内容正文:
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
人教A版必修第二册
主讲人:XXX
温故知新
向量的概念 数量只有大小,没有方向,而向量既有大小也有方向
向量的几何表示 有向线段AB,记作,或者小写
向量的模 向量的大小、向量的长度
零向量 长度为0的向量
单位向量 长度等于1个单位长度的向量
相等向量 长度相等且方向相同的向量
平行向量(共线向量) 方向相同或相反的非零向量
学习目标
1、理解向量加法的实际背景与意义,能从力、位移等具体物理量中抽象出向量加法的数学模型,体会向量加法的现实必要性。
2、掌握向量加法的两个运算法则:三角形法则和平行四边形法则。对于三角形法则,理解其“首尾相接,首指向尾”的几何特征;对于平行四边形法则,理解其“共起点,对角线为和”的几何特征,并理解其与三角形法则的等价性。
3、掌握向量加法的运算律:交换律和结合律,能运用向量加法法则及其运算律进行几何图形中的向量运算和化简。
1
3
2
4
内容索引
情境导入
新知探究
讲练互动
本课小结
0 1
情境导入
情境导入
同学们,从小学到现在,我们学过很多加法:自然数的加法、分数的加法、实数的加法……它们的核心都是“数量的累加”。今天我们学习的对象是向量,它既有大小,又有方向,那么向量的“加法”应该怎么定义呢?
如果像数量一样简单的把大小相加,而方向随便给一个显然是不行的。比如,如果我们先向x轴正方向走4米,然后再返回走4米,结果并不是8米,而是回到原点,因此,向量的加法必须同时考虑大小和方向。那么什么样的加法法则能做到这一点呢?让我们带着这个问题开始今天的探索!
02
新知探究
新知探究
位移的合成
同学们,假如你从学校门口(点A)出发,向东走400米到达书店(点B),然后从书店向北走300米到达图书馆(点C),那么你所走过的位移是什么呢?
很显然,位移大小是500米,方向是从A到C
书店
学校门口
图书馆
新知探究
书店
学校门口
图书馆
分析:从学校门口走到书店的位移我们可以用来表示,从书店走到图
书馆的位移我们用来表示,我们可以发现,两次位移结果,
与从点A到点C的位移相同。
因此, 可以看成是与合成的。
数的加法启示我们,从运算的角度,
位移的合成可以看作向量的加法,即
位移的合成
新知探究
向量加法的三角形法则
首尾相接,首指向尾
■1、向量的加法—三角形法则
已知非零向量,我们将向量的起点移动到向量的终点位置,令,,如图所示:
那么向量叫做向量与的和,记作,即
向量加法
平移
随堂练习
根据图示填空:
(1) (2)
(3) (4)
新知探究
■2、向量的加法—平行四边形法则
假设一个静止的物体,受到两个不同方向的力和的共同作用。在物理学中,我们说这个物体实际受到的“效果”可以用一个合力来代替。那么与有什么关系呢?在物理学中如何找到这个?
合力在以为邻边的平行四边形的对角线上,并且大小等于这条对角线的长。
从运算的角度看, 可以看作与的和,即力的合成可以看作向量的加法。
新知探究
■2、向量的加法—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,那么以为起点的向量就是向量的和,我们将这种方法称为向量加法的平行四边形法则。
共起点,对角线为和
一般地,我们有,
当且仅当,中有一个是零向量或,是方向相同的非零向量时,等号成立。
随堂练习
长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮渡进行运输。如图所示,一艘船从长江南岸A地出发,垂直于对岸航行,航行速度的大小为15km/h,同时江水的速度为向东6km/h。
(1)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(结果保留小数点后一位)与方向(用与江水速度间的夹角表示,精确到1°)
解析:(1)如图,表示船速,表示江水速度,以为邻边作平行四边形,则表示船实际航行的速度。
(2)在中,,于是
因为,利用计算工具可得
新知探究
■3、向量的加法—三角形法则和平行四边形法则
规定:
从几何关系看,在平行四边形中,这条对角线恰好等于将两个向量首尾相接
后形成的三角形的第三边,因此两种方法得到的结果完全相同,本质上是等价的。
这两个法则是一致的吗?
随堂练习
如图,四边形平行四边形,点P在上,判断下列各式是否正确(正确的在括号内打“√”,错误的打“×”)
(1) ( )
(2) ( )
(3) ( )
×
×
√
新知探究
■4、向量加法的交换律与结合律
作,以为邻边作平行四边形,易发现,
故又,所以。
向量加法的交换律
新知探究
■4、向量加法的交换律与结合律
作,那么
,
而。
所以。
向量加法的结合律
随堂练习
向量 化简后等于( )
A. B. C. D.
解析:D
根据向量加法的交换律和结合律得:
03
讲练互动
讲练互动
考查知识点:向量加法的三角形法则
1、已知向量,求作
讲练互动
考查知识点:向量加法的三角形法则
2、向量( )
A B C D
答案:A
讲练互动
考查知识点:向量加法的三角形法则
3、如图,请在图中直接标出。
(1)
(2)
讲练互动
考查知识点:向量加法的平行四边形法则
4、四边形中,若,则( )
A四边形是矩形 B四边形是菱形
C四边形是正方形 D四边形是平行四边形
答案:D.
因为, ,所以
所以,所以且
所以四边形是平行四边形
讲练互动
考查知识点:向量加法的平行四边形法则
5、在中,则向量的长度等于( )
A B C D
答案:A.
在中,由得,又因为,
故,故
讲练互动
考查知识点:向量加法的平行四边形法则
6、如图,在中,是与的交点,则
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
讲练互动
考查知识点:向量加法的交换律
7、化简:
(1)
(2)
答案:(1) (2)
(1)
(2)
讲练互动
考查知识点:向量加法的结合律
8、如图所示,四边形是梯形,,则
答案:
讲练互动
综合考查
9、是等边三角形,给出下列等式:
①
②
③
④
其中正确的有:
①③④
讲练互动
综合考查
10、(多选题)在中,分别是边的中点,点为的重心,则下述结论中正确的是( )
A B
C D
答案:CD.
因为,故A错误;
由,故B错误;
因为,故C正确;
因为,故D正确
04
本课小结
本课小结
首尾相接,首指向尾
向量加法的三角形法则:
向量加法的平行四边形法则:
向量加法的交换律:
向量加法的结合律:
共起点,对角线为和
作业布置:教材第10页第1、2、5题。
THANK YOU
主讲人:XXX
【答案】
(1)(2)(3)(4)
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