[推荐学习]2018版高中数学第二章平面向量2.2.1向量加法运算及其几何意义学案新人教A版必修4 下载本文

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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.

[再练一题]

→→→→

2.化简:(1)(MA+BN)+(AC+CB); →→→→(2)AB+(BD+CA)+DC.

→→→→

【解】 (1)(MA+BN)+(AC+CB) →→→→=(MA+AC)+(CB+BN) →→→=MC+CN=MN. →→→→(2)AB+(BD+CA)+DC →→→→

=AB+BD+DC+CA=0.

向量加法的实际应用

如图2-2-3所示,一架飞机从A地按北偏东35°的方向飞行800 km到达B地接

到受伤人员,然后又从B地按南偏东55°的方向飞行800 km送往C地医院,求这架飞机飞行的路程及两次位移的和. 【导学号:00680036】

图2-2-3

→【精彩点拨】 解答本题先明确飞行路程与两次位移和的含义,再解Rt△ABC,求出|AC|和∠BAC,最后结合图形作答.

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→→

【自主解答】 设AB,BC分别表示飞机从A地按北偏东35°的方向飞行800 km,从B→→

地按南偏东55°的方向飞行800 km,则飞机飞行的路程指的是|AB|+|BC|;

→→→

两次飞行的位移的和指的是AB+BC=AC. →→

依题意,有|AB|+|BC|=800+800=1 600(km), 又α=35°,β=55°,∠ABC=35°+55°=90°, →所以|AC|=

22→2→2

|AB|+|BC|=800+800=8002(km).

其中∠BAC=45°,所以方向为北偏东35°+45°=80°.

从而飞机飞行的路程是1 600 km,两次飞行的位移和的大小为8002 km,方向为北偏东80°.

向量加法的实际问题的解题步骤如下:

用向量表示相应问题中既有大小又有方向的量;利用直角三角形知识解决问题.

[再练一题]

3.为了调运急需物资,如图2-2-4所示,一艘船从江南岸A点出发,以53 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5 km/h.

利用平行四边形法则或三角形法则求向量的和;

图2-2-4

(1)试用向量表示江水的速度、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.(用与江水的速度方向间的夹角表示) →→

【解】 (1)如图所示,AD表示船速,AB表示水速.

易知AD⊥AB,以AD,AB为邻边作矩形ABCD, →

则AC表示船实际航行的速度. K12的学习需要努力专业专心坚持

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→→

(2)在Rt△ABC中,|AB|=5,|BC|=53, →所以|AC|=5+

2

→2→2

|AB|+|BC|=

2

3=100=10.

→|BC|

因为tan∠CAB==3,所以∠CAB=60°.

→|AB|

因此,船实际航行的速度大小为10 km/h,方向与江水的速度方向间的夹角为60°.

[探究共研型]

向量加法的多边形法则

→→→

探究1 在△ABC中,若AB=a,BC=b,CA=c,那么a+b+c=0一定成立吗? →→→→

【提示】 一定成立.因为在△ABC中,由向量加法的三角形法则AB+BC=AC,所以AB+→→

BC+CA=0,那么a+b+c=0.

探究2 如果任意三个向量a,b,c满足条件a+b+c=0,那么表示它们的有向线段是否一定构成三角形?

【提示】 若任意三个向量a,b,c满足a+b+c=0,则表示它们的有向线段不一定构成三角形,因为当这三个向量为共线向量时,同样有可能满足a+b+c=0,此时,表示它们的有向线段肯定不能构成三角形,所以任意三个向量a,b,c满足a+b+c=0时,表示它们的有向线段不一定构成三角形.

→→

探究3 设A1,A2,A3,…,An(n∈N,且n≥3)是平面内的点,则一般情况下,A1An=A1A2

→→→→→→→

+A2A3+A3A4+…+An-1An.当A1与An重合时,A1A2+A2A3+A3A4+…+An-1An满足什么关系?

→→→→

【提示】 当A1与An重合时,有A1A2+A2A3+A3A4+…+An-1An=0.

→→→

如图2-2-5,正六边形ABCDEF中,BA+CD+EF=( )

【导学号:70512024】

图2-2-5

A.0 →

C.AD

B.BE →D.CF

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→→→→

【精彩点拨】 用向量加法的运算律可以实现简化运算的目的,将BA+CD+EF变形为CD+→→

DE+EF就可以利用向量加法的多边形法则求和向量.

→→→

【自主解答】 因为ABCDEF是正六边形,所以BA∥DE,BA=DE,所以BA=DE,所以BA+→→→→→→→→→CD+EF=DE+CD+EF=CD+DE+EF=CF.

【答案】 D

三个关键:一是搞清构成平面图形的向量间的相互关系;二是熟练找出图形中的相等向量;三是能根据多边形法则作出向量的和向量.

[再练一题]

4.如图2-2-6,E,F,G,H分别是梯形ABCD的边AB,BC,CD,DA的中点,化简下列各式:

图2-2-6

→→→(1)DG+EA+CB; →→→→(2)EG+CG+DA+EB.

→→→→→→→→→→→→

【解】 (1)DG+EA+CB=GC+BE+CB=GC+CB+BE=GB+BE=GE. →→→→→→→→→→→→→

(2)EG+CG+DA+EB=EG+GD+DA+AE=ED+DA+AE=EA+AE=0.

→→→→

1.化简OP+PQ+PS+SP的结果等于( ) →

A.QP →C.SP

→→→→→→

【解析】 OP+PQ+PS+SP=OQ+0=OQ. 【答案】 B

2.下列命题中正确的个数为( )【导学号:00680037】 (1)如果非零向量a与b的方向相同或相反,那么(a+b)∥a; K12的学习需要努力专业专心坚持

→B.OQ →D.SQ