内容正文:
第9章 平面向量
9.2.1 向量的加减法
9.2.1 第1课时 向量的加法运算
学习目标
1.理解向量加法的概念,掌握平行四边形法则和三角形法则.
2.理解向量加法的运算律.
图1表示橡皮条在两个力 和 的作用下,沿 方向伸长了 ;图2表示橡皮条在一个力 的作用下,沿相同方向伸长了相同长度 .从力学的观点分析,力 与 、 之间的关系如何?
图1
图2
实际上,速度的合成和位移的合成,也与力的合成一样,都能看成向量的加法.
定义:
求两个向量和的运算,称为向量的加法.
换句话说,向量与实数一样,也能进行加法运算.
向量加法的三角形法则:
首尾连
首尾相接
已知非零向量 、 ,在平面内任取一点 ,作 , ,
则向量 叫做 与 的和,记作 ,即 ,
这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.
思考: 数的加法满足交换律和结合律,即对任意 ,
有 , .
那么对任意向量的加法是否也满足交换律和结合律?
请画图进行探索.
起点相同
向量加法的平行四边形法则:
以同一点 为起点的两个已知向量 , 为邻边作 ,则以 为起点的对角线 就是 与 的和 ,这种求向量和的方法,称为向量加法的平行四边形法则.
思考:当两个向量共线时,如何作出两个向量的和?
若 , 方向相同,则 .
若 , 方向相反,则 或 .
规定: .
三角形的两边之和大于第三边
当向量 , 不共线时,和向量的长度 与向量 , 的长度
和 之间的大小关系如何?
当向量 , 不共线时,有 .
综合以上探究我们可得结论: .
平行四边形法则
例1.如图,已知向量 , ,求作向量 .
作法1:在平面内任取一点 ,
作 , ,
以 , 为邻边作 .
连接 ,则 .
三角形法则
作法2:在平面内任取一点 ,
作 , ,
则 .
例1.如图,已知向量 , ,求作向量 .
例2.轮船从A港沿北偏东 方向行驶了40 n mile到达B处,再由B处沿正北方向行驶40 n mile到达C处,求此时轮船与A港的相对位置.
东
北
A
B
C
D
E
解:如图所示, , 分别为轮船的两次位移,则 表示轮船的合位移,
设正东方向所在直线为AE,过点B作AE的垂线,垂足为点D.
在 中, ,
东
北
A
B
C
D
E
在 中, ,
由勾股定理得
由 得
因此,此时轮船位于A港北偏东 ,且距A港 n mile的C处.
课堂小结
2.向量加法的三角形法则
要点:两向量首尾连接.
1.向量加法的平行四边形法则
要点:两向量起点重合组成平行四边形的两邻边.
3.向量加法满足交换律及结合律
$$