内容正文:
向量的加法
9.2 向量运算
必备知识 清单破
知识点 1
9.2.1 向量的加减法
1.向量的加法法则
图示 几何意义 适用条件
已知向量a和b(如图所示),在平面内任取
一点O,作 =a, =b,则向量 叫作a
与b的和,记作a+b.即a+b= + = .求
两个向量和的运算叫作向量的加法.
这种求向量和的方法叫作向量加法的三角形法则 一个向量的终点为另一个向量的起点
第9章 平面向量
高中同步
如图所示,已知两个不共线的非零向量a,b,分别作 =a, =b,以OA,OC为邻边作▱OABC,则以O为起点的对角线表示的向量 就是向量a与b的和.我们把这种方法叫作向量加法的平行四边形法则 两向量不共线,但起点相同
知识拓展
向量加法的多边形法则:
已知n个向量,依次把这n个向量首尾相连,以第一个向量的起点为起点,第n个向量的终点为终
点的向量叫作这n个向量的和向量,即 + +…+ = ,这个法则叫作向量加法的
多边形法则.
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2.向量加法的运算律
(1)交换律:a+b=b+a.
规定a+0=0+a=a.
(2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c).
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向量的减法
知识点 2
1.向量减法的定义
若b+x=a,则向量x叫作a与b的差,记为a-b.求两个向量差的运算,叫作向量的减法,向量的
减法也可理解为减去一个向量等于加上这个向量的相反向量.
2.向量的减法法则
在平面内任取一点O,作 =a, =b,则向量a-b= .如图所示:
这就是说,当向量a,b起点相同时,从b的终点指向a的终点的向量就是a-b.
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知识辨析
1.两个向量的和可能是数量吗?
2.向量加法的平行四边形法则适用于任意两个向量吗?
3.向量加法的三角形法则和向量减法的三角形法则相同吗?
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一语破的
1.不可能.两个向量的和一定是向量,如果两个向量是相反向量,那么其和为零向量.
2.不是.向量加法的平行四边形法则适用于不共线的两个非零向量.
3.不相同.前者要求向量首尾相连,而后者要求向量有相同的起点.
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关键能力 定点破
定点 1
向量的加减运算及其应用
1.平面向量的加法要掌握三角形法则和平行四边形法则,三角形法则的关键是“首尾相接”,
平行四边形法则的关键是“不共线,共起点”;平面向量的减法要掌握三角形法则,该法则强
调了共起点、连终点、指向被减,减法可通过相反向量转化为加法.
2.用已知向量表示其他向量的两种方法
(1)直接法:①画图,结合图形的特征,把待求向量放在三角形或平行四边形中;
②表示,结合向量运算的三角形法则或平行四边形法则,用已知向量表示未知向量.
(2)方程法:当直接表示比较困难时,可以先利用三角形法则或平行四边形法则建立关于所求
向量和已知向量的等量关系,然后解关于所求向量的方程.
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3.常用结论
如图,在平行四边形ABCD中,若 =a, =b,则 =a+b, =a-b.
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典例 如图,已知 =a, =b, =c, =d, =f,试用a,b,c,d,f表示以下向量:
(1) ;(2) ;(3) - ;(4) + ;(5) - .
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解析 (1) = - =c-a.
(2) = - =d-a.
(3) - = = - =d-b.
(4) + = - + - =b-a+f-c.
(5) - = - -( - )= - =f-d.
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设 =a, =b,则a+b= .
定点 2
向量的三角不等式
1.当向量a,b不共线时,如图(1)所示.根据三角形的三边关系,有||a|-|b||<|a+b|<|a|+|b|.
2.当a与b同向共线或a,b中至少有一个为零向量时,如图(2)所示,此时|a+b|=|a|+|b|.
3.当a与b反向共线或a,b中至少有一个为零向量时,不妨设|a|≥|b|,如图(3)所示,此时|a+b|=|a|-|b|.
故对于任意向量a,b,总有||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.①
由于|a-b|=|a+(-b)|,所以||a|-|-b||≤|a-b|≤|a|+|-b|,即||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|.②
将①②两式结合,可得||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,我们称之为向量的三角不等式.
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典例 若| |=8,| |=5,则| |的取值范围是 ( )
A.[3,8] B.(3,8) C.[3,13] D.(3,13)
C
解析 因为 = - ,所以当 , 同向共线时,| |=| |-| |=3;
当 , 反向共线时,| |=| |+| |=13;
当 , 不共线时,|| |-| ||<| - |<| |+| |,则3<| |<13.
综上可得,3≤| |≤13.
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