《(浙江專(zhuān)版)2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第二章 平面向量 2.2.1 向量加法運(yùn)算及其幾何意義學(xué)案 新人教A版必修4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專(zhuān)版)2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第二章 平面向量 2.2.1 向量加法運(yùn)算及其幾何意義學(xué)案 新人教A版必修4(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2.2.1 向量加法運(yùn)算及其幾何意義
預(yù)習(xí)課本P80~83,思考并完成以下問(wèn)題
(1)向量的加法如何定義?
(2)在求兩向量和的運(yùn)算時(shí),通常使用哪兩個(gè)法則?
2、
(3)向量加法的運(yùn)算律有哪兩條?
(4)|a+b|,|a|+|b|,|a|-|b|三者之間的大小有何關(guān)系?
3、
1.向量加法的定義及運(yùn)算法則
定義
求兩個(gè)向量和的運(yùn)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(nèi)任取一點(diǎn)A,作=a,=b,再作向量
結(jié)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(gè)向量a,b
作法
在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,以同一點(diǎn)O為起點(diǎn)的兩個(gè)已知向量a,b為鄰邊作OACB
4、
結(jié)論
對(duì)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(yùn)算律
運(yùn) 算 律
交換律
a+b=b+a
結(jié)合律
(a+b)+c=a+(b+c)
1.判斷下列命題是否正確.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)兩個(gè)向量相加結(jié)果可能是一個(gè)數(shù)量.( )
(2)兩個(gè)向量相加實(shí)際上就是兩個(gè)向量的模相加.( )
(3)任意兩個(gè)向量的和向量不可能與這兩個(gè)向量共線.( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.對(duì)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(zhǎng)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(yīng)用三角形法則和平行四邊形法則應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)三角形法則可以推廣到n個(gè)向量求和,作圖時(shí)要求“首尾相連”,即n個(gè)首尾相連的向量的和對(duì)應(yīng)的向量是第一個(gè)向量的起
6、點(diǎn)指向第n個(gè)向量的終點(diǎn)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(shí)要求兩個(gè)向量的起點(diǎn)重合.
(3)求作三個(gè)或三個(gè)以上的向量和時(shí),用三角形法則更簡(jiǎn)單.
[活學(xué)活用]
如圖,已知a,b,c,求作向量a+b+c.
解:作法:在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,如圖所示,作=a,=b,=c,則=a+b+c.
向量加法運(yùn)算
[例2] 化簡(jiǎn)或計(jì)算:
(1)++;
(2)++++.
[解] (1)++=(+)+=+=.
(2)++++
=(+)+(+)+
=++=+=0.
解決向量加法運(yùn)算時(shí)應(yīng)關(guān)注兩點(diǎn)
(1)可以利用向量的幾何表示,畫(huà)出圖形進(jìn)行化簡(jiǎn)
7、或計(jì)算.
(2)要靈活應(yīng)用向量加法運(yùn)算律,注意各向量的起、終點(diǎn)及向量起、終點(diǎn)字母的排列順序,特別注意勿將0寫(xiě)成0.
[活學(xué)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(jí)一 學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)
1.下列等式錯(cuò)誤的是( )
A.a(chǎn)+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(chǎn)+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(shí),才有|a+b|=|a|+|b|.
4.在矩形ABCD中,||=4,||=2,則向量++的長(zhǎng)度等于( )
A.2 B.4
C.12 D.6
解析:選B 因?yàn)椋?,所以++的長(zhǎng)度為的模的2倍,故答案是4.
5.已知平行四邊形ABCD,設(shè)+++=a
9、,且b是一非零向量,則下列結(jié)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(gè)向量本身,∴①③正確,②④錯(cuò)誤.
6.+++=________.
解析:原式=+++=++=.
答案:
7.已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)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(xiàn),G,H分別是梯形ABCD的邊AB,BC,CD,DA的中點(diǎn),化簡(jiǎn)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(jiǎn)a2+a5+b2+b5+b7.
解:因?yàn)椋?,
所以a2+a5+b2+b5+b7
=++++
=(+)+(+)+
==b6.
層級(jí)二 應(yīng)試能力達(dá)標(biāo)
1.已知D,E,F(xiàn)分別是△ABC的邊AB,BC,CA的中點(diǎn),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(cuò)誤的是( )
A.兩個(gè)向量的和仍是一個(gè)向量
B.當(dāng)向量a與向量b不共線時(shí),a+b的方向與a,b都不同向,且|a+b|<|a|+|b|
C.當(dāng)向量a與向量b同向時(shí),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(diǎn)和終點(diǎn)
解析:選D 根據(jù)向量的和的意義、三角形法則可判斷A、B、C都正確;D錯(cuò)誤,如平行四邊形ABCD中,有=,起點(diǎn)和終點(diǎn)都不相同.
3.已知△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)A,B,C及平面內(nèi)一點(diǎn)P滿(mǎn)足+=,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.P在△ABC的內(nèi)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?。剑鶕?jù)平行四邊形法則,如圖,則點(diǎn)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(gè)頂點(diǎn)
C.設(shè)a≠0,若a∥(a+b),則a∥b
D.若|a|-|b|=|a+b|,則b=0
解析:選C 當(dāng)a+b=0時(shí),A選項(xiàng)不正確;若++=0,則A,B,C三點(diǎn)共線或A,B,C為三角形的三個(gè)頂點(diǎn),故B選項(xiàng)不正確;若a與b不共線,則a+b與a不共線,故C選項(xiàng)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(xiàng)不正確.
5.如果||=8,||=5,那么||的取值范圍為_(kāi)_______.
解析:根據(jù)公式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|直接來(lái)計(jì)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(shè)=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(diǎn),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(shè)|a|=2,e為單位向量,求|a+e|的最大值.
解:(1)在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,作=a,=b,=c,=d,則=a+b+c+d.
(2)在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,作=a,=e,
則a+e=+=,
因?yàn)閑為單位向量,
所以點(diǎn)B在以A為圓心的單位圓上(如圖所示),
由圖可知當(dāng)點(diǎn)B在點(diǎn)B1時(shí),O,A,B1三點(diǎn)共線,
所以||即|a+e|最大,最大值是3.
8