内容正文:
2.2 从位移的合成到向量的加减法6种常见考法归类
课程标准
学习目标
借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量加、减运算及运算规则,理解其几何意义
1.理解并掌握向量加法的概念,了解向量加法的几何意义及其运算律;
2.掌握向量加法运算法则,能熟练进行加法运算;
3.掌握数的加法与向量的加法的联系与区别.
4.理解相反向量的含义,能用相反向量说出向量相减的意义;
5.掌握向量减法的运算及其几何意义,能熟练地进行向量的加减运算;
6.能将向量的减法运算转化为向量的加法运算.
知识点01向量的加法
定义
求两个向量和的运算,称为向量的加法
向量加法的三角形法则
前提
已知两个不共线的向量a,b,在平面内任取一点A.
作法
作=a,=b,连接AC
结论
有向线段表示的向量即为a与b的和,记作a+b,即a+b==.
图形
向量加法的平行四边形法则
前提
已知两个不共线的向量a,b,在平面内任取一点O.
作法
作=a,=b,以OA,OB为邻边作▱OACB.
结论
以O为起点的向量就是向量a与b的和,即=a+b.
图形
规定
对于零向量与任一向量a,我们规定a+0=0+a=a
注:1.在使用向量加法的三角形法则时,要注意“首尾相接”,即第一个向量的终点与第二个向量的起点重合,则以第一个向量的起点为起点,并以第二个向量的终点为终点的向量即两向量的和;向量加法的平行四边形法则的应用前提是“共起点”,即两个向量是从同一点出发的不共线向量.
2.三角形法则与平行四边形法则的适用条件
法则
适用条件
三角形法则
平行四边形法则
两向量位置关系
两向量共线或不共线均可
只适用于两向量不共线的情况
两向量起点、终点的特点
一个向量的终点为另一个向量的起点
两向量起点相同
【即学即练1】如图,已知向量,,求作向量.
知识点02 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)
注: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,再走过的位移为向量,方案②先走过的位移为向量,再走过的位移为向量,则方案①②中质点A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()+()=()+();+=[+()]+().
【即学即练2】化简:(1)+; (2)++; (3)++++.
【即学即练3】向量﹒化简后等于( )
A. B.0 C. D.
【即学即练4】化简下列各式:①;②;③;④.其中结果为的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【即学即练5】如图,在平行四边形ABCD中,O是AC和BD的交点.
(1)+=________;
(2)++=________;
(3)++=________;
(4)++=________.
知识点03 向量的减法
1.定义:向量a减向量b等于向量a加上向量b的相反向量,即a-b=a+(-b).
2.几何意义:如图,设=a,=b,故a-b=,则a-b=a+(-b)===,即a-b表示为从向量b的终点B指向被减向量a的终点A的向量.
【即学即练6】如图,在各小题中,已知,分别求作.
【即学即练7】如图,已知向量a,b,c,求作a-b-c.
【即学即练8】化简-+-得( )
A. B. C. D.0
题型一:向量加法法则的应用
例1.(2024高一下·全国·专题练习)如图,已知下列各组向量,,求作.
(1);
(2);
(3)‘
(4)
变式1.(22-23高一·全国·随堂练习)如图,已知向量,,不共线,求作向量.
变式2.(21-22高一·江苏·课后作业)如图所示,求:
(1);
(2);
(3);
(4).
变式3.(21-22高一下·全国·课前预习)如图,为边长为1的正六边形,O为其几何中心.
(1)化简;
(2)化简;
(3)化简;
(4)求向量的模.
【方法技巧与总结】
用三角形法则求向量和,关键是抓住“首尾相连”,和向量是第一个向量的起点指向第二个向量的终点,平行四边形法则注意“共起点”,且两种方法中,第一个向量的起点可任意选取,可在某一个向量上,也可在其它位置.两向量共线时,三角形法则仍适用,平行四边形法则不适用.
题型二:向量的加法运算
例2.(22-23高一下·新疆·期末)化简下列各式:
(1)
(2)
变式1.(21-22高一下·全国·课前预习)化简
(1);
(2) .
变式2.(2020高一·全国·专题练习)化简:①+;②++;③++++.
变式3.