2.2平面向量的加减运算
2.2 平面向量的线性运算
2.2 平面向量的线性运算2、向量加法运算:⑴三角形法则的特点:首尾相连. ⑵平行四边形法则的特点:共起点. ⑶三角形不等式:a b a b a b -≤+≤+ .⑷运算性质:①交换律:a b b a +=+;②结合律:()()a b c a b c ++=++ ;③00a a a +=+=.⑸坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y +=++.3、向量减法运算:⑴三角形法则的特点:共起点,连终点,方向指向被减向量.⑵坐标运算:设()11,a x y = ,()22,b x y = ,则()1212,a b x x y y -=--.设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则()1212,x x y y AB =--. 4、向量数乘运算:⑴实数λ与向量a 的积是一个向量的运算叫做向量的数乘,记作a λ. ①a a λλ= ;②当0λ>时,a λ 的方向与a 的方向相同;当0λ<时,a λ 的方向与a的方向相反;当0λ=时,0a λ=.⑵运算律:①()()a a λμλμ= ;②()a a a λμλμ+=+;③()a b a b λλλ+=+ .⑶坐标运算:设(),a x y = ,则()(),,a x y x y λλλλ==.5、向量共线定理:向量()0a a ≠ 与b 共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b a λ= .设()11,a x y =,()22,b x y = ,其中0b ≠ ,则当且仅当12210x y x y -=时,向量a 、()0b b ≠共线.课堂训练 一.选择题1.下列命题正确的是( ) A.若∥a b ,则a 与b 同向B.若∥a b ,则a 与b 同向或反向 C.若a =0,则a 与0共线D.若a 不为0,则a 与0不共线且3AC CB =-,设2.如图1所示,向量 ,,OAOBOC 的终点A B C ,,在一条直线上,=OA p ,= OB q ,= OC r ,则以下等式中成立的是( )A.1322r p q =-+B.2r p q =-+baCBAa b C C -=A -AB =BC.3122r p q =- D.2r q p =-+3.如图2所示,在菱形ABCD 中,120DAB ∠= ,则以下说法错误的是( ) A.与AB 相等的向量只有一个(不含AB本身) B.与AB 的模相等的向量只有4个(不含AB本身) C.BD 的长度恰为DAD.CB 与DA不共线4.将1[2(28)4(42)]12+--a b a b 化简成最简式为( ) A.2a b - B.b a - C.a b - D.2b a -5.已知G 是ABC △的重心,如图1所示,则GA GB GC +-=( ) A.0 B.4GEC.4GDD.4GF6.若9AB = ,6AC = ,则BC的取值范围为( )A.[315],B.[39], C.(315),D.[69],二.填空题7.已知非零向量1e 和2e 不共线,欲使t 12+e e 和1+e t 2e 共线, 则实数t 的值为 .8.平行四边形ABCD 中,M 为DC 中点,N 为BC 的中点.设AB = a ,AD = b ,则=MN (用a ,b 表示).9.已知菱形ABCD 的边长为1,60ABC AB ∠==,a ,AC = c ,BC =b ,则a bc ++= .10.已知OA = a ,OB = b ,若12OA = ,5OB =,且90AOB ∠= ,则-=a b . 11.在菱形ABCD 中,60DAB ∠= ,1AB = ,则BC DC +=.12.在静水中划船速度是10米/分钟,水流速度10米/分钟,如果船从岸边径直沿垂直于水流方向行走,那么船实际行进速度应是 .实际行进方向与水流方向的夹角为 . 三.解答题13.两个非零向量12,e e 不共线.(1)若= AB 12e e +,BC = 1228e e +,CD =123()-e e ,求证:,,A B D 三点共线; (2)求实数k ,使k 12e e +与12+e k 2e 共线.14.一艘军舰从基地A 出发向东航行了200海里到达基地B ,然后又改变航向向东偏北60 航行了400海里到达C 岛,最后又改变航行,向西航行了200海里到达D 岛.(1)试作出向量AB BC CD,,;(2)求AD .15.如图4,在ABC △中,在AC 上取点N ,使得13AN AC =,在AB 上取点M ,使得13AM AB =,在BN 的延长线上取点P ,使得12NP BN =,在CM 的延长线上取点Q ,使得12MQ CM =,用向量的方法证明P A Q ,,三点共线.16.一架飞机向北飞行300 km ,然后改变方向向西飞行400 km ,求飞机飞行的路程及两次位移的合成.17.已知ABCD 的对角线AC 和BD 相交于O ,且OA a = ,OB b = ,用向量a ,b 分别表示向量OC ,OD,DC ,BC .18.飞机从甲地以北偏西15˚的方向飞行1400km 到达乙地,再从乙地以南偏东75˚的方向飞行1400km 到达丙地.试画出飞机飞行的位移示意图,并说明丙地在甲地的什么方向?丙地距甲地多远?第19题.如图,13AM AB = ,13AN AC =.求证:13MN BC = .同步提升一.选择题(每题5分)1.设b →是a →的相反向量,则下列说法错误的是( ) A .a →与b →的长度必相等 B .a bC .a →与b →一定不相等 D .a →是b →的相反向量2.已知一点O 到平行四边形ABCD 的三个顶点A 、B 、C 的向量分别为a →、b →、c →,则向量OD 等于( ) A .a b c ++ B .a b c -+ C .a b c + - D .a b c-- 3.(如图)在平行四边形ABCD 中,下列正确的是( ).A .AB CD = B .AB AD BD -=C .AD AB AC += D .AD BC 0+= 4.