内容正文:
第二章 平面向量及其应用
§2.1 向量的加法
1
(1) 掌握向量加法及其几何意义,并会进行向量计算,提升学生的逻辑推理素养;
(2)在向量加法概念形成过程中,理解向量加法概念,培养学生的数学抽象、逻辑推理、数学运算素养;
(3)在概念教学的具体应用中,培养学生的数学建模、直观想象素养。
聚焦知识目标和数学素养
复习回顾:
1.向量、平行向量、相等向量的含义分别是什么?
向量:既有方向又有大小的量。
平行向量:方向相同或相反的向量。
相等向量:方向相同并且长度相等的向量
2.用有向线段表示向量,向量的大小和方向是如何反映的?什么叫零向量和单位向量?
向量的大小:有向线段的长度。
向量的方向:有向线段的方向。
零向量:长度为零的向量叫零向量;
单位向量:长度等于1个单位长度的向量叫单位向量。
我们知道实数有了运算则变化无穷,那么平面向量是否也有运算法则?如果有,会是怎样的?
情境引入
思考1:如图,某质点从点A经过点B到点C,则这个质点的位移怎么表示?
A
B
C
从运算的角度看, 可以认为是与的和,即位移、可以看作向量的加法。
+
一般地,求两个向量和的运算,叫做向量的加法
向量的加法
如图,以同一点O为起点的两个已知向量和为邻边作平行四边形OABC,则以O为起点的对角线OB就是和的和,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.
向量加法的平行四边形法则
O
bAO
bCO
bBO
+
力的合成可以看作向量加法的平行四边形法则的物理模型
“起点相同,连对角”
向量加法的三角形法则
已知向量和,在平面内任取一点A,作= ,= ,则向量叫做和的和,记作+.即+= + =.
A
B
C
+
首尾相接,首尾连
位移的合成是向量加法三角形法则的物理模型
向量加法的平行四边形法则与三角形法则一致吗?为什么?
一致.平行四边形法则中利用了相等向量的平移.
O
bAO
bBO
+
bCO
分析
答
例1.如图,已知向量和 ,求作向量+ .
1.利用向量的平行四边形法则
2.利用向量的三角形法则
作图
如果向量 和 共线,它们的加法与数的加法有什么关系?你能做出向量 + 吗?
规定:
对于零向量与任一向量.我们规定+= +=
探索 、 、 之间的关系.
当两向量不共线时,
当两向量共线时,
(1)同向
(2)反向
分析
答
例2:长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮船进行运输,如图所示,一艘船从长江南岸A点出发,以 km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时江水的速度为向东2km/h.
(1)试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与方向(用与江水速度的夹角来表示)
1.利用向量加法法则作图;
2.利用几何方法计算。
应用向量加法
则向量AC表示船实际航行速度
在直角三角形ABC中,
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?
向量加法的运算律
① 交换律:
+
+
② 结合律:
+
+
即时练1 根据图示填空:
(1) a ⃗+b ⃗=
(2) c ⃗+d ⃗=
(3) a ⃗+b ⃗+d ⃗=
(4) c ⃗+d ⃗+e ⃗=
即时练2 化简 OP ⃗+PQ ⃗+PS ⃗+SP ⃗的结果等于( )
A. QP ⃗ B. OQ ⃗ C. SP⃗ D. SQ⃗
B
【解析】
当堂测试
1 .(多选题) 下列命题中正确的命题是( ABD)
A.如果非零向量a 与b的方向相同或相反, 那么( (+)
B.在平行四边形ABCD中, 必有
C.若 则 A, B, C, D 为平行四边形的四个顶点;
D.若a, b均为非零向量, 则|
【解析】 选项 A 正确;选项B,在平行四边形 ABCD中, 且 所以 正确; 选项 C, . A, B, C, D可能共线,所以错误; 选项 D 为向量的三角不等式, 所以正确.
当堂测试
2 已知向量a, b, c, 如图, 求作
【解】 在平面内任取一点 O, 作 如图,则由向量加法的三角形法则, 得 即为所作向量.
当堂测试
3. 在四边形ABCD中, 则一定有( D )
A. 四边形ABCD 是矩形
B. 四边形ABCD是菱形
C. 四边形ABCD是正方形
D. 四边形ABCD是平行四边形
【解析】 由. 得 即 且 所以四边形 ABCD 一组对边平行且相等, 故为平行四边形.
当堂测试
4. 若 则 的最大值为 .
【解析】 由 知所以, 最大值为 2.
小结
1.三角形法则和平行四边形法则都是求向量和的基本方法, 两
个法则是统一的, 当两个向量首尾相连时, 常选用三角形法则;
当两个向量共起点时, 常选用