,则____.
题型三 向量的数乘运算
【例3】如图,已知向量,求作向量,.
【变式3-1】化简:
(1); (2);
(3); (4).
【变式3-2】已知3(2-+)+=2(-+3),求.
【变式3-3】已知向量,,且,求向量.
【变式3-4】已知,是两个不共线的向量,向量,,求(用,表示).
题型四 利用已知向量表示未知向量
【例4】如图所示,四边形是平行四边形,是该平行四边形外一点,且,,,试用向量、、表示向量与.
【变式4-1】如图所示,已知在中,是边上的中点,则( )
A. B. C. D.
【变式4-2】如图,向量,,,则向量可以表示为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】如图所示,在四边形中,,对角线与交于点,设,,用和表示和.
【变式4-4】如图,在矩形中,分别为的中点,为中点,则( )
A. B. C. D.
题型五