+++等于( ) A . B . C .AC D .CA5.化简SP PS QP OP ++-的结果等于( )A 、B 、C 、D 、A AB OC = B AB ∥DEC AD BE =D AD FC =7.下列等式中,正确的个数是( )①a b b a +=+ ②a b b a = --③0a a -=- ④(a )a --= ⑤a (a )0+-=A .5B .4C .3D .28.在△ABC 中,AB a = ,AC b = ,如果a||b|=|,那么△ABC 一定是( ).A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .钝角三角形9.在ABC ∆中,BC a =,CA b =,则AB 等于( )A .a b +B .(a b )-+C .a b -D .b a -10.已知a 、b 是不共线的向量,AB a b λ=+ ,AC a b μ=+(λ、R μ∈),当且仅当( )时, A 、B 、C 三点共线. ()1A λμ+= ()1B λμ-=()1C λμ=-()1D λμ=二.填空题(每题5分)11.ABCD 的两条对角线相交于点M ,且AB a,AD b ==,则MA = ______,MB = ______,MC = ______,MD =______.12.已知向量a 和b 不共线,实数x ,y 满足b y x a b a y x)2(54)2(-+=+-,则=+y x ______13.在ABCD 中,AB a,AD b ==,则AC = ______,DB = ______.14.已知四边形ABCD 中,1AB DC 2=,且AD BC = 则四边形ABCD 的形状是______.三.解答题15.化简下列各式:(1)=++++______;(2)()()AB MB BO BC OM ++++=______.(3)=-++-)()(______.16.某人从A 点出发向西走了10m ,到达B 点,然后改变方向按西偏北︒60走了15m 到达C 点,最后又向东走了10米到达D 点.(1)作出向量AB ,,(用1cm 长线段代表10m 长);(2)求DA17.如图,在梯形ABCD 中,对角线AC 和BD 交于点O ,E 、F 分别是AC 和BD 的中点,分别写出 (1)图中与、共线的向量; (2)与相等的向量.CDABNM18.在直角坐标系中,画出下列向量: (1)a 2= ,a的方向与x 轴正方向的夹角为 60,与y 轴正方向的夹角为 30;(2)a 4=,a的方向与x 轴正方向的夹角为 30,与y 轴正方向的夹角为 120;(3)a=,a的方向与x 轴正方向的夹角为 135,与y 轴正方向的夹角为 135.19.在ABC ∆所在平面上有一点P ,使得=++,试判断P 点的位置.20.如图所示,在平行四边形ABCD 中,点M 是AB 边中点,点N 在BD 上且BD BN 31=,求证:M 、N 、C 三点共线.2.2 平面向量的线性运算 课堂训练参考答案一.选择题 1~5 CADDD 6 A 二.填空题7.1± 8.1()2-a b 9.2 10.13 11.45三.解答题 第13题.(1)证明:=++= AD AB BC CD 1266+=e e 6AB, A B D ∴,,三点共线;(2)解: k 12+e e 与12e +k 2e 共线, ∴k 12+=e e λ(12e +k 2e ),(2)λ∴-k 1e +(1)k λ-2e =0,201k k k λλ-=⎧∴⇒=⎨-⎩,,第14题.解:(1)向量ABBC CD ,,如右图所示.(2)根据题意,易知AB 和CD 方向相反,故AB 与CD共线.又AB CD = ,∴在四边形ABCD 中,AB CD∥,四边形ABCD 是平行四边形, AD BC ∴= ,400AD BC ∴==海里.第15题.证明:111()()222AP NP NA BN CN BN NC BC =-=-=+=,111()()222QA MA MQ BM CM BM MC BC =-=-=+= ,AP QA ∴= ,P A Q ∴,,三点共线.第16题.飞机飞行的路程是700 km ;两次位移的合成是向北偏西约53˚方向飞行500 km .第17题.OC a =- ,OD b =- ,DC b a =- ,BC a b =--.第18题.丙地在甲地的北偏东45˚方向,距甲地1400km .第19题.证明:因为MN AN AM =-,而13AN AC = ,13AM AB = ,所以1133MN AC AB =- ()1133AC AB BC =-= .同步提升参考答案 一.选择题(每题5分)1.C2. B3.C4.B5. B6.D7.C8.A9.B 10.D 二.填空题(每题5分)11.111(a b ),(a b ),(a b )222-+-+ ,1(b a )2-12.1 13.a b + ,a b- 14.等腰梯形三.解答题(每题10分)15.(1)0(2)AC (3)016.【解答】(1)如图,(2)∵-=,故四边形ABCD 为平行四边形, )m (15==DA BC17.【解答】与EF 共线的向量有AB 、; 与CO 共线的向量有CE ,CA ,OE ,OA ,; 与EA 相等的向量是18.【解答】19.【解答】 PA PB PC AB ++=()PA PA AB PC AB ∴+++=,故-=2A ∴、P 、C 三点共线,且P 是线段AC 的三分点中靠近A 的那一个20.【解答】提示:可以证明MC 3MN =CDABNM。
2019-2020学年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
③当两个非零向量a与b反向且|a|<|b|时(如图2),则a+b与b方向相同 (与a方向相反),且|a+b|=||a|-|b||. ④当两个向量a与b中至少有一个为0时,则必有|a+b|=|a|+|b|=||a||b||. 综上可知任意两个向量a,b恒有||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.
