内容正文:
正禾一本通
一轮总复习
多媒体课件
英语(人教版)
第六章
平面向量及其应用
6.2 平面向量的运算
6.2.1 向量的加法运算
一、
向量加法定义及三角形法则
二、
向量加法的平行四边形法则
三、
向量加法的运算律及应用
四、
向量加法的实际应用
课堂达标
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[课下巩固训练(二)]
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学习目标 1.理解并掌握向量加法的概念. 2.掌握向量加法的三角形法则和平行四边形法则,并能熟练地运用这两个法则作两个向量的加法运算. 3.了解向量加法的交换律和结合律,并能作图解释向量加法运算律的合理性.
问题2 已知非零向量a,b,如何作出a,b的和?
提示:类比位移的合成,将向量平移成首尾相接就可以进行合成了.
问题1 某人从A地经B地到达C地,两次位移 eq \o(AB,\s\up6(→))、 eq \o(BC,\s\up6(→))结果,与A地直接到C地的位移 eq \o(AC,\s\up6(→))关系如何?
提示:结果相同,即 eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→)).
【知识提炼】
1.向量加法的定义
(1)求 的运算,叫做向量的加法.
(2)对于零向量与任意向量a,我们规定a+0=0+a=a.
两个向量和
2.三角形法则
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 eq \o(AB,\s\up6(→))=a, eq \o(BC,\s\up6(→))=b,再作向量 eq \o(AC,\s\up6(→))
结论
向量 eq \o(AC,\s\up6(→))叫做a与b的和,记作a+b,即a+b=
=
图形
eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))
eq \o(AC,\s\up6(→))
小思考 (1)向量加法的三角形法则的适用范围是什么?
提示:任意向量.
(2)你能用简洁的语言描述三角形法则吗?
提示:首尾顺次相接,由首指向尾.
例1 求作下列向量的向量和.
解:(1)如图①所示,首先作 eq \o(OA,\s\up6(→))=a,然后作 eq \o(AB,\s\up6(→))=b,则 eq \o(OB,\s\up6(→))=a+b.
(2)如图②所示,作 eq \o(AB,\s\up6(→))=a, eq \o(BC,\s\up6(→))=b,则 eq \o(AC,\s\up6(→))=a+b,再作 eq \o(CD,\s\up6(→))=c,则 eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))=(a+b)+c,即 eq \o(AD,\s\up6(→))=a+b+c.
感悟升华 向量加法的三角形法则的特征为首尾顺次相接,其和为由第一个向量的起点到最后一个向量的终点,即 eq \o(AA1,\s\up6(→))+ eq \o(A1A2,\s\up6(→))+…+= eq \o(AAn,\s\up6(→)).
【即学即用】 1.如图,已知a,b,c,求作向量a+b+c.
解:在平面内任取一点O,如图所示,作 eq \o(OA,\s\up6(→))=a, eq \o(AB,\s\up6(→))=b, eq \o(BC,\s\up6(→))=c,则 eq \o(OC,\s\up6(→))=a+b+c.
问题3 如图,在光滑的平面上,一个物体同时受到两个外力F1与F2的作用,你能作出这个物体所受合力F吗?
提示:
问题4 已知非零向量a,b,如何作出a,b的和?
提示:类比力的合成,将向量平移成起点相同就可以进行合成了.
【知识提炼】
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
对角线 eq \o(OC,\s\up6(→))就是向量a与b的和
图形
例2 (1)如图①所示,求作向量a+b;
(2)如图②所示,求作向量a+b+c.
解:(1)首先作向量 eq \o(OA,\s\up6(→))=a,然后作向量 eq \o(AB,\s\up6(→))=b,则向量 eq \o(OB,\s\up6(→))=a+b.如图③所示.
(2)法一(三角形法则) 如图④所示,
首先在平面内任取一点O,作向量 eq \o(OA,\s\up6(→))=a,再作向量 eq \o(AB,\s\up6(→))=b,则得向量 eq \o(OB,\s\up6(→))=a+b,然后作向量 eq \o(BC,\s\up6(→))=c,则向量 eq \o(OC,\s\up6(→))=a+b+c即为所求.
