《(浙江專版)2017-2018學年高中數學 第二章 平面向量 2.2.1 向量加法運算及其幾何意義學案 新人教A版必修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(浙江專版)2017-2018學年高中數學 第二章 平面向量 2.2.1 向量加法運算及其幾何意義學案 新人教A版必修4(8頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、
2.2.1 向量加法運算及其幾何意義
預習課本P80~83,思考并完成以下問題
(1)向量的加法如何定義?
(2)在求兩向量和的運算時,通常使用哪兩個法則?
2、
(3)向量加法的運算律有哪兩條?
(4)|a+b|,|a|+|b|,|a|-|b|三者之間的大小有何關系?
3、
1.向量加法的定義及運算法則
定義
求兩個向量和的運算,叫做向量的加法
法則
三角形法則
前提
已知非零向量a,b
作法
在平面內任取一點A,作=a,=b,再作向量
結論
向量叫做a與b的和,記作a+b,即a+b=+=
圖形
法則
平行四邊形法則
前提
已知不共線的兩個向量a,b
作法
在平面內任取一點O,以同一點O為起點的兩個已知向量a,b為鄰邊作OACB
4、
結論
對角線就是a與b的和
圖形
規(guī)定
零向量與任一向量a的和都有a+00a=a.
2.向量加法的運算律
運 算 律
交換律
a+b=b+a
結合律
(a+b)+c=a+(b+c)
1.判斷下列命題是否正確.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)兩個向量相加結果可能是一個數量.( )
(2)兩個向量相加實際上就是兩個向量的模相加.( )
(3)任意兩個向量的和向量不可能與這兩個向量共線.( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.對任意四邊形ABCD,下列式子中不等于的是( )
A.+ B.++
C.++ D
5、.++
答案:C
3.邊長為1的正方形ABCD中,|+|=( )
A.2 B.
C.1 D.2
答案:B
4.+++=______.
答案:0
向量加法及其幾何意義
[典例] 如圖1,圖2,圖3所示,求作向量和.
[解] 如圖中①,②所示,
首先作=a,然后作AB=b,則=a+b.
如圖③所示,作=a,=b,則=a+b,再作=c,則=+=(a+b)+c,即=a+b+c.
應用三角形法則和平行四邊形法則應注意的問題
(1)三角形法則可以推廣到n個向量求和,作圖時要求“首尾相連”,即n個首尾相連的向量的和對應的向量是第一個向量的起
6、點指向第n個向量的終點的向量.
(2)平行四邊形法則只適用于不共線的向量求和,作圖時要求兩個向量的起點重合.
(3)求作三個或三個以上的向量和時,用三角形法則更簡單.
[活學活用]
如圖,已知a,b,c,求作向量a+b+c.
解:作法:在平面內任取一點O,如圖所示,作=a,=b,=c,則=a+b+c.
向量加法運算
[例2] 化簡或計算:
(1)++;
(2)++++.
[解] (1)++=(+)+=+=.
(2)++++
=(+)+(+)+
=++=+=0.
解決向量加法運算時應關注兩點
(1)可以利用向量的幾何表示,畫出圖形進行化簡
7、或計算.
(2)要靈活應用向量加法運算律,注意各向量的起、終點及向量起、終點字母的排列順序,特別注意勿將0寫成0.
[活學活用]
如圖,在正六邊形ABCDEF中,O是其中心.
則①+=________;
②++=________;
③++=________.
解析:①+=+=.
②++=+=+=.
③++=++=.
答案:①?、凇、?
層級一 學業(yè)水平達標
1.下列等式錯誤的是( )
A.a+0=+a=a B.++=0
C.+=0 D.+=++
解析:選B 由向量加法可知++=+=2.
2.(+)+(+)+等于( )
A. B.
C.
8、 D.
解析:選C 原式=++++
=(+)+(++)
=+0.
3.下列各式不一定成立的是( )
A.a+b=b+a B.0+a=a
C.+= D.|a+b|=|a|+|b|
解析:選D A成立,為向量加法交換律;B成立,這是規(guī)定;C成立,即三角形法則;D不一定成立,只有a,b同向或有一者為零向量時,才有|a+b|=|a|+|b|.
4.在矩形ABCD中,||=4,||=2,則向量++的長度等于( )
A.2 B.4
C.12 D.6
解析:選B 因為+=,所以++的長度為的模的2倍,故答案是4.