uuur uuur 则飞机飞行的路程指的是| AB |+| BC |;
uuur uuur uuur 两次飞行的位移的和指的是 AB + BC = AC .
uuur uuur 依题意,有| AB |+| BC |=800+800=1 600(km), 又α=35°,β=55°,∠ABC=35°+55°=90°,
新知导学 课堂探究
新知导学·素养养成
1.向量加法的定义 定义:求两个向量 和 的运算,叫做向量的加法. 对于零向量与任一向量a,规定0+a=a+ 0 = a .
2.向量求和的法则
三角形 法则
法则
前提 作法
结论
已知非零向量a,b,在平面内任取一点A
uuur uuur
uuur
作 AB =a, BC =b,再作向量 AC
uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur (1)解析:a=( AB + CD )+( BC + DA )= AB + BC + CD + DA =0, 所以 0∥b,①正确;0+b=b,③正确;|0+b|=|0|+|b|,⑤正确.故选 C.
uuur uuur uuur (2)化简:① AB + CD + BC ;
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课件3新人教A必修4
【即时小测】
1.思考下列问题.
(1)两个向量相加结果可能是一个数量吗? 提示:不能,实数相加结果是数,而向量具有方向,所以相加的结果 是向量. (2)两个向量相加实际上就是两个向量的模相加,这种说法对吗? 提示:这种说法是不正确的.向量既有大小又有方向,在进行向量相 加时,不仅要确定长度还要确定向量的方向.
答案:CF
知识点1 向量的加法
【知识探究】
观察图形,回答下列问题:
问题1:三角形法则和平行四边形法则的使用条件有何不同? 问题2:共线向量怎样进行求和? 问题3:当涉及多个向量相加时,运用哪个法则求解?
【总结提升】 1.对向量加法的三角形法则和平行四边形法则的三点说明 (1)两个法则的使用条件不同. 三角形法则适用于任意两个非零向量求和,平行四边形法则只适用于 两个不共线的向量求和. (2)当两个向量不共线时,两个法则是一致的. (3)在使用三角形法则时要注意“首尾相连”,在使用平行四边形法 则时需要注意两个向量的起点相同.
3.如图,在正六边形ABCDEF中BuuAur
uuur CD
uur EF
=______.
【解析】根据正六边形的性质,对边平行且相等,我们容易得到
uuur uuur uur uuur uuur uur uur uuur uur BA CD EF BA AF EF BF CB CF.
uur
【解题探究】典例图1中a与b有何关系,图2两向量相加可采用哪种方
法进行?图3三向量相加可采用哪种方法进行? 提示:图1中向量a与向量b共线,图2中两向量相加可采用三角形法则 或平行四边形法则进行.图3中三向量相加可采用三角形法则或平行四 边形法则进行.
【解析】如图中(1),(2)所示, 首先作OuuAu=r a,然后作 Auu=Burb,则 Ou=uBura+b.
平面向量的加减法
,b= ,仍是零向量
a
(-a)+a
-b
-a
0
向量减法的定义和法则
问题1:两个相反数的和为零,那么两个相反向量的和也为零吗? 提示:是零向量. 问题2:根据向量加法,如何求作a-b? 提示:①先作出-b;②再按三角形或平行四边形法则进行.
向量的减法
(1)定义:a-b=a+ (-b) ,即减去一个向
量相当于加上这个向量的 相反向量
.
(2)几何意义:以O为起点,作向量 OA =
a, OB =b,则 BA =a-b,如图所示,即a-b可表示从
向量b的终点
指向 向量a的终点
的向量.
深化理解
1.向量的减法运算与向量的加法运算是互逆运算, 可以相互转化,减去一个向量等于加上这个向量的相反 向量.
