内容正文:
9.2.1 向量的加减法
第1课时 向量的加法
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.理解并掌握向量加法的概念及向量加法的几何意义.
2.掌握向量加法的三角形法则和平行四边形法则,并能熟练地运用这两个法则作两个向量的加法运算.
3.了解向量加法的交换律和结合律,并能作图解释向量加法运算律的合理性.
重点
难点
重点:向量的加法法则及向量的加法运算.
难点:向量加法的几何意义.
1.向量加法的定义及两个重要法则
定义
求两个向量和的运算叫作向量的加法
向量加法的三角形法则
前提
已知向量a和b,在平面内任取一点O
作法
作=a,=b,连接OB
结论
向量叫作a与b的和,记作a+b,即a+b=+=
图形
向量加法的平行四边形法则
前提
已知任意两个不共线的非零向量a,b
作法
分别作=a,=b,以OA,OC为邻边作▱OABC
结论
以O为起点的对角线表示的向量 就是向量a与b的和,即=a+b
图形
特例
(1)任一向量与其相反向量的和是零向量,即a+(-a)=(-a)+a=0.
(2)对于零向量和任一向量a,我们规定a+0=0+a=a
(1)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.
(2)三角形法则与平行四边形法则的适用条件
三角形法则
平行四边形法则
两向量位置关系
两向量共线或不共线均可
只适用于两向量不共线的情况
两向量起点、终点的特点
一个向量的终点为另一个向量的起点
两向量起点相同
2.向量加法的运算律
运 算 律
交换律
a+b=b+a
结合律
(a+b)+c=a+(b+c)
1.已知非零向量a,b,c,则向量(a+c)+b,b+(a+c),b+(c+a),c+(b+a),c+(a+b)中,与向量a+b+c相等的个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:选D 由向量加法的交换律与结合律可知,所给的5个向量都与a+b+c相等.
2.(多选)下列各式的结果为0的是( )
A.++ B.(+)++
C.+++ D.+++
答案:AD
3.在矩形ABCD中,+=________.
答案:
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求作向量的和
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[典例] (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.
[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a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b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.
应用三角形法则和平行四边形法则应注意的问题
(1)三角形法则可以推广到n个向量求和,作图时要求“首尾相连”,即n个首尾相连的向量的和对应的向量是第一个向量的起点指向第n个向量的终点的向量.
(2)平行四边形法则只适用于不共线的向量求和,作图时要求两个向量的起点重合.
(3)求作三个或三个以上的向量的和时,用三角形法则更简单.
[对点训练]
(1)如图①,利用向量加法的三角形法则作出a+b;
(2)如图②,利用向量加法的平行四边形法则作出a+b.
解:(1)如图a所示,设=a,因为a与b有公共点A,所以过A点作=b,连接即为a+b.
(2)如图b,设=a,过O点作=b,则以OA,OB为邻边作▱OACB,连接OC,则=+=a+b.
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向量的加法运算
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[典例] (1)化简:
①+;
②++.
(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] (1)①+=+=;
②++=++=0.
(2)①++=++=++=+=;
②+++=+++=++=+=0.
向量加法运算律的意义和应用原则
(1)意义
向量加法的运算律为向量加法提供了变