内容正文:
2.1 向量的加法
明学习目标
知结构体系
课标要求
1.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.
2.理解平面向量加法的几何意义.
重点难点
重点:向量加法的交换律和结合律,并会用它们进行向量计算.
难点:掌握向量加法的三角形法则及平行四边形法则.
1.向量加法的定义
求两个向量和的运算,称为向量的加法.
2.向量加法的两种法则
平行四边形法则
已知两个不共线的向量a,b,在平面内任取一点A,作有向线段=a,=b,以有向线段和为邻边作▱ABCD,则有向线段 表示的向量即为向量a与b的和,记作a+b.这种求两个向量和的作图方法称为向量加法的平行四边形法则
三角形法则
作有向线段=a,以有向线段的终点为起点,作有向线段=b,连接A,C得到有向线段,也可以表示向量a与b的和.这种求两个向量和的作图方法称为向量加法的三角形法则
准确理解向量加法的三角形法则和平行四边形法则
(1)两个法则的使用条件不同:三角形法则适用于任意两个非零向量求和;平行四边形法则只适用于两个不共线的向量求和.
(2)当两个向量不共线时,两个法则是一致的.
(3)在使用三角形法则时,应注意“首尾连接”,在使用平行四边形法则时应注意“公共起点”.
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3.向量加法的运算律
结合律
(a+b)+c=a+(b+c)
交换律
a+b=b+a
(1)向量加法的交换律、结合律对任意向量都成立.
(2)因为向量的加法满足交换律和结合律,所以多个向量的加法运算就可以按照任意的次序与任意的组合进行.如(a+b)+(c+d)=(a+c)+(b+d),a+b+c+d+e=[d+(a+c)]+(b+e).
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)任意两个向量的和仍然是一个向量.( )
(2)对于任意两个向量,都可利用平行四边形法则求出它们的和向量.( )
(3)如果a,b是共线的非零向量,那么a+b的方向必与a,b之一的方向相同.( )
(4)若a+b=0,则a=0且b=0.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.在△ABC中,=a,=b,则a+b等于( )
A. B. C. D.
答案:D
3.(多选)下列等式成立的是( )
A.0a B.a+b=b+a
C.+=2 D.+=
答案:ABD
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已知向量求作和向量
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[典例] (1)如图甲所示,求作向量和a+b;
(2)如图乙所示,求作向量和a+b+c.
[解] (1)首先作向量=a,然后作向量=b,则向量=a+b.如图所示.
(2)法一:三角形法则
如图所示,首先在平面内任取一点O,作向量=a,再作向量=b,则得向量=a+b,然后作向量=c,则向量=(a+b)+c=a+b+c即为所求.
法二:平行四边形法则
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.
(1)应用向量加法的三角形法则要特别注意“首尾相接”,即将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,第二个向量的终点为终点的向量即为两向量的和.
(2)平行四边形法则只适用于不共线的向量求和.在运用平行四边形法则时,首先要将两向量平移到一起,使它们的起点重合,再作平行四边形求和.
[对点训练]
如图,已知a,b,c,求作向量a+b+c.
解:如图所示,在平面内任取一点O,作=a,=b,=c,则=a+b+c即为所求.
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向量的加法运算
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[典例] 化简下列各式:
(1)++;
(2)++++.
[解] (1)法一:++=(+)+=+=0.
法二:++=(+)+=(+)+=+=0.
(2)++++=++++=+++=++=+=0.
解决向量加法运算时应注意两点
(1)可以利用向量的几何表示,画出图形进行化简或计算.
(2)要灵活运用向量加法的运算律,注意各向量的起、终点及向量起、终点字母的排列顺序,特别注意勿将0写成0.
[对点训练]
1.在四边形ABCD中,若=+,则四边形ABCD一定是( )
A.正方形 B.菱形 C.矩形 D.平行四边形
解析:选D 由向量加法的三角形法则,得=