2.两个向量的差也可用平行四边形法则及三角形法 则求得:用平行四边形法则时,两个向量也是共起点,
跟踪练习
1.在平行四边形ABCD中, AB + CB - DC =
A. BC
B. AC
C. DA
D. BD
解析:如图∵ CB = DA , ∴ AB + CB - DC = AB + DA - DC = AB + CA = CA + AB = CB = DA .
答案:C
()
2.如图,在四边形 ABCD 中,根据图示填空: a+b=____,b+c=____,c-d=____, a+b+c-d=____.
答案:4 km/h
2.如图,一架飞机从 A 地按北偏西 30°的方向飞行 300 km 后 到达 B 地, 然后向 C 地飞行.已知 C 地在 A 地北偏 东 60°的方向处,且 A,C 两地相距 300 km,求飞机从 B 地向 C 地飞行的方 向及 B、C 两地的距离.
2.2 平面向量的减法
B C
A
C
B
A
习题 2.2 A组
第 4、6、7、8、11 题. B组
第 5 题.
4. 化简: 习题: (习题2.2) A 组
(1)AB BC CA;
(2) (AB MB) BOOM;
(3) OAOC BOCO; (4) AB- AC BD-CD;
(5) OA-OD AD;
① a 与-a互为相反向量.
② 零向量的相反向量仍是零向量.
③ 任上一a图向(中量-a的与)=它a0.相b反=0向. 量的和是零向量, 即:
问题1. 向量AB与向量BA有什么关系? 能化简
AB BC - DC - ED EF 吗?
答: 向量 AB 与向量 BA是互为相反向量, 即 AB = -BA.
2.2.2 向量减法运算 及其几何意义
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1. 什么是相反向量? 2. 向量加法与向量减法有什么关系? 3. 怎样作向量的减法? 两个非零向量的差向 量是怎样的一个向量?
(一) 相反向量
定义: 与向量 a 长度相等, 方向相反的向量, 叫做 a 的相反向量, 记作 -a.
如图:
a
b
-a
b = -a, a = -b, |a| = |b|.
= CΒ BC =0.
4. 化简: 习题: (习题2.2) A 组
(1)AB BC CA;
(2) (AB MB) BOOM;
(3) OAOC BOCO; (4) AB- AC BD-CD;
(5) OA-OD AD;
(6) AB- AD- DC;
(7) NQ QP MN - MP.
-
b
-a
-b-=a--ab
平面向量的加法与减法运算
平面向量的加法与减法运算在平面向量的运算中,加法与减法是最基本的运算法则。
平面向量加法与减法的定义及运算规则如下:一、平面向量的定义在平面上,向量是由大小和方向确定的箭头表示,具有大小和方向的量。
平面向量用字母加箭头表示,如AB→,表示从点A指向点B的向量。
二、平面向量的加法运算1. 定义:对于两个平面向量AB→和CD→,可以将CD→放置在平面上的A点,使得它们有相同的起点,然后从A点指向D点,得到一个新的向量AD→。
AD→就是AB→与CD→的和,表示为AB→+CD→。
2. 运算规则:a) 加法的交换律:AB→ + CD→ = CD→ + AB→b) 加法的结合律:(AB→ + CD→) + EF→ = AB→ + (CD→ + EF→)c) 零向量的定义:零向量是指大小为0的向量,用0→表示,对于任意向量AB→,有AB→ + 0→ = AB→d) 反向向量的定义:对于任意向量AB→,存在一个与之方向相反但大小相等的向量,称为其反向向量,用-AB→表示,有AB→ + (-AB→) = 0→三、平面向量的减法运算1. 定义:对于两个平面向量AB→和CD→,可以将CD→取反,然后按照向量加法的规则,得到AB→ + (-CD→),表示为AB→ - CD→。
2. 减法的运算规则:a) 减法的定义:AB→ - CD→ = AB→ + (-CD→)b) 减法的性质:AB→ - CD→ ≠ CD→ - AB→,减法不满足交换律。
四、示例分析1. 平面向量加法示例:设有向量AB→ = 3i + 4j和向量CD→ = -2i + 5j,其中i和j是单位向量。
AB→ + CD→ = (3i + 4j) + (-2i + 5j) = (3 - 2)i + (4 + 5)j = i + 9j2. 平面向量减法示例:设有向量AB→ = 3i + 4j和向量CD→ = -2i + 5j,其中i和j是单位向量。
AB→ - CD→ = (3i + 4j) - (-2i + 5j) = (3 + 2)i + (4 - 5)j = 5i - j五、平面向量的运算性质1. 平面向量加法满足交换律和结合律,即满足整个群论的要求。
平面向量加减法口诀
向量的加法口诀: 首尾相连,首连尾,方向指向末向量。
以第一个向量的起点为起点,以第二个向量的终点为终点的向量是两向量的和向量。
二、向量的减法两向量做减法运算,图像如下图所示:向量的减法口诀: 首首相连,尾连尾,方向指向被减向量。
以第一个向量的终点为起点,以第二个向量的终点为终点的向量是两向量的差向量。
向量的学习是高一数学必修四第二章的内容,要求同学们会向量的基本运算,其中就包括加法、减法、数乘。
要求大家能根据运算法则解决基本的向量运算,学会运用图像解决向量加减法,向量的数乘等问题。
向量的相关题目难度也不是很大,只要大家认真学习,认真做好笔记,认真做做题目,总结做题规律,那么当我们遇到类似题目时就会似曾相识,做起来也很顺手,再细心点的话,得满分也没有问题。
学习方法很多,重要的事找到适合自己的方法,当然适合自己方法就是最好的方法。
附一;三角形定则解决向量加减的方法将各个向量依次首尾顺次相接,结果为第一个向量的起点指向最后一个向量的终点。
注:两个向量相减,则表示两个向量起点的字母必须相同;差向量的终点指向被减向量的终点。
平行四边形定则解决向量加法的方法实数λ叫做向量a的系数,乘数向量λa的几何意义就是将表示向量a的有向线段伸长或压缩.当∣λ∣>1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上伸长为原来的λ∣倍;当∣λ∣<1时,表示向量a的有向线段在原方向(λ>0)或反方向(λ<0)上缩短为原来的λ∣倍.数与向量的乘法满足下面的运算律结合律:(λa)·b=λ(a·b)=(a·λb).向量对于数的分配律(第一分配律):(λ+μ)a=λa+μa.数对于向量的分配律(第二分配律):λ(a+b)=λa+λb.数乘向量的消去律:① 如果实数λ≠0且λa=λb,那么a=b.② 如果a≠0且λa=μa,那么λ=μ 3、向量的的数量积定义:已知两个非零向量a,b.作OA=a,OB=b,则角AOB称作向量a和向量b的夹角,记作〈a,b〉并规定0≤〈a,b〉≤π定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作a·b.若a、b不共线,则a·b=|a|·|b|·cos〈a,b〉;若a、b共线,则a·b=+-∣a∣∣b∣.向量的数量积的坐标表示:a·b=x·x'+y·y'.向量的数量积的运算律a·b=b·a(交换律);(λa)·b=λ(a·b)(关于数乘法的结合律);(a+b)·c=a·c+b·c(分配律);向量的数量积的性质a·a=|a|的平方.a⊥b 〈=〉a·b=0.|a·b|≤|a|·|b|.向量的数量积与实数运算的主要不同点1、向量的数量积不满足结合律,即:(a·b)·c≠a·(b·c);例如:(a·b)^2≠a^2·b^2.2、向量的数量积不满足消去律,即:由 a·b=a·c (a≠0),推不出 b=c.3、|a·b|≠|a|·|b|4、由 |a|=|b| ,推不出 a=b或a=-b.4、向量的向量积定义:两个向量a和b的向量积(外积、叉积)是一个向量,记作a×b.若a、b不共线,则a×b的模是:∣a×b∣=|a|·|b|·sin〈a,b〉;a×b的方向是:垂直于a和b,且a、b和a×b按这个次序构成右手系.若a、b共线,则a×b=0.向量的向量积性质:∣a×b∣是以a和b为边的平行四边形面积.。
平面向量的加减运算
平面向量的加减运算平面向量是表示平面上的有向线段的数学工具,常用于描述位移、速度、力等物理量。
在平面向量的运算中,加法和减法是最基本的操作。
1. 加法运算平面向量的加法运算是指将两个向量相加得到一个新的向量的操作。
设有向量A(A₁, A₂)和向量A(A₁, A₂),则它们的和为向量A(A₁,A₂),即:A = A + A = (A₁ + A₁, A₂ + A₂)2. 减法运算平面向量的减法运算是指将一个向量减去另一个向量得到一个新的向量的操作。
设有向量A(A₁, A₂)和向量A(A₁, A₂),则它们的差为向量A(A₁, A₂),即:A = A - A = (A₁ - A₁, A₂ - A₂)在进行平面向量的加减运算时,我们可以利用向量的坐标表示进行计算。
具体操作如下:1. 给出需要进行加减运算的向量A和向量A的坐标表示。
2. 将两个向量的对应坐标进行相加(或相减),得到新的坐标。
3. 根据得到的新坐标,构造新的向量A(加法运算)或向量A(减法运算)。
4. 最后,将新的向量A(加法运算)或向量A(减法运算)的坐标表示写出,即完成了平面向量的加减运算。
补充说明:1. 在计算过程中,要注意坐标的顺序,确保符号对应正确。
2. 加法运算和减法运算可以通过相互转化来进行,即:A + A = A - ( - A)3. 若有多个向量进行加减运算,可以采用逐步进行的方法,先进行第一对向量的运算,然后将得到的结果与下一个向量进行运算,依次类推。
4. 在实际问题中,应用到向量加减运算时,可以结合图像进行解释和计算,更直观地理解向量的运算规律。
通过以上步骤,我们可以完成平面向量的加减运算。
在实际应用中,平面向量的加减运算常常用于解决平面几何和物理学中的问题,如位移、速度、力的合成分解等。
总结:平面向量的加减运算是指将两个向量相加或相减得到一个新的向量。
通过计算向量的各个坐标,然后进行相应的加减操作,我们可以得到最终的结果。
2.2.2平面向量的减法及几何意义
例2:如下图,已知向量 a , b , c , d , 求作向量
a b, c d .
