内容正文:
前情回顾
平面向量
的概念
概念
向量间关系
特殊向量
向量的模
表示
向量与数量
零向量
单位向量
平行(共线)向量
相等向量,相反向量
长度为的向量叫零向量,记为
模长为的的向量叫单位向量
有向线段
方向相同或相反
回顾数的研究路径,你能类比数的研究,给出向量的研究路径吗?
北师大版必修第二册·高一
第二章
平面向量及其应用
§2从位移的合成到向量的加减法
2.1向量的加法
学 习 目 标
1
2
3
理解向量加法的概念,了解向量加法的几何意义.
掌握向量加法的三角形法则与平行四边形法则及其运算律.
能熟练运用这两个法则作两个向量的加法运算和实际应用.
新知探究1
探究(1) 某质点从点经过点到达点,这个质点的位移如何表示?
根据物理知识可知:这个质点从点 经过点到点 两次位移 的结果,与从点A直接到点C的位移 的结果相同,因此位移 可以看成是位移 与合成的,即位移可以看作是与的和
记作:
因为位移是向量,所以位移的合成可以看做向量的加法.
新知1
已知非零向量 ,在平面内任取一点,作,
则向量 叫做 与 的和,记作 ,即
1.向量加法的三角形法则:
向量的加法运算
向量加法的三角形法则的特点为:“首尾相连,首尾连”.
向量加法
平移
向量加法的
三角形法则
我们把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的三角形法则.
位移的合成可以看作向量加法三角形法则的物理模型.
晶晶 郭 (晶郭) - 由第一个向量的起点指向第二个向量的终点的向量,就是这两个向量的和向量.
晶晶 郭 (晶郭) -
练习巩固
例1:如图,在各小题中,已知非零向量,分别求作.
解:如图所示。
向量共线时,遵循三角形法则.
新知探究1
探究(2) 如图,在光滑的平面上,一个物体同时受到两个外力与
的作用,你能作出这个物体所受合力吗?
根据物理知识可知: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
力的合成可以看做向量的加法.
•
即:+
新知1
2.向量加法的平行四边形法则:
向量的加法运算
向量加法的四边形法则的特点为:“共起点,连对角”.
如图,以同一点为起点的两个已知向量,,以、为邻边作□,则以为起点的向量(是□的对角线)就是向量与的和。
即
向量加法
向量加法的
平行四边形法则
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.
力的合成可以看作向量加法三角形法则的物理模型.
晶晶 郭 (晶郭) -
晶晶 郭 (晶郭) - 以这两个向量为邻边,作平行四边形,则由他们共同起点指向平行四边形对角顶点的向量,就是这两个向量的和向量
典例讲解
如图,已知向量 ,求作向量 。
两向量共线,不能构成平行四边形
向量加法的平行四边形法则不适用两共线向量!
典题巩固
练习巩固
例2:如图,已知向量,,用两种法则求作向量.
解:作法1:在平面内任取一点(如下图1),
作,.则.
作法2:在平面内任取一点(如下图2),作,.
以为邻边作□,连接则
图1
图2
向量加法的三角形法则与平行四边形法则结果一样!
概念辨析
思考:向量加法的三角形法则和平行四边形法则有何区别与联系?
(1)三角形法则中强调“首尾相接”,平行四边形法则中强调的是“共起点”.
(2)向量的三角形法则适用于任意两个非零向量求和,
而向量的平行四边形法则仅适用于不共线的两个非零向量求和.
(3)当两个非零向量不共线时,三角形法则和平行四边形法则是统一的.
注:对于零向量与任意向量,规定: .
互为相反向量的两个向量的和为零向量:+(-)=(-)+=
晶晶 郭 (晶郭) -
用适当的向量填空:
典例讲解
变 式 训 练
新知探究2
探究2 (1)用向量加法的三角形法则探索之间的关系?
向量 与 时
|+|=||+||
当非零向量 与 不共线时,
满足
A
A
B
C
B
C
向量 与 时
|+| |||-|||
晶晶 郭 (晶郭) -
新知探究2
探究2 (2)向量 之间的关系?
解析:当向量 与 中有一个是零向量时,不妨设 ,则
此时满足
一般地,对于任意向量 与 ,都有 成立;
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.
同理,对于任意向量 与 ,都有 成立;
当且仅当 , 中有一个是零向量或 , 是方向相反的非零向量时等号成立
典例讲解
例2:轮船从A港沿北偏东60°方向行驶了40nmile到达B处,再由B处沿正北方向行驶40nmile到达C处.求此时轮船与A港的相对位置.(精确到0.1nmile)。
分别表示轮船的两次位移,则表示轮船的合成位移,
,
设正东方向所在直线为,过点作垂线,垂足为点,在Rt△中,,,||=40n mile,
∴ =| ·40 ·sin30°)n mile(
|=| ·40·cos30°(n mile) .
在Rt∆中,,|||=60(n mile),
|(n mile).
由||,得,
因此,此时轮船位于港北偏东30°且距港(n mile)的处.
① 交换律:
探究: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?
探索新知
二、向量的加法的运算律
② 结合律:
一组首尾相接的向量和:
“首尾相接,连首尾”
探索新知
二、向量的加法的运算律
+
典例讲解
方法1:向量加法的三角形法则:
如图,在平面上任取一点A,
,
作 ,
例3:如图,已知向量,作出,并说出多个向量求
和的方法及依据.
则
.
典例讲解
方法2:向量加法的交换律
如图,在平面上任取一点A´,
作,
则
.
A´
,
,
例3:如图,已知向量,作出,并说出多个向量求
和的方法及依据.
化简 (1)
(2)
(3)
(4)
典例讲解
变式训练
课堂小结
向量的
加法运算
三角形法则
平行四边形法则
向量三角不等式
首尾相连接
共起点,不共线
课后作业
基础层:1.整理知识框架
2.课本P87练习1,2,3
拔高层:P88练习5,6
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