内容正文:
苏教版(2019)
必修第二册
9.2.1 向量的加减法
第9章 平面向量
学习目标
1.借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量加、减运算及运算规则,理解其几何意义。
2.掌握向量加减法的运算律。
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情境导入
上节课我们借助物理中的受力分析,引入了向量的概念。
在物理学中,把木块m放在光滑的斜面上,重力G与斜面支持力N的合力是一个沿着斜面向下的力。所以木块m向下滑动。
思考:如何求木块m的合力呢?
从运算的角度看,求几个力的合力可以看作是对几个向量实施某种运算的结果。换句话说,向量与实数一样也能进行运算。
思考:向量如何进行运算?
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探究新知
核心知识点一:
向量的加法
物理学中的速度的合成和力的合成都可以看成是向量的加法。
如图:
已知向量和,在平面上任取一点O,作= ,= ,则向量叫作向量和的和,记作+ 。
即+ =+=
求两个向量和的运算,叫作向量加法。
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探究新知
核心知识点一:
向量的加法
我们把上图中求向量和的方法叫作向量加法的三角形法则。
思考:除了三角形法则,还有其他求向量和的方法吗?
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探究新知
如图,已知向量和,在平面内任取一点O。以O为起点,分别作= ,= ,以向量为邻边做平行四边形OBCA,则以O为起点的对角线所表示的向量,就是向量和的和。
我们把这种求向量加法的方法称为平行四边形法则。
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探究新知
核心知识点二:
向量加法的运算律
规定1:任意向量与其相反向量的和是零向量。即
+(- )=(- )+ =
规定2:对于零向量和任一向量,规定:
+ = + =
思考:在实数运算时,我们学过加法的交换律和结合律,那么在向量的加法运算中,是否符合交换律和结合律呢?
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探究新知
如图,作= ,= ,= ,则+ +(+ ),
(a+b)+c。
我们可以得到:(+ )+ = +(+ );即向量加法满足结合律。
+
+ +
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重点探究
例1:化简下列各式:
(1);
(2).
解析:(1)=;
(2)==。
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重点探究
例2:如图,E,F,G,H分别是梯形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点,化简下列各式:
(1)+;
(2).
解析:(1)
=;
(2)=+。
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探究新知
与实数的减法类似,我们定义,向量的减法是向量加法的逆运算。
核心知识点三:
向量的减法
若+ = ,则向量叫作与的差,记为- 。求两个向量差的运算,叫作向量的减法。
根据向量减法的定义和向量加法的三角形法则,我们可以得到向量- 的作图方法。
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探究新知
已知向量, 不共线。在平面内任取一点O,作= ,= 。
因为作+=。
即:+=。
所以:=- 。
总结:当向量,起点相同时,从b的终点指向a的终点的向量就是- 。
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探究新知
我们也可以把向量的减法看成向量的加法,即:
- = +(- )
如图,在平面内作因为作= ,= ,则 =- 。
所以:=(- )= - 。
总结:减去一个向量等于加上这个向量的相反向量。
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重点探究
例3:化简:
(1);
(2).
解析:(1)
(2)。
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重点探究
例4:如图,四边形ABCD中,设,,,试用,,分别表示,。
【详解】由题图知:,
又,所以.
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重点探究
【总结1】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)适用于任何向量求和 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
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重点探究
【总结2】向量加法运算律的意义和应用原则
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.
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.
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重点探究
【总结3】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- ,可以先作- ,然后作+(- )即可.
(2)可以直接用向量减法的三角形法则,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.
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随堂练习
B
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随堂练习
C
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随堂练习
D
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随堂练习
A
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随堂练习
D
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随堂练习
B
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