A
B
C
b a
c
d
O
b
D
c
a
d
则 BA OA OB a b
DC OC OD c d
例3:如下图,
ABCD中, AB a , AD b ,
a
b
O
a b
a
A
向量减法的几何意义: a b OA OB BA, 表示 从向量b的终点指向向量a的终点的向量.
练习:课本P87页T2. 例1:
化简:( ) AC DB 1 AB
( A) AD ( B) AC (C )CD ( D) DC
一、向量减法运算的定义
(1)相反向量.
相反的向量,叫做 a 的相反向量,记作 a ① a 和 a互为相反向量,于是 ( a ) a a
②规定:零向量的相反向量还是零向量,即 ③任一向量与其相反向量的和是零向量,即
规定:与向量 a 长度相等,方向
0 0
a
a (a ) (a ) a 0.
④如果 a 、b 是互为相反的向量,那么 a b, b a, a b 0. (2)向量减法的定义: a b a ( b )
即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.
ab
• 变式训练五
若 a b a b , 则a与a b的夹角为多少度?
高中数学必修四 第2章 平面向量课件 2.2.2 向量减法运算及其几何意义
∴E→F+E→F=A→B+D→C.
法二 如图,在平面内取点 O,连接 AO、EO、DO、CO、FO、 BO,则 E→F=E→O+O→F=E→A+A→O+O→B+B→F,A→B=A→O +O→B, D→C=D→O+O→C =D→E+E→A+A→O+O→B+B→F+F→C. ∵E、F 是 AD、BC 的中点,
5.化简:(1)(B→A-B→C)-(E→D-E→C); (2)(A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B). 解 (1)(B→A-B→C)-(E→D-E→C)=C→A-C→D=D→A. (2)(A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B)=A→C+B→A-D→C+(D→O+ O→B)=A→C+B→A-D→C+D→B=B→C-D→C+D→B=B→C+C→B=0.
类型三 向量加、减法的综合应用 【例 3】 已知任意四边形 ABCD,E 为 AD 的中点,F 为 BC 的 中点,求证:E→F+E→F=A→B+D→C.
[思路探索] 本题主要考查向量加法与相反向量的知识,可以考 虑封闭图形中所有向量的和为 0 或把E→F用不同的向量形式表示 出来,然后相加,即可得证.
证明 法一 如图,在四边形 CDEF 中,
E→F+F→C+C→D+D→E=0,
∴ E→F
=-
→ FC
- C→D
- D→E =
→ CF
+ D→C
+
E→D.①
在四边形 ABFE 中,
E→F+F→B+B→A+A→E=0,
∴E→F=B→F+A→B+E→A.②
①+②得 E→F+E→F=C→F+D→C+E→D+B→F+A→B+E→A=(C→F+B→F)+(E→D+ E→A)+(A→B+D→C). ∵E、F 分别是 AD、BC 的中点,
2.2.2 向量减法运算及其几何意义
uuur
uuur
uuur
3.若| AB |=5,| AC |=8,则| BC |的取值范围是
( C)
A.[3,8]
B.(3,8)
C.[3,13]
D.(3,13)
4.若 a 与 b 为非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,则( A )
A.a∥b,且 a 与 b 方向相同 B.a、b 是方向相反的向量 C.a=-b D.a、b 无论什么关系均可
ABCD
中,设
uuur AB
uuur
=a,AD
=b,uBuCur
=c,则
uuur DC
等于(
A)
A.a-b+c B.b-(a+c) C.a+b+c D.b-a+c
2.已知 O 为平行四边形 ABCD 内一点, OA =a , OB =b,OC =c,用 a,b,c 表示 OD .
【解析】 = - = - = - + =c-b+a.
B
ab
D
b a
d c
A
d b
cd
C a
c
O
作法:如图,在平面内任取一点O,作OuuAur
r a,
uuur OB
r b,
uuur OC
cr ,则OuuDur
r d,
BA a b,DC c d.
【变式练习】
如图,已知a,b, 求作 a b.
(2)
(1)a
ab
a
b
b
(3)
a
(4)
ab
a
b
r
b r ra
.
