内容正文:
6.2.1 向量的加法运算(强基课—梯度进阶式教学)
课时目标 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,会用向量的三角形法则和平行四边形法则作两个向量的和向量.
3.掌握向量加法的交换律和结合律,并会用它们进行向量的计算.
(一)向量加法
1.向量加法的定义及三角形法则
定义
求两个向量和的运算,叫做向量的加法
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,连接AC
结论
向量叫做a与b的和,记作a+b,即a+b=+=
图形
2.向量加法的平行四边形法则
前提
已知不共线的两个向量a,b,在平面内任取一点O
作法
作=a,=b.以OA,OB为邻边作▱OACB,连接OC,则=+=a+b
结论
以O为起点的向量就是向量a与b的和
图形
3.规定
零向量与任意向量a的和都有a+0=0+a=a.
[基点训练]
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.( )
答案:(1)√ (2)× (3)×
2.在△ABC中,=a,=b,则a+b等于( )
A. B.
C. D.
答案:D
(二)共线向量的加法与向量加法的运算律
1.|a+b|与|a|,|b|之间的关系
一般地,我们有|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当a,b中有一个是零向量或a,b是方向相同的非零向量时,等号成立.
2.向量加法的运算律
交换律
a+b=b+a
结合律
(a+b)+c=a+(b+c)
微点助解
(1)当两个向量共线时,向量加法的交换律和结合律也成立.
(2)我们可以从位移的物理意义理解向量加法的交换律:一质点从点A出发,方案①先走过的位移为向量a,再走过的位移为向量b,方案②先走过的位移为向量b,再走过的位移为向量a,则方案①②中质点一定会到达同一终点.
(3)多个向量的加法运算可按照任意的次序与任意的组合进行,如(a+b)+(c+d)=(b+d)+(a+c);a+b+c+d+e=[d+(a+c)]+(b+e).
[基点训练]
1.下列等式不成立的是( )
A.0+a=a B.a+b=b+a
C.+=2 D.++=
答案:C
2.已知a,b,c是非零向量,则(a+c)+b,b+(a+c),b+(c+a),c+(a+b),c+(b+a)中,与向量a+b+c相等的向量的个数为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
解析:选A 向量加法满足交换律,所以五个向量均等于a+b+c.故选A.
题型(一) 向量加法的平行四边形法则和三角形法则
[典例1] 如图(1)(2),已知向量a,b,c,求作向量a+b和a+b+c.
[解] (1)作法:在平面内任意取一点O,作=a,=b,则=a+b.
(2)作法:在平面内任意取一点O,作=a,=b,=c,则=a+b+c.
[方法技巧]
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.
[针对训练]
1.如图,已知向量a,b,求作向量a+b.
解:(1)作=a,=b,则=a+b,如图①.
(2)作=a,=b,则=a+b,如图②.
(3)作=a,=b,则=a+b,如图③.
2.如图,已知a,b,c,求作向量a+b+c.
解:作法:在平面内任取一点O,如图所示,作=a,=b,=c,则=a+b+c.
题型(二) 向量加法运算律的应用
[典例2] 化简:
(1)++;
(2)++++.
[解] (1)++=++=0;
(2)++++=++++=0.
[方法技巧] 向量加法运算律的意义和应用原则
意义
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
利用代数方法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
[针对训练]
3.如图,在矩形ABCD中,O为AC与BD的交点,则++=( )
A. B.
C. D.
解析:选B 由平面向量加法的三角形法则和平行四边形法则,得++=+=.
4.如图,四边形ABCD是梯形,AD∥BC,则++=________.
解析:++=++=.
答案: