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人教高中数学A版必修二向量的加法运算
uuur uuur uuur AC AB AO
uuur uuur AD AO
uuur uuur=auu+r b,由三角形法则,得 BC AO=bF+E a+b=a+2b.
uuur uuur uur AE AF FE
类型二 向量加法运算律的应用
【典例】化简:(1)
(2)
uuuur
(1)a+0=a. ( )
uuur uuur uuur
(2) AB BA=2AB.
()
uuur uuur uuur uuur
(3) AB BD DC AC. (
)
(4)a+(b+c)=c+(a+b). ( )
提示:(1)×.两个向量的和仍然是一个向量,所以 a+0=a.
uuur uuur
(2)×.由向量加法的三角形法则知, AB =B0A.
uuur OA
uuur
uuur
OB
OC
uuur uuur OA OB
uuur=a+b,再以 uuur、 u为uur 邻边作▱ODEC,则 OD =a+b+c. OD OC
uuur OC
uuur uuur OE=OD
【内化·悟】 用三角形法则与平行四边形法则作三个或以上向量的和 的方法是怎样的? 提示:用分步作图的方法,即先作出其中两个向量的和 ,再作所得和向量与第三个向量的和,直至完成作图.
=0.
求证:
uur uuur BP CQ
uuur uuur uuur uuur AP AQ=AB AC.
【证明】因为 uuur uuur uur uuur uuur uuur
2 DB CD BC=BC CD DB= BC CD DB=BD DB=0.
【加练·固】
在平行四边形ABCD中(如图),对角线AC,BD交于点O,
则
①
=________.
②
=________.
uuur uuur AD AB
uuur uuur uuur CD AC DO
③ uuur uuur uuur =________. ④ AB AD CD =________.
① uuur uuur =________;② uuur uur =________.
AB DF
AD FC
2.下列说法正确的是________.(填序号) ①若|a|=3,|b|=2,则|a+b|≥1; ②若向量a,b共线,则|a+b|=|a|+|b|; ③若|a+b|=|a|+|b|,则向量a,b共线.
uuur uuur uuur AC BA DA
【解析】① uuur uuur uuur
②
AD AB AC.
③
uuur uuur uuur uuur uuur uuur CD AC DO CO AC AO.
④ uuur uuur uuur uuur uuur uuur
=0.
答案A:B ①AD CD② AC CD③ AD. ④0
(2)首尾顺次相接的若干向量求和,若构成一个封闭图 形,则它们的和为0.
【延伸·练】化简 uuur uuur uur uuur 的结果等于
OP+PQ+QS SO
()
A.0
B.
C.
D.
uuur
uur
uuur
OQ
SP
SQ
【解析】选A.
uuur uuur uur uuur OP+PQ+QS SO
所以 uuur ,uuur即平行四边形对角线相等, 故四边|B形D |A|BACCD| 为矩形.
【类题·通】 利用向量解决几何问题的方法 用向量法证明几何问题的关键是把几何中的线段转化 为向量,通过向量的运算得到结论,然后把向量问题 还原为几何问题.
【习练·破】
如图所示,P,Q是△ABC的边BC上两点,且
【发散·拓】 向量求和的多边形法则 (1)已知n个向量,依次首尾相接,则由起始向量的起 点指向末尾向量的终点的向量即为这n个向量的和,这
uuuuur uuuuur uuuuur
称u为uuu向uuu量uur求u和uuu的uuu多r 边uuu形uur法则.即 A0A1 A1A2 A2A3
An-2An-1 An-1An A0An .
2.这种解题操作的理论依据是什么? 提示:向量加法的交换律与结合律.
【类题·通】 向量加法运算律的意义和应用原则 (1)意义:向量加法的运算律为向量加法提供了变形的 依据,实现恰当利用向量加法法则运算的目的.实际 上,由于向量的加法满足交换律和结合律,故多个向
量的加法运算可以按照任意的次序、任意的组合来进 行. (2)应用原则:利用代数方法通过向量加法的交换律, 使各向量“首尾相连”,通过向量加法的结合律调整 向量相加的顺序.
uuur uuur uuur uuur uuur uuur
(3)√. AB BD DC=AD DC=AC. (4)√.由向量加法的交换律、结合律知,a+(b+c)= (a+b)+c=c+(a+b).
2.如图,在☉O中,向量
uuur uuur uuur OB,OC,AO
是
()Βιβλιοθήκη A.有相同起点的向量 C.模相等的向量
【思维·引】将互相平分利用向量表示,以此为条件 推证使四边形为平行四边形的向量等式成立.
【解析】如图,设四边形ABCD的对角线AC,BD相交于
uuur uuur uuur uuur uuur uuur
点O,AB AO OB, DC ADCO与 BOCD.互相平分,
uuur uuur uuur uuur uuur uuur
(2)向量求和的平行四边形法则中“不共线”是否多余 ,去掉可以吗? 提示:不能,因为如果两个向量共线,就无法以它们 为邻边作出平行四边形,也不会产生和向量.
(3)平行四边形法则中,求和的两个向量与和向量的起 点有什么特点?和向量是怎样产生的? 提示:求和的两个向量与和向量共起点,和向量是以 求和的两个向量为邻边的平行四边形的对角线向量.
uuur uuur BC AB ,
【证明】因为四边形ABCD中,uuur uuur, 所以四边形ABCD为平行四边形AB,如DC图. 所以
uuur uuur uuur
因为 BC BA BD,
uuur uuur uuur uuur uuur BC AB AB BC AC,
uuur uuur uuur uuur BC BA BC AB ,
uuur uuur
uuur
AO OC,OB DO因, A此B D∥C, 且| A|=B CD
AB
uuur
| DC|,即四边形ABCD是平行四边形.
【素养·探】 在用向量加法证明几何问题时,经常利用核心素养中的 逻辑推理,通过对条件与结论的分析,确定论证思路及 方法予以证明.
若将本例改为:四边形ABCD中, uuur uuur uuur uuur 求证四边形ABCD为矩形AB. DC,且 BC BA
=0.
【习练·破】
如图,在正六边形ABCDEF中,点O为中心, =a,
=b,求
uuur
uuur
AB
AF
uuur uuur uuur AC, AD, AE.
【解析】由向量的平行四边形法则,得 =a+b.
在Auu平Our 行Auu四Bur 边Auu形uFr ABCO中, =a+a+b=2a+b.
而 =2 =2a+2b,且
答案uuu:r ①uuur uuur u②uur uuur
①AB DF=AB BC=AC. uuur uur uuur uuur uuur
②AD FC=AD DB=AB.
uuur
uuur
AC
AB
2.①正确,当两向量反向时,和向量的模最小为1; ②中描述的只是向量同向时的情况,故不正确,反之正 确,即③正确. 答案:①③
则a+b= + = .OA
AB
所以|a+OubuA|ur=|
AuuBur|=
uuur OB
=8 (km),
因为∠AOB=45u°u,ur
所以a+b的方向OB是东北8方2 向82 . 2
答案:8 km 东北方向
2
类型一 向量的加法法则 【典例】1.(2019·济宁高一检测)如图,在△ABC中, D,E分别是AB,AC上的点,F为线段DE延长线上一点, DE∥BC,AB∥CF,连接CD,那么(在横线上只填上一个 向量):
B.共线向量 D.相等的向量
【解析】选C.由题干图可知 uuur uuur uuur 是模相等的向 量,其模均等于圆的半径,故O选B,OC.C,AO
3.若a表示“向东走8 km”,b表示“向北走8 km”, 则|a+b|=________,a+b的方向是________.
【解析】如图所示,作 uuur =a,uuur =b,
【习练·破】 化简:
uuur uuur uuur uuur uuur
1 BC AB.2DB CD BC.
【解析】 uuur uuur uuur uuur uuur 1 BC AB=AB BC=AC.
uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur
MA
世Buu纪Nur 金 榜AuuCu导r 学CuuBur号.
uuur uuur uuur uuur
AB BD CA DC.
【思维·引】利用向量加法的交换律使求和的各向量 首尾相接,然后再利用加法法则求和.
【解析】 uuuur uuur uuur uuur uuuur uuur uuur uuur