内容正文:
6.2平面向量的运算
杨俊
6.2.1向量的加法运算
复习回顾
向量:既有大小又有方向的量. ,
平行向量(共线向量):方向相同或方向相反的非零向量.
相等向量:长度相等且方向相同的向量.
相反向量:长度相等且方向相同的向量.
新知探索
问题1:如图,某质点从点经过点B到点C,质点的位移如何表示?
B
C
A
位移的合成可以看作向量的加法.
求两个向量和的运算,叫做向量的加法.
上面这种求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则.
向量加法的三角形法则
B
C
A
已知非零向量,,在平面内取任意一点,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.
文字语言
符号语言
图形语言
首尾相接,指向终点
新知探索
问题2:如图,在光滑的平面上,一个物体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?由此你能给出向量加法的另一个法则吗?
C
F
力的合成可以看作向量加法.
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,以OA, OB为邻边作平行四边形OACB,则以O为起点的向量(OC为平行四边形OACB的对角线)就是向量与的和.
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.
共起点,连对角
B
O
A
C
对于零向量与任意向量,我们规定.
向量加法的平行四边形法则
问题3:在向量加法的作图中,你认为用三角形法则作图应注意什么?用平行四边形法则作图呢?
区别:(1)三角形法则强调“首尾相接”,平行四边形法则强调“共起点”;
(2)三角形法则适用于所有的两个非零向量求和,而平行四边形法则仅适用于不共线的两个向量求和.
联系:当两个向量不共线时,向量加法的三角形法则和平行四边形法则本质上是一致的,解决具体的向量加法问题时,可以有选择地使用.
共起点,连对角
首尾相接,指向终点
向量不等式
探究1:如果向量,共线,如何作向量?有什么关系?
1.方向相同
2.方向相反
如果向量,不共线呢?
向量不等式
探究2:如果向量,不共线,如何作向量?有什么关系?
o·
A
B
当且仅当向时取等
当且仅当向时取等
至少一个为零向量!
向量不等式
(1)当向量不共线时,的方向与__________,且_________________;
(2)当同向时,与的方向 ,且_________________;
(3)当反向时,
若||,则与___的方向相同,且_________________.
若,则与___的方向相同,且_________________.
都不相同
相同
向量加法的运算律
问题4:类比数的加法的运算律,你认为向量的加法是否也有运算律?先猜测有哪些运算律,再说明理由.
加法交换律
A
B
D
C
B
C
D
A
加法结合律
课堂小结
向量加法的定义
三角形法则
平行四边形法则
向量加法的运算律
向量加法的运算
6.2.2向量的减法运算
知识回顾
1.向量加法的三角形法则
首尾相接,指向终点
共起点,连对角
r
r
r
r
.
a
b
b
a
+
=
+
:
.
向量加法的交换律
3
r
r
r
r
r
r
)
(
)
(
c
b
a
c
b
a
+
+
=
+
+
:
.
向量加法的结合律
4
2.向量加法的平行四边形法则
注:两个向量的和仍是向量.
新知探究
问题1:在数的运算中,减法是加法的逆运算,其运算法则是“减去一个数等于加上这个数的相反数”.类比数的减法,向量的减法与加法有什么关系?如何定义向量的减法法则?
相反向量:长度相等,方向相反的向量
的相反向量记作
常用结论:(1);
(2)零向量的相反向量仍然是零向量,;
(3) ;
(4)如果,互为相反向量,那么,,.
向量的减法运算
定义:向量加上向量的相反向量叫做与的差,即
.
也就是说,向量的减法可以转化为向量的加法来进行:
减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量
向量减法的实质是向量加法的逆运算!
向量减法的几何意义
探究:向量减法的几何意义是什么?
O
A
B
D
C
设,,,连接,由向量减法的定义知
.
在四边形中,,
所以是平行四边形.
所以.
向量减法的平行四边形法则
向量减法的几何意义
O
A
B
将两向量平移,使它们有相同的起点.
连接两向量的终点.
箭头的方向是指向“被减数”的终点.
共起点,连终点,指被减
向量减法的几何意义:
可以表示为从向量的终点指向向量的终点的向量.
向量减法的三角形法则
向量减法的几何意义
思考1:如果向量,共线,如何作向量?,有什么关系?
(2)
O
A
B
A
B
O
1.方向相同
2.方