内容正文:
6.2 平面向量的运算
6.2.1 向量的加法运算
(见学生用书P4)
[学习目标]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,理解其几何意义.2.发展数学抽象和数学运算的核心素养.
必备知识·基础落实
要点一 向量加法的定义及运算法则
定义
求 两个向量和 的运算,叫做向量的加法
运算
法则
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,再作向量
结论
向量叫做a与b的和,记作a+b,即a+b=+=
图形
运算
法则
平行
四边
形法
则
前提
已知不共线的两个向量a,b
作法
在平面内任取一点O,以同一点O为起点的两个已知向量a,b,以OA,OB为邻边作▱OACB
结论
以O为起点的向量(OC是▱OACB的对角线)就是向量a与b的和
图形
规定
对于零向量与任意向量a,规定a+0=0+a=a
要点二 向量加法的运算律与有关不等式
1.向量加法的运算律
(1)交换律:a+b= b+a .
(2)结合律:a+(b+c)= (a+b)+c .
2.向量加法的有关不等关系
(1)|a+b|≤ |a|+|b| ,当且仅当a,b 方向相同 或至少有一个为0时,等号成立.
(2)||a|-|b||≤|a+b|,当且仅当a,b 方向相反 或至少有一个为0时,等号成立.
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)两个向量相加的结果可能是一个数量. ( )
(2)两个向量相加实际上就是两个向量的模相加. ( )
(3)任意两个向量的和向量不可能与这两个向量共线. ( )
(4)若a,b均为非零向量,则|a+b|与|a|+|b|一定相等. ( )
(5)向量加法的平行四边形法则适合任意两个向量. ( )
(6)在矩形ABCD中,+=+. ( )
解析(1)错误,两个向量相加的结果仍然是向量.
(2)错误,两个向量相加也要考虑方向.
(3)错误,当两个向量共线时,两个向量的和向量与这两个向量共线.
(4)错误,当a,b共线时,若a,b同向,则|a+b|=|a|+|b|;若a,b反向,则|a+b|=||a|-|b||;当a,b不共线时,|a+b|<|a|+|b|.
(5)错误,当两个向量共线时,不能使用平行四边形法则求解.
(6)错误,因为+=,+=+=,而在矩形ABCD中,=不成立.
答案(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
关键能力·素养提升
探究一 向量加法的运算法则
解题技巧
向量求和的注意点
(1)三角形法则对于任何向量求和都适用,但要注意“首尾相连”.
(2)两个向量的和向量仍是一个向量.
(3)平行四边形法则仅对于两个不共线的向量求和适用,且应用的前提是两向量共起点.
(4)当涉及三个或三个以上的向量和时,一般用三角形法则求和更简单.
【例题1】(1)如图1,求作向量a+b.
(2)如图2,求作向量a+b+c.
解析(1)如图,首先作向量=a,然后作向量=b,则向量=a+b即为所求.
(2)如图,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.
【变式1】在如图所示的正五边形中,给出四个向量a,b,c,d.
(1)求作向量a+c;
(2)求作向量b+d.
解析(1)如图1,设向量a的起点为O,终点为A,则=a,再作=c,则=a+c即为所求.
(2)如图2,设向量b的起点为O1,终点为A1,则=b,再作=d,则=b+d即为所求.
探究二 向量加法的运算律
解题技巧
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形的依据,实现了恰当利用向量加法法则运算的目的.实际上,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.
(2)应用原则: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.
【例题2】化简:(1)+;
(2)++;
(3)++++.
解析(1)+=+=.
(2)++=++=+=0.
(3)++++=++++=+=0.
【变式2】化简:(1)++;
(2)(+)+(+);
(3)+(+)+.
解析(1)++=++=.
(2)(+)+(+)=(+)+(+)=+=.
(3)+(+)+=+++=0.
探究三 向量加法的实际应用
答题模板
应用向量加法解决实际应用
问题的基本步骤
(1)表示:用向量表示有关量,将所要解答的问题