向量的加法运
算
及其几何意义
2019.4.13 H
先生
温故
什么是数量和向量
?
怎
样表示向量
?
什
么是零向量
?
什
么是相等向量
?
什
么是平行向量和共线向量?
思考
数量能进行运算,例如数有加法,那向量会不会也有加法运算呢?如果有,那与向量的大小和方向有什么关系呢?
只有大小的量叫做数量;具有大小和方向的量叫做向量
用有向线段表示向量;有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方
向
。如:
A B
记作
长度为零的向量为零向量
大小相等且方向相同的向量叫做相等向量
方向相同或相反的非零向量叫做平行向量;平行向量也叫作共线向量
在
2006
年之前,由
于大陆和台湾没有直航,因此要从台湾去上海探亲,乘飞
机要
先从台北到香港,再从香港到上海,这两次位移之和是什么?
台北
上海
香港
结论:
从
A
点经过
B
点
再
到
C
点,
两次
与
结果,
与
A
点直接到
C
点的位移
结果相同
A
B
C
向量加法的三角形法则
两
条不
共线
的
向
量的加法可以用一个
首尾相连
的三角形来表示
根据三角形法则,画出下图中两个向量的和
力的合成模型,力
F
对橡皮条产生的效果,与
F1
与
F2
共同作用的效果相同,合力
F
与
F1
、
F2
有怎样的关系呢?
结论:发现力
F
在以
F1
、
F2
为邻边的平行四边形的对角线上,并且大小等于平行四边形对角线的长
+
=
向
量的平行四边形法则
O
A
B
C
以
同一点
O
为起点的两个已知向量
、
为邻边作
OACB
,则以
O
为起点的对角线
就是
与
的和。
+
=
注意:
对于零向量与任意向量
的和,我们规定
+
=
+
=
根
据
平
行四边形
法则,画出下图中两个向量的和
思考:当在数轴上表示两个共线向量时,它的加法与数的加法有什么关系?
结论:
当
共线
时,
(
1
)若
同向
,
(
2
)若
反向,
当
不共线
时,
因此,
一般地
,我们有
|
|
=
|
= |
|
(或
|
)
|
向量加法的交换律与结合律
=
(
=
探究
关系,
(
关系
A
B
C
D
A
B
C
D
练一练
(
2
)
+
+
+
=
(
1
)
+
+
=
(
3
)
+(
+
)+
=
例
2.
长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮船进行运输,
如图所示,一艘船从长江南岸
A
点出发,以
km/h
的速度向
垂直于对岸的方向行驶,同时江水的速度为向东
2km/h.
(
1
)试用向量表示江水速度、船速以及船实际航行的速度;
(
2
)求船实际航行的速度的大小与方向(用与江水速度的夹
角来表示)。
A
D
B
C
例
2.
长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮船进行运输,
如图所示,一艘船从长江南岸
A
点出发,以
km/h
的速度向
垂直于对岸的方向行驶,同时江水的速度为向东
2km/h.
(
1
)试用向量表示江水速度、船速以及船实际航行的速度;
(
2
)求船实际航行的速度的大小与方向(用与江水速度的夹
角来表示)。
答:船实际航行速度为
4km/h,
方向与水的流速间的夹角为
60
º
。
A
D
B
C
小结
1
、向量加法的三角形法则
(要点两向量首尾相连)
2
、
向量加法
的平行四边形
法则
(要点两向
量起点重合组成平行四边形两邻边)
3
、向量加法满足交换律与结合律
=
(
=
作业:
课
本课后习题
P85
、
P86
习题