7.在平行四边形 ABCD 中,| + |=| - |,则有
()
A. =0 C.ABCD 是矩形
高中数学必修四 第2章 平面向量课件 2.2.1 向量加法运算及其几何意义
③A→B+A→D+C→D=________; ④A→C+B→A+D→A=________. [思路探索] 首先观察各向量字母的排列顺序,再进行恰当的组 合,利用向量加法法则运算求解. 解 (1)C→D+B→C+A→B=(A→B+B→C)+C→D=A→C+C→D=A→D. (2)A→B+D→F+C→D+B→C+F→A =(A→B+B→C)+(C→D+D→F)+FA =A→C+C→F+F→A=A→F+F→A=0.
(3)①A→D+A→B=A→C,
②C→D+A→C+D→O=C→O+A→C=A→O,
③A→B+A→D+C→D=A→C+C→D=A→D,
④A→C+B→A+D→A=D→C+B→A=0.
答案
→ (1)AD
(2)0
(3)①A→C
②A→O
③A→D
④0
[规律方法] (1)解决该类题目要灵活应用向量加法运算,注意各 向量的起、终点及向量起、终点字母排列顺序,特别注意勿将0 写成0. (2)运用向量加法求和时,在图中表示“首尾相接”时,其和向量 是从第一个向量的起点指向最后一个向量的终点.
类型一 向量的加法运算 【例 1】 化简或计算:(1)C→D+B→C+A→B=________. (2)A→B+D→F+C→D+B→C+F→A=________.
(3)在平行四边形 ABCD 中(如图),对角线 AC、BD 交于点 O. 则①A→D+A→B=________; ②C→D+A→C+D→O=________;
类型二 利用向量证明几何问题 【例 2】 在平行四边形 ABCD 的对角线 BD 的延长线及反向延长线上,取点 F、E,使 BE=DF(如图).用向量的方法证明:四边 形 AECF 也是平行四边形.
[思路探索] 本题主要考查利用向量方法证明几何问题,只需证明 一组对边对应的向量相等即可.
2.2平面向量的加减运算
2、AB = OA OB ( )
3、相反向量就是方向相反的量 ( )
4、若 AB BC CA = 0 ,则A、B、C
三点是一个三角形的定点 ( )
5、0 a = a ( )
6、两个向量是互为相反向量,则两个向量共线.
(√ )
abc
ab
c
a
练习:P91.8
b
例:3
(1)化简AB AC BDCD
解 : 原式 = CB BD CD = CD CD = 0
(2)化简OA OC BO CO
解 : 原式 = (OA BO) (OC CO) = (OA OB) 0 = BA
练习、1.判断下列命题是否正确,若不正确,说明理由
b a
B
a
bb
a
b
O
A
a
思考:如果从a
的终点到b的终 点作向量,那么 所得向量是什么?
“共起点,连终点,指向被减向量”
a b表示从减向量b的终点指向被减向量a的终点 的向量,这就是向量减法的几何意义.
例1.已知平行四边形 ABCD, AB = a, AD = b,
用 a,b 表示向量 AC, DB
D
C
b
解:由向量加法的平行四边形法则,
得
AC = a b;
Aa
BHale Waihona Puke 由向量的减法可得,DB = AB AD = a b.
变式训练1. 如图, ABCD 中,AO = a,OB = b ,
你能用 a , b 表示向量AB和AD吗?
解:AB=a + b; AD=a - b.
D
a
A
C
O
2024新人教A版高中数学第02讲 平面向量的加、减法运算(教师版)-高一数学同步精品讲义
第02讲平面向量的加、减法运算目标导航课程标准课标解读1.理解向量加法的含义,会用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作出两个向量的和.2.掌握向量加法的交换律与结合律,并会用它们进行向量运算.3.掌握向量减法的概念.理解两个向量的减法就是转化为向量加法来进行的.4.掌握相反向量.5.掌握向量加、减法的几何意义.通过本节课的学习,要求掌握现面向量的加法与减法的运算法则及相关的运算定律,掌握两种运算的几何意义,会进行平面向量的相关运算,注意两种运算的条件.知识精讲知识点1.向量的加法(1)向量的加法求两个向量和的运算,叫做向量的加法.(2)向量加法的三角形法则如图,已知向量a ,b ,在平面上任取一点A ,作AB = a ,BC = b ,则向量AC叫做a 与的b 和,记作+a b ,即AB BC AC +=+=a b ,上述求两个向量和的作图法则,叫做向量加法的三角形法则.【微点拨】当两个向量共线时,三角形法则同样适用,下图分别表示两个同向共线向量和的情形,及两个异向共线向量和的情形.(3)向量加法的平行四边形法则如图,已知两个不共线的向量a 和b ,作OA = a ,OB =b ,则O 、A 、B 三点不共线,以OA 、OB 为邻边作平行四边形OACB ,则对角线上的向量OC OA OB =+,此种作法称为向量加法的平行四边形法则.【微点拨】若n 个向量顺次首尾相接,则由起始向量的起点指向末向量的终点的向量就是它们的和,即1112233411n n n n n A A A A A A A A A A A A +-+=+++⋅⋅⋅+,如图.