§2.2 向量的线性运算
2.2.1 向量的加法
课时目标
1.理解向量加法的法则及其几何意义.2.能用法则及其几何意义正确作出两个向量的和.
1.向量的加法的定义
已知向量a和b,在平面内任取一点O,作=a,=b,则向量叫做a与b的和,记作________.即a+b=+=________.
求两个向量和的运算叫做向量的加法.
2.向量的加法法则
(1)三角形法则
如图所示,已知非零向量a,b,在平面内任取一点A,作=a,=b,则向量________叫做a与b的和(或和向量),记作________,即a+b=+=________.上述求两个向量和的作图法则,叫做向量求和的三角形法则.
对于零向量与任一向量a的和有a+0=________+________=________.
(2)平行四边形法则
如图所示,已知两个不共线的非零向量a,b,作=a,=b,则O、A、C三点不共线,以________,________为邻边作________________,则对角线上的向量________=a+b,这个法则叫做两个向量求和的平行四边形法则.
(3)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________为始点,第n个向量的________为终点的向量叫做这n个向量的和向量.即++…+AnAn+1=____________.这个法则叫做向量求和的多边形法则.
3.向量加法的运算律
(1)交换律:a+b=________________.
(2)结合律:(a+b)+c=________________.
一、填空题
1.化简++++=________.
2.已知菱形ABCD的边长为1,∠BAD=120°,则向量+的模为________.
3.在正六边形ABCDEF中,=a,=b,则=________.(用a,b表示)
4.如图所示,在平行四边形ABCD中,O是对角线的交点,下列结论不正确的是______.(填相应结论的序号)
①=,=;
②+=;
③+=+;
④++=.
5.在四边形ABCD中,=+,则四边形ABCD的形状一定是________.
6.已知在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,则|++|=________.
7.
如图所示,在平行四边形ABCD中,++=________.
8.如图所示,在正六边形ABCDEF中,若AB=1,则|++|=________.
9.
设E是平行四边形ABCD外一点,如图所示,化简下列各式
(1)+=________;
(2)++=________;
(3)++=________;
(4)+++=________.
10.已知△ABC是正三角形,给出下列等式:①|+|=|+|;
②|+|=|+|;
③|+|=|+|;
④|++|=|++|.
其中正确的有______.(写出所有正确等式的序号)
二、解答题
11.一艘船以5km/h的速度向垂直于对岸方向行驶,航船实际航行方向与水流方向成30°角,求水流速度和船实际速度.
12.
如图所示,在平行四边形ABCD的对角线BD的延长线和反向延长线上取点F,E,使BE=DF.
求证:四边形AECF是平行四边形.
能力提升
13.已知||=3,||=5,则||的取值范围是__________.
14.已知点G是△ABC的重心,则++=__________.
1.三角形法则和平行四边形法则都是求向量和的基本方法,两个法则是统一的.当两个向量首尾相连时常选用三角形法则,当两个向量共始点时,常选用平行四边形法则.
2.向量的加法满足交换律,因此在进行多个向量的加法运算时,可以按照任意的次序和任意的组合去进行.
§2.2 向量的线性运算
2.2.1 向量的加法
知识梳理
1.a+b
2.(1) a+b 0 a a
(2)OA OC 平行四边形
(3)始点 终点
3.(1)b+a (2)a+(b+c)
作业设计
1.0
解析 原式=++++=0.
2.1
解析 ∵+=,且△ABC为等边三角形,
∴|+|=||=1.
3.a+b
解析 ==+=a+b.
4.①②④
5.平行四边形
解析 ∵=+=+,∴=.
∴四边形ABCD为平行四边形.
6.2
解析 |++|=|+|=2||
=2=2.
7.
解析 ++=++=.
8.2
解析 |++|=|++|=||=2.
9.(1) (2)0 (3) (4)或
10.①③④
解析 +=,+=,
而||=||,故①正确;
||≠|+|,故②不正确;
画图可知③,④正确.
11.解
如图所示,表示水流速度,表示船垂直于对岸的方向行驶的速度,表示船实际航行的速度,∠AOC=30°,||=5.
∵四边形OACB为矩形,
∴||==5,
||==10,
∴水流速度大小为5km/h,船实际速度为10
km/h.
12.证明 =+,=+,因为四边形ABCD是平行四边形,所以=,因为FD=BE,且与的方向相同,所以=,
所以=,即AE与FC平行且相等,
所以四边形AECF是平行四边形.
13.[2,8]
解析 ||=|+|≤||+||=8,
且||=|+|≥|||-|||=2.
∴2≤||≤8.
14.0
解析 如图所示,连接AG并延长交BC于E点,点E为BC的中点,延长AE到D点,使GE=ED,
则+=,+=0,
∴++=0.