内容正文:
第六章 平面向量及其应用
6.2.1 向量的加法运算
学习任务
01
理解并掌握向量加法的概念,了解向量加法的几何意义及运算律
02
掌握向量加法运算法则,能熟练地进行向量加法运算
03
能区分数的加法与向量的加法的联系与区别
01
探索新知
探索新知
我们知道,数能进行运算。那么,向量能否也像数一样进行运算呢?位移、力是向量,它们可以合成,能否从位移、力的合成得到启发,引进向量的加法呢?
探索新知
数及数的运算
数
运算及运算律
整数
整数的运算及运算律
指数
对数
指数的运算及运算律
对数的运算及运算律
2+3
2-3=2+(-3)
2×4=2+2+2+2
减法
乘法
加法
人们从向量的物理背景和数的运算中得到启发,引进了向量的运算.
向量加法
向量减法
向量数乘运算
混合运算
探索新知
类比
问题1:物理中有没有与向量加法相关的背景?
应用
向量
向量的运算法则
运算律
数
运算律
应用
数的运算法则
探索新知
位移的合成
A
B
C
A
B
C
我们知道,位移、力是向量,它们可以合成.
能否从位移、力的合成中得到启发,引进向量的加法呢?
探索新知
我们把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的三角形法则
物理知识告诉我们,小华位移 的结果,与小明从点直接到点的位移结果相同.因此,位移可以看作位移与合成的.数的加法启发我们,从运算 的角度看, 可以看作与的和,即位移的合成可以看作向量的加法.
探索新知
定义:求两个向量和的运算,叫做向量的加法。
如:已知非零向量,在平面内取任意一点A,做=,=,则向量叫做与的和,记作:+,即+=+=
b
a
C
b
a+b
向量加法的三角形法则。(首尾相连)
a
B
A
探索新知
O
A
B
C
力的合成
如图,在光滑的平面上,汽车同时受到两个外力与的作用,你能作出这个物体所受的合力吗?
探索新知
O
A
B
C
力的合成
C
O
A
B
探索新知
我们把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则
我们知道,合力在以、为邻边的平行四边形的对角线上,并且大小等于这条对角线的长.从运算的角度看, 可以看作与的和,即力的合成可以看作向量的加法
探索新知
如图,以同一点O为起点的两个已知向量a和b为邻边作平行四边形OACB,则以O为起点的对角线OC就是a与b的和,我们把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则.
a
a
b
+
O
b
A
a
b
C
B
起点相同,对角线为和
对于零向量与任意向量a,规定0+a=a+____=____.
0
a
探索新知
②向量加法的平行四边形法则:
同起点,和向量由起点指向对角线端点
适用于不共线的向量求和.
首尾相接,和向量由起点指向终点.
①向量加法的三角形法则:
适用于任意非零向量求和.
思考 向量加法的平行四边形法则和三角形法则一致吗?为什么?
本质上一致,平行四边形法则中运用了相等向量的平移。
C
b
a+b
a
B
A
B
b
a
A
C
a+b
O
探索新知
归纳
1.对与零向量与任意向量规定
2.位移的合成可以看作向量加法三角形法则的物理模型
力的合成可以看作向量加法平行四边形法则的物理模型
3. 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向量求和
4.两向量不共线时,三角形法则与平行四边形法则本质上是一致的
5.作三个或三个以上向量求和时,三角形法则更简单
探索新知
拓展
【1】在三角形ABC中,AB+BC+CA=0; AB+ BC =AC
【2】向量求和的多边形法则:
已知n个向量,依次首尾连接,则由起始向量的起点,指向末尾向量的终点的向量,即为这些向量的和.这叫做向量求和的多边形法则.
探索新知
(1)如果向量,共线,它们的加法与数的加法有什么关系?你能作出向量吗?
探究
?
A
B
C
方向相同
方向相反
B
C
A
探索新知
(2)探究,,之间的关系。
,
当且仅当,方向相反或相同时等号成立。
探究
?
探索新知
数的加法满足交换律、结合律,向量的加法是否也满足交换律和结合律呢?
探究
?
?
?
向量加法满足交换律和结合律
探索新知
例2 长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过进行轮渡运输。如图所示,一艘船从长江南岸A地出发,垂直于对岸航行,航行速度的大小为15千米每小时,同时江水的速度为向东6千米每小时。
(1)用向量表示江水速度、船速以及船实际航行的速度;
(2)求船实际航行的速度的大小(结果保留小数点后一位)与方向 (用与江水速度间的夹角表示,精确到1度)。
探索新知
A
B
D
C