法二(平行四边形法则) 如图⑤所示,
首先在平面内任取一点O,作向量 eq \o(OA,\s\up6(→))=a, eq \o(OB,\s\up6(→))=b, eq \o(OC,\s\up6(→))=c,
以OA,OB为邻边作▱OADB,连接OD,
则 eq \o(OD,\s\up6(→))= eq \o(OA,\s\up6(→))+ eq \o(OB,\s\up6(→))=a+b.
再以OD,OC为邻边作▱ODEC,连接OE,
则 eq \o(OE,\s\up6(→))= eq \o(OD,\s\up6(→))+ eq \o(OC,\s\up6(→))=a+b+c即为所求.
感悟升华 向量加法的三角形法则和平行四边形法则的适用条件
法则
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
【即学即用】 2.如图所示的方格纸中有定点O,P,Q,E,F,G,H,则 eq \o(OP,\s\up6(→))+ eq \o(OQ,\s\up6(→))=( )
A. eq \o(OH,\s\up6(→)) B. eq \o(OG,\s\up6(→)) C. eq \o(FO,\s\up6(→)) D. eq \o(EO,\s\up6(→))
解析:以OP,OQ为邻边作平行四边形,如图所示,
则 eq \o(OP,\s\up6(→))+ eq \o(OQ,\s\up6(→))= eq \o(OM,\s\up6(→)),由 eq \o(OM,\s\up6(→))和 eq \o(FO,\s\up6(→))的模相等,方向相同,得 eq \o(OM,\s\up6(→))= eq \o(FO,\s\up6(→)),即 eq \o(OP,\s\up6(→))+ eq \o(OQ,\s\up6(→))= eq \o(FO,\s\up6(→)).
答案:C
问题5 请结合教材P8例1,探索|a+b|与|a|,|b|之间的关系?
提示:(1)当向量a与b不共线时,a+b的方向与a,b方向不同,且|a+b|<|a|+|b|.
(2)当a与b同向时,a+b,a,b同向,且|a+b|=|a|+|b|.
(3)当a与b反向时,若|a|>|b|,则a+b的方向与a相同,且|a+b|=|a|-|b|;
若|a|<|b|,则a+b的方向与b相同,且|a+b|=|b|-|a|.
问题6 实数的加法满足交换律和结合律,向量的加法是否也满足交换律和结合律呢?
提示:
在如图①所示的平行四边形ABCD中, eq \o(AB,\s\up6(→))= eq \o(DC,\s\up6(→))=a, eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \o(BC,\s\up6(→))=b,则在△ABC中, eq \o(AC,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))=a+b,在△ADC中, eq \o(AC,\s\up6(→))= eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(DC,\s\up6(→))=b+a,故a+b=b+a,即向量的加法满足交换律.
如图②所示, eq \o(AC,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))=a+b, eq \o(BD,\s\up6(→))= eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))=b+c,所以在△ADC中, eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))=(a+b) +c,在△ADB中, eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BD,\s\up6(→))=a+(b+c),从而(a+b)+c=a+(b+c),即向量的加法满足结合律.
a+(b+c)
【知识提炼】
1.|a+b|与|a|、|b|之间的关系
一般地,我们有|a+b|≤ ,当且仅当a,b中有一个是零向量或a,b是 的非零向量时等号成立.
2.向量加法的运算律
交换律
a+b=
结合律
(a+b)+c=
|a|+|b|
方向相同
b+a
例3 如图,在△ABC中,D,E分别是AB,AC上的点,F为线段DE延长线上一点,DE∥BC,AB∥CF,连接CD,那么(在横线上只填上一个向量):
(1) eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(DF,\s\up6(→))=________;
(2) eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(FC,\s\up6(→))=________;
(3) eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(FC,\s\up6(→))=________.
解析:如题图,由已知得四边形DFCB为平行四边形,由向量加法的运算法则可知:
(1) eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(DF,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→)).
(2) eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(FC,\s\up6(→))= eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(DB,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→)).
(3) eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(FC,\s\up6(→))= eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(DF,\s\up6(→))+ eq \o(FC,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→)).
答案:(1) eq \o(AC,\s\up6(→)) (2) eq \o(AB,\s\up6(→)) (3) eq \o(AC,\s\up6(→))
变式探究 1.(变设问)在本例条件下,求 eq \o(CB,\s\up6(→))+ eq \o(CF,\s\up6(→)).
解:因为BC∥DF,BD∥CF,所以四边形BCFD是平行四边形,所以 eq \o(CB,\s\up6(→))+ eq \o(CF,\s\up6(→))= eq \o(CD,\s\up6(→)).
