2.2.1向量加法运算
及其几何意义
复习回顾:
1.向量、平行向量、相等向量的含义分别是什么?
2.用有向线段表示向量,向量的大小和方向是如何反
映的?什么叫零向量和单位向量?
向量:既有方向又有大小的量。
平行向量:方向相同或相反的向量。
相等向量:方向相同并且长度相等的向量
向量的大小:有向线段的长度。
向量的方向:有向线段的方向。
零向量:长度为零的向量叫零向量;单位向量:
长度等于1个单位长度的向量叫单位向量。
①平行向量是否一定方向相同?
②不相等的向量是否一定不平行?
③与零向量相等的向量必定是什么向量?
④与任意向量都平行的向量是什么向量?
⑤若两个向量在同一直线上,则这两个向
量一定是什么向量?
⑥两个非零向量相等的充要条件是什么?
⑦共线向量一定在同一直线上吗?
练习
(1)两个有共同起点且相等的向量,其终点可能不同.
(2)
(3)若非零向量 共线,则
(4)四边形ABCD是平行四边形,则必有 =
(5)向量 平行,则 的方向相同或相反
判断下列命题是否正确,若不正确,请简
述理由.
(6)共线的向量,若起点不同,则终点一定不同。
两个实数可以相加,从而给数赋予
了新的内涵.如果向量仅停留在概念的
层面上,那是没有多大意义的.我们希
望两个向量也能相加,拓展向量的数
学意义,提升向量的理论价值,这就
需要建立相关的原理和法则.
由于大陆和台湾没有直航,因此2006年
春节探亲,乘飞机要先从台北到香港,再从
香港到上海,则飞机的位移是多少?
上海
台北
香港
上海
台北
香港
C
A
B1、位移
O
F
EG
EG
A
B
E
O
C
F1
F2
FG
O C
F1
F2
F为 F1与
F2的合力
它们之
间有什
么关系
探究一:向量加法的几何运算法则
思考1:如图,某人从点A到点B,再从点B按原方向到点C,
则两次位移的和可用哪个向量表示?由此可得什么结论?
A B C
思考2:如图,某人从点A到点B,再从点B按反方向到点C,则
两次位移的和可用哪个向量表示?由此可得什么结论?
A B C
思考3:如图,某人从点A到点B,再从点B
改变方向到点C,则两次位移的和可用哪个向
量表示?由此可得什么结论?
A B
C
上述分析表明,位移的合成可看作
是向量的加法。
2、力的合成
F1
F2 F
F1 + F2 = F
数的加法启发我们,从运算的角度看,AC可
以认为是AB与BC的和,F可以认为是F1与
F2的和,即位移,
力的合成可看作向量的加法.
作法(1)在平面内任取一点O
A
B
这种作法叫做向量
加法的三角形法则
还有没有其他的做法?
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
o
A
B C
作法(1)在平面内任取一点O
还有没有其他的做法?
向量加法的平行四边形法则
这种作法叫做向量加
法的平行四边形法则
力的合成可以看作向
量加法的平行四边形
法则的物理模型
o
已知向量a,b,分别用向量加法的三角
形法则与向量加法的平行四边形法则
作出a+b
A B C
(1) 同向 (2)反向
规定:
AB C
判断 的大
小
1、不共线
o· A
B
2、 共线
(1)向同 (2)反向
判断 的大小
B
C
D
A
a+b+c
a+bb+c
a b
c
B
CD
A
b
a
b
a
a+b
数的加法满足交换律与结合律,即对任意
a,b∈R,有a+b=b+a,(a+b)+c=a+(b+c)
任意向量a,b的加法是否也满足交换律与
结合律?
是否成立?
根据图示填空:
(1)a+d=____________
(2)c+b=____________
A
CD
B
O
a b
cd
D
C
B
A
E
g
e
f
d
c
a
b
根据图示填空:
(1)a+b=________
(2)c+d=________
(3)a+b+d=______
(4)c+d+e=______
c
f
f
g
例2 长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮
渡进行运输.如图所示,一艘船从长江南岸A点出
发,以5km/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(保留两个有效数字)
(2)求船实际航行的速度的大小与方向(用与江
水速度间的夹角表示,精确到度).
解:(1)
C
A
D
船速 B
水速
船实际航行速度
(1)试用向量表示江水速度、船速以及
船实际航行的速度(保留两个有效数字)
(2)求船实际航行的速度的大小与方向(用
与江水速度间的夹角表示,精确到度).
在Rt△ABC中, C
A
D
B
船实际航行速度大小约为5.4km/h,方向
与水的流速间的夹角为70°
补充练习
例2: 求向量 之和.
1.化简
2.根据图示填空
A
B
DE
C
巩固练习:
例3:如图,一艘船从 A点出发以 的速
度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水以2km/h
的速度向东流求船实际行驶速度的大小与方向
解:如图,设用向量
表示船向垂直于对岸的速
度,用向量 表示水流
的速度
以AC,AB为邻边作平行四边形,则 就是
船实际行驶的速度
答:船实际行驶速度的大小为4km/h,
方向与水流速度间的夹角 .
课堂小结:
向量加法的定义
向量加法的运算律
三角形法则 平行四边形法则
向量加法的运算
小结 1.向量加法的三角形法则
(要点:两向量首尾连接)
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及结合律
课本84页 习题(做书上)
课本91页 2、3作业本2.2.1作业