内容正文:
6.2 平面向量的运算
6.2.1 向量的加法运算
[学习目标] 借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量加法运算及运算规则,理解其几何意义.
要点一 向量加法的定义及运算法则
定义
求__两个向量和__的运算,叫做向量的加法
运算
法则
三角形
法则
前提
已知非零向量a,b
作法
在平面内取任意一点A,作=a,=b,再作向量
结论
向量叫做a与b的和,记作a+b,即a+b=+=
图形
平行四边形法则
前提
已知不共线的两个向量a,b
作法
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,以OA,OB为邻边作▱OACB
结论
以O为起点的向量(OC是▱OACB的对角线)就是向量a与b的和
图形
规定
对于零向量与任意向量a,规定a+0=0+a=a
要点二 向量加法的运算律与有关不等式
1.向量加法的运算律
(1)交换律:a+b= b+a .
(2)结合律:a+(b+c)= (a+b)+c .
2.向量加法的有关不等关系
(1)|a+b|≤ |a|+|b| ,当且仅当a,b__方向相同__或至少有一个为0时,等号成立.
(2)||a|-|b||≤|a+b|,当且仅当a,b__方向相反__或至少有一个为0时,等号成立.
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)两个向量相加的结果可能是一个数量.( )
(2)两个向量相加实际上就是两个向量的模相加.( )
(3)任意两个向量的和向量不可能与这两个向量共线.( )
(4)若a,b均为非零向量,则|a+b|与|a|+|b|一定相等.( )
解析 (1)错误,两个向量相加的结果仍然是向量.
(2)错误,两个向量相加也要考虑方向.
(3)错误,当两个向量共线时,两个向量的和向量与这两个向量共线.
(4)错误,当a,b共线时,若a,b同向,则|a+b|=|a|+|b|;若a,b反向,则|a+b|=||a|-|b||;当a,b不共线时,|a+b|<|a|+|b|.
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
类型一 向量加法的运算法则
解题技巧
向量求和的注意点
(1)三角形法则对于任何向量求和都适用,但要注意“首尾相连”.
(2)两个向量的和向量仍是一个向量.
(3)平行四边形法则仅对于两个不共线的向量求和适用,且应用的前提是两向量共起点.
(4)当涉及三个或三个以上的向量和时,一般用三角形法则求和更简单.
【例题1】 (1)如图①所示,求作向量a+b.
(2)如图②所示,求作向量a+b+c.
思维导引:(1)用三角形法则作两个方向相同向量的和.
(2)对于三个向量的和,可先作其中两个向量的和,再作这个和向量与另一个向量的和.
解析 (1)首先作向量=a,然后作向量=b,则向量=a+b即为所求,如图所示.
(2)如图所示,首先在平面内任取一点O,作向量=a,=b,=c,以OA,OB为邻边作▱OADB,连接OD,则=+=a+b.再以OD,OC为邻边作▱ODEC,连接OE,则=+=a+b+c即为所求.
【变式1】 在如图所示的正五边形中,给出四个向量a,b,c,d.
(1)求作向量a+c;
(2)求作向量b+d.
解析 (1)如图①,设向量a的起点为O,终点为A,则=a,再作=c,则=a+c即为所求.
(2)如图②,设向量b的起点为O1,终点为A1,则=b,再作=d,则=b+d即为所求.
类型二 向量加法的运算律
解题技巧
(1)在进行向量的加法运算时,可以利用向量的几何表示,画出图形进行化简或计算.
(2)要灵活应用向量加法的运算律,注意各向量的起点、终点及向量的起点、终点字母的排列顺序,凑成首尾相接的形式,特别注意勿将0写成0.
【例题2】 化简:(1)+;
(2)++;
(3)++++.
思维导引:根据向量加法的运算律将原式变为各向量首尾相连的形式,然后利用向量加法的运算法则求和.
解析 (1)+=+=.
(2)++=++=+=0.
(3)++++=++++=+=0.
【变式2】 化简:(1)++;
(2)(+)+(+);
(3)+(+)+.
解析 (1)++=++=.
(2)(+)+(+)=(+)+(+)=+=.
(3)+(+)+=+++=0.
类型三 向量加法的实际应用
答题模板
应用向量加法解决实际
应用问题的基本步骤
(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,对有关向量进行运算,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.
【例题3】 一架执行任务的飞机从A地按北偏西30°的方向飞行300 km后到达B地,然后向C地飞行.已知C地