2.(变设问)在本例图形中求作向量 eq \o(DA,\s\up6(→))+ eq \o(DF,\s\up6(→))+ eq \o(CF,\s\up6(→)).
解:过A作AG∥DF交CF的延长线于点G,
则 eq \o(DA,\s\up6(→))+ eq \o(DF,\s\up6(→))= eq \o(DG,\s\up6(→)),作 eq \o(GH,\s\up6(→))= eq \o(CF,\s\up6(→)),连接 eq \o(DH,\s\up6(→)),
则 eq \o(DH,\s\up6(→))= eq \o(DA,\s\up6(→))+ eq \o(DF,\s\up6(→))+ eq \o(CF,\s\up6(→)),如图所示.
感悟升华 向量运算中化简的两种方法
(1)代数法:借助向量加法的交换律和结合律,将向量转化为“首尾相接”,向量的和即为第一个向量的起点指向最后一个向量终点的向量.
(2)几何法:通过作图,根据三角形法则或平行四边形法则化简.
【即学即用】 3.化简:(1) eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→));
(2) eq \o(DB,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→));
(3) eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(DF,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(FA,\s\up6(→)).
解:(1) eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→));
(2) eq \o(DB,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))+ eq \o(DB,\s\up6(→))=0;
(3) eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(DF,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(FA,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))+ eq \o(DF,\s\up6(→))+ eq \o(FA,\s\up6(→))=0.
例4 在静水中船的速度为20 m/min,水流的速度为10 m/min,如果船从岸边出发沿垂直于水流的航线到达对岸,求船行进的方向.
解:作出图形,如图.船速v船与岸的方向成α角,由图可知v水+v船=v实际,结合已知条件,四边形ABCD为平行四边形,
在Rt△ACD中,| eq \o(CD,\s\up6(→))|=| eq \o(AB,\s\up6(→))|=v水=10 m/min,| eq \o(AD,\s\up6(→))|=|v船|=20 m/min,
∴cos α= eq \f(10,20)= eq \f(1,2),
∴α=60°,从而船与水流方向成120°的角.
故船行进的方向是与水流的方向成120°的角的方向.
变式探究 1.若本例条件不变,则经过3 h,该船的实际航程是多少?
解:由题意可知| eq \o(AC,\s\up6(→))|= eq \f(\r(3),2)| eq \o(AD,\s\up6(→))|= eq \f(\r(3),2)×20=10 eq \r(3)(m/min)= eq \f(3\r(3),5)(km/h),
则经过3 h,该船的实际航程是3× eq \f(3\r(3),5)= eq \f(9\r(3),5)(km).
2.若本例条件不变,改为若船沿垂直于水流的方向航行,求船实际行进的方向的正切值(相当于河岸的夹角).
解:如图所示,| eq \o(AD,\s\up6(→))|=| eq \o(BC,\s\up6(→))|=|v船|=20 m/min,
| eq \o(AB,\s\up6(→))|=|v水|=10 m/min,则tan∠BAC=2,即为所求.
感悟升华 利用向量的加法解决实际应用题的三个步骤
【即学即用】 4. 若a表示“向东走8 km”,b表示“向北走8 km”,求:
(1)|a+b|;
(2)指出向量a+b的方向.
解:(1)如图所示,作 eq \o(OA,\s\up6(→))=a, eq \o(AB,\s\up6(→))=b,则a+b= eq \o(OA,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))= eq \o(OB,\s\up6(→)),所以|a+b|=| eq \o(OB,\s\up6(→))|= eq \r(82+82)=8 eq \r(2).
(2)因为∠AOB=45°,所以a+b的方向是北偏东45°.
答案:ABC
1.(多选)下列各式一定成立的是( )
A.a+b=b+a
B.0+a=a
C. eq \o(AC,\s\up6(→))+ eq \o(CB,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))
D.|a+b|=|a|+|b|
解析:A,B,C项满足运算律及运算法则,而D项向量和的模不一定与向量模的和相等,满足三角形法则.
2.在四边形ABCD中, eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→)),则四边形ABCD是( )
A. 梯形 B. 矩形
C. 正方形 D. 平行四边形
解析:由平行四边形法则可得,四边形ABCD是以AB,AD为邻边的平行四边形.
答案:D
解析:向量加法满足交换律,所以五个向量均等于a+b+c.