5.已知平行四邊形ABCD,設+++=a
9、,且b是一非零向量,則下列結論:①a∥b;②a+b=a;③a+b=b;④|a+b|<|a|+|b|.其中正確的是( )
A.①③ B.②③
C.②④ D.①②
解析:選A ∵在平行四邊形ABCD中,+=0,+=0,∴a為零向量,∵零向量和任意向量都平行,零向量和任意向量的和等于這個向量本身,∴①③正確,②④錯誤.
6.+++=________.
解析:原式=+++=++=.
答案:
7.已知正方形ABCD的邊長為1,=a,=c,=b,則|a+b+c|=________.
解析:|a+b+c|=|++|=|+|=2||=2.
答案:2
8.如圖,在平行四邊形ABCD中,
10、
(1)+=________;
(2)++=________;
(3)++=________;
(4)++=________.
解析:(1)由平行四邊形法則可知為.
(2)++=+=.
(3)++=+=.
(4)++=++=+=0.
答案:(1) (2) (3) (4)0
9.如圖,E,F,G,H分別是梯形ABCD的邊AB,BC,CD,DA的中點,化簡下列各式:
①++;
②+++.
解:①++=++=++=+=.
②+++=+++=++=+=0.
10.如圖所示,中心為O的正八邊形A1A2…A7A8中,ai= (i=1,2,…,7),bj=(j=1,2,…,8)
11、,試化簡a2+a5+b2+b5+b7.
解:因為+=0,
所以a2+a5+b2+b5+b7
=++++
=(+)+(+)+
==b6.
層級二 應試能力達標
1.已知D,E,F分別是△ABC的邊AB,BC,CA的中點,則下列等式中不正確的是( )
A.+=
B.++=0
C.,+=
D.+=
解析:選D 由向量加法的平行四邊形法則可知,+=≠.
2.下列命題錯誤的是( )
A.兩個向量的和仍是一個向量
B.當向量a與向量b不共線時,a+b的方向與a,b都不同向,且|a+b|<|a|+|b|
C.當向量a與向量b同向時,a+b,a,b都同向,且|a+b|=|a
12、|+|b|
D.如果向量a=b,那么a,b有相同的起點和終點
解析:選D 根據向量的和的意義、三角形法則可判斷A、B、C都正確;D錯誤,如平行四邊形ABCD中,有=,起點和終點都不相同.
3.已知△ABC的三個頂點A,B,C及平面內一點P滿足+=,則下列結論中正確的是( )
A.P在△ABC的內部
B.P在△ABC的邊AB上
C.P在AB邊所在的直線上
D.P在△ABC的外部
解析:選D +=,根據平行四邊形法則,如圖,則點P在△ABC外部.
4.下列命題正確的是( )
A.如果非零向量a,b的方向相反或相同,那么a+b的方向必與a,b之一的方向相同
B.若++=0,
13、則A,B,C為三角形的三個頂點
C.設a≠0,若a∥(a+b),則a∥b
D.若|a|-|b|=|a+b|,則b=0
解析:選C 當a+b=0時,A選項不正確;若++=0,則A,B,C三點共線或A,B,C為三角形的三個頂點,故B選項不正確;若a與b不共線,則a+b與a不共線,故C選項正確;若|a|-|b|=|a+b|,則b=0或b≠0(a與b反向共線,且|a|>|b|),故D選項不正確.
5.如果||=8,||=5,那么||的取值范圍為________.
解析:根據公式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|直接來計算.
答案:[3,13]
6.若a等于“向東走8 km”,
14、b等于“向北走8 km”,則|a+b|=________,a+b的方向是________.
解析:如圖所示,設=a,=b,則=a+b,且△ABC為等腰直角三角形,則||=8,∠BAC=45°.
答案:8 km 北偏東45°
7.如圖所示,P,Q是三角形ABC的邊BC上兩點,且BP=QC.求證:+=+.
證明:=+,
=+,
∴+=+++.
∵與大小相等,方向相反,
∴+=0,
故+=++0=+AQ.
8.如圖,已知向量a,b,c,d.
(1)求作a+b+c+d.
(2)設|a|=2,e為單位向量,求|a+e|的最大值.
解:(1)在平面內任取一點O,作=a,=b,=c,=d,則=a+b+c+d.
(2)在平面內任取一點O,作=a,=e,
則a+e=+=,
因為e為單位向量,
所以點B在以A為圓心的單位圓上(如圖所示),
由圖可知當點B在點B1時,O,A,B1三點共線,
所以||即|a+e|最大,最大值是3.
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