3.已知a,b,c是非零向量,则(a+c)+b,b+(a+c),b+(c+a),c+(a+b),c+(b+a)中,与向量a+b+c相等的向量的个数为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
答案:A
4.若向量a表示“向东航行1 km”,向量b表示“向北航行 eq \r(3) km ”,则向量a+b表示( )
A.向东北方向航行2 km
B.向北偏东30°方向航行2 km
C.向北偏东60°方向航行2 km
D.向东北方向航行(1+ eq \r(3))km
解析:如图,易知tan α= eq \f(1,\r(3)),所以α=30°,故a+b的方向是北偏东30°,且|a+b|=2 km.
答案:B
【基础巩固】
1.在平行四边形ABCD中, eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(CA,\s\up6(→))+ eq \o(BD,\s\up6(→))等于( )
A. eq \o(BA,\s\up6(→))
B. eq \o(DA,\s\up6(→))
C. eq \o(DC,\s\up6(→))
D. eq \o(BC,\s\up6(→))
解析: eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(CA,\s\up6(→))+ eq \o(BD,\s\up6(→))=( eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BD,\s\up6(→)))+ eq \o(CA,\s\up6(→))= eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(CA,\s\up6(→))= eq \o(CD,\s\up6(→))= eq \o(BA,\s\up6(→)).
答案:A
2.已知向量a∥b,且|a|>|b|>0,则向量a+b的方向( )
A.与向量a的方向相同
B.与向量a的方向相反
C.与向量b的方向相同
D.不确定
解析:若a和b方向相同,则它们的和的方向应该与a(或b)的方向相同;若它们的方向相反,而a的模大于b的模,则它们的和的方向与a的方向相同.
答案:A
3.若非零不共线向量a,b满足|a+b|=|b|,则( )
A.|2a|>|2a+b| B.|2a|<|2a+b|
C.|2b|>|a+2b| D.|2b|<|a+2b|
解析:|a+2b|=|a+b+b|≤|a+b|+|b|=2|b|,由于a,b是非零不共线向量,故a+b与b不共线,故等号不成立.
答案:C
4.如图,四边形ABCD是梯形,AD∥BC,对角线AC与BD相交于点O,则 eq \o(OA,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(DO,\s\up6(→))=( )
A. eq \o(CD,\s\up6(→))
B. eq \o(DC,\s\up6(→))
C. eq \o(DA,\s\up6(→))
D. eq \o(DO,\s\up6(→))
解析: eq \o(OA,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(DO,\s\up6(→))= eq \o(DO,\s\up6(→))+ eq \o(OA,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(DA,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(DB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(DC,\s\up6(→)).
答案:B
5.在矩形ABCD中,| eq \o(AB,\s\up6(→))|=4,| eq \o(BC,\s\up6(→))|=2,则向量 eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(AC,\s\up6(→))的长度等于( )
A.2 eq \r(5)
B.4 eq \r(5)
C.12
D.6
解析:因为 eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→)),所以 eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(AC,\s\up6(→))的长度为 eq \o(AC,\s\up6(→))的模的2倍,故答案是4 eq \r(5).
答案:B
6.化简( eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(MB,\s\up6(→)))+( eq \o(BO,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→)))+ eq \o(OM,\s\up6(→))=________.
解析:原式=( eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BO,\s\up6(→)))+( eq \o(OM,\s\up6(→))+ eq \o(MB,\s\up6(→)))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(AO,\s\up6(→))+ eq \o(OB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→)).
答案: eq \o(AC,\s\up6(→))
7.在菱形ABCD中,∠DAB=60°,| eq \o(AB,\s\up6(→))|=1,则| eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))|=________.
解析:在菱形ABCD中,连接BD(图略),∵∠DAB=60°,∴△BAD为等边三角形,又∵| eq \o(AB,\s\up6(→))|=1,∴| eq \o(BD,\s\up6(→))|=1,| eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))|=| eq \o(BD,\s\up6(→))|=1.
答案:1
8.若|a|=|b|=2,则|a+b|的取值范围为________,当|a+b|取得最大值时,向量a,b的方向________.
解析:由||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|知0≤|a+b|≤4,当|a+b|取得最大值时,向量a,b的方向相同.
答案:[0,4] 相同
9.如图①②,已知向量a,b,c,求作向量a+b和a+b+c.
解:(1)在平面内任意取一点O,作 eq \o(OA,\s\up6(→))=a, eq \o(AB,\s\up6(→))=b,则 eq \o(OB,\s\up6(→))=a+b.
(2)在平面内任意取一点O,作 eq \o(OA,\s\up6(→))=a, eq \o(AB,\s\up6(→))=b, eq \o(BC,\s\up6(→))=c,则 eq \o(OC,\s\up6(→))=a+b+c.
10.如图,已知▱ABCD,O是两条对角线的交点,E是CD的一个三等分点(靠近D点),求作:
(1) eq \o(AO,\s\up6(→))+ eq \o(AC,\s\up6(→));
(2) eq \o(DE,\s\up6(→))+ eq \o(BA,\s\up6(→)).
解:(1)延长AC,在延长线上截取CF=AO,则向量 eq \o(AF,\s\up6(→))即为所求.
(2)在AB上取点G,使AG= eq \f(1,3)AB,则向量 eq \o(BG,\s\up6(→))即为所求.
【综合运用】
11.已知△ABC的三个顶点A,B,C及平面内一点P满足 eq \o(PA,\s\up6(→))+ eq \o(PB,\s\up6(→))= eq \o(PC,\s\up6(→)),则下列结论中正确的是( )
A.P在△ABC的内部
B.P在△ABC的边AB上
C.P在AB边所在的直线上
D.P在△ABC的外部
解析: eq \o(PA,\s\up6(→))+ eq \o(PB,\s\up6(→))= eq \o(PC,\s\up6(→)),根据平行四边形法则,如图,则点P在△ABC的外部.
答案:D
12.在平行四边形ABCD中,若| eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(BA,\s\up6(→))|=| eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))|,则四边形ABCD是( )
A.菱形
B.矩形
C.正方形
D.不确定
解析:因为四边形ABCD为平行四边形,所以 eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(BA,\s\up6(→))= eq \o(BD,\s\up6(→)), eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→)).又| eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(BA,\s\up6(→))|=| eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))|,所以| eq \o(BD,\s\up6(→))|=| eq \o(AC,\s\up6(→))|,所以该平行四边形ABCD为矩形.
答案:B
13.已知点G是△ABC的重心,则 eq \o(GA,\s\up6(→))+ eq \o(GB,\s\up6(→))+ eq \o(GC,\s\up6(→))=________.
解析:如图所示,连接AG并延长交BC于点E,点E为BC的中点,延长AE到点D,使ED=GE,则 eq \o(GB,\s\up6(→))+ eq \o(GC,\s\up6(→))= eq \o(GD,\s\up6(→)), eq \o(GD,\s\up6(→))+ eq \o(GA,\s\up6(→))=0,∴ eq \o(GA,\s\up6(→))+ eq \o(GB,\s\up6(→))+ eq \o(GC,\s\up6(→))=0.
答案:0
14.如图,已知电线AO与天花板的夹角为60°,电线AO所受拉力|F1|=24 N,绳BO与墙壁垂直,所受拉力|F2|=12 N.求F1和F2的合力.
解:如图,根据向量加法的平行四边形法则,得到合力F=F1+F2= eq \o(OC,\s\up6(→)).
在△OCA中,| eq \o(OA,\s\up6(→))|=24,| eq \o(OB,\s\up6(→))|=12,∠OAC=60°,
∴∠OCA=90°,∴| eq \o(OC,\s\up6(→))|=12 eq \r(3).
∴F1与F2的合力大小为12 eq \r(3) N,方向为与F2成90°角竖直向上.
【创新探索】
15.如图所示,中心为O的正八边形A1A2…A7A8中,ai=(i=1,2,…,7),bj= eq \o(OAj,\s\up6(→))(j=1,2,…,8),试化简a2+a5+b2+b5+b7.
解:因为+=0,
所以a2+a5+b2+b5+b7=++++
=(+)+(+)+==b6.
16.设|a|=2,e为单位向量,试探索|a+e|的最大值.
解:在平面内任取一点O,作 eq \o(OA,\s\up6(→))=a, eq \o(AB,\s\up6(→))=e,则a+e= eq \o(OA,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))= eq \o(OB,\s\up6(→)),
因为e为单位向量,所以点B在以A为圆心的单位圆上(如图所示),
由图可知当点B在点B1时,即O,A,B1三点共线时,|a+e|最大,最大值是3.
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