(4)和向量的模与原向量之间的关系一般地,我们有+≤+a b a b .当a 与b 共线且同向时,+=+a b a b ;当a 与b 共线且异向时,+=-a b a b ;当a 与b 不共线时,+<+a b a b .(5)向量加法的运算律交换律:+=+a b b a ;结合律:()()++=++a b c a b c .注意:①当a 、b 至少有一个为零向量时,交换律和结合律仍成立;②当a 、b 共线时,交换律和结合律也成立.(6)向量求和的多边形法则由两个向加法的定义可知,两个向量的和仍是一个向量,这样我们就能把三个、四个或任意多个向量相加,现以四个向量为例,如图,已知向量a ,b ,c ,d ,在平面上任选一点O ,作OA = a ,AB = b ,BC = c ,CD = d ,则OD OA AB BC CD =+++=+++a b c d .已知n 个向量,依次把这n 个向量首尾相连,以第一个向量的起点为起点、第n 个向量的终点为终点的向量叫做这n 个向量的和向量.这个法则叫做向量求和的多边形法则.(7)向量加法的实际应用向量的加法在三角形、四边形等平面几何知识,物理知识中都有着广泛的应用,在解决向量与平面几何知识相结合的题目时,要注意数形结合,这也体现了向量作为一种工具在几何学、物理学等知识领域的应用.2.向量的减法(1)相反向量我们把与向量a 长度相等、方向相反的向量,叫做a 的相反向量,记作-a .规定零向量的相反向量仍为零向量,且①()--=a a ;②()()0+-=-+=a a a a ;若a ,b 互为相反向量,则=-a b ,=-b a ,0+=a b .(2)向量减法的定义向量a 加上向量b 的相反向量,叫做a 与b 的差,即()-=+-a b a b ,求两个向量差的运算,叫做向量的减法,向量的减法实质上也是向量的加法.3.向量减法的几何意义(1)非零共线向量a ,b 的差-a b ;①若a ,b 反向,则-a b 与a 同向,且-=+a b a b .②若a ,b 同向,(ⅰ)若>a b ,则-a b 与a 同向,且-=-a b a b ;(ⅱ)若<a b ,则-a b 与a 反向,且-=-a b b a ;(ⅲ)若=a b ,则0-=a b .其几何意义分别如图(1)(2)(3)(4).(2)非零不共线向量a ,b 的差-a b :①如图,在平面内任取一点O ,作OA = a ,OB = b ,则向量BA为所求,即BA OA OB =-=-a b .即把两个向量的起点放在一起,则两个向量的差是以减向量的终点为起点、被减向量的终点为终点的向量.②如图,在平面内任取一点O ,作OA = a ,OB =b ,分别以OA ,OB 为边作平行四边形OACB ,连接BA ,则BA BC CA =+=-a b ,这种作差向量的方法实质上是利用向量减法的定义.4.向量减法的三角形法则和平行四边形法则-a b 从“相反向量”这个角度有两种作法:三角形法则和平行四边形法则.减法的三角形法则的作法:在平面内取一点O ,作OA = a ,OB = b ,则BA =-a b ,即-a b 可以表示从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量(注意:差向量的“箭头”指向被减向量).具体作法如图(1)(a ,b 不共线)和图(2)、(3)(a ,b 共线)所示.减法的平行四边形法则的作法:当a ,b 不共线时.如图(1),在平面内任取一点O ,作OA = a ,OB =-b ,则由向量加法的平行四边形法则可得()OC =+-=- a b a b ,这是向量减法的平行四边形法则.若a ,b 同向共线,如图(2)所示;若a ,b 异向共线.如图(3)所示.5.向量的加法和减法的运算问题关于向量的加法和减法运算问题,一种解法就是依据三角形法则通过作图来解决,另一种解法就是通过表示向量的有向线段的字母符号运算来解决.具体地说,在一个用有向线段表示向量的运算式子中,将式子中的“−”改为“+”只需把表示向量的两个字母的顺序颠倒一下即可.如“AB - ”改为“BA +”.解用几个基本向量表示某向量问题的基本技巧是,第一步:观察各向量位置;第二步:寻找(或作)相应的平行四边形或三角形:第三步:运用法则找关系;第四步:化简结果.【微点拨】向量减法运算是加法的逆运算.在理解相反向量的基础上,结合向量的加法运算掌握向量的减法运算.【即学即练1】在△ABC 中,BC = a ,CA = b ,则AB等于()A .+a bB .--a bC .-a bD .-b a【答案】B【解析】AB CB CA =- =–BC CA -=--a b ,故选B .【即学即练2】如图,在矩形ABCD 中,AO OB AD ++=()A .ABB .ACC .ADD .BD【答案】B【解析】在矩形ABCD 中,AD BC = ,则AO OB AD AO ++= +OB +BC AC =,故选B .【名师点睛】(1)向量加法的多边形法则:n 个向量经过平移,顺次使前一个向量的终点与后一个向量的起点重合,组成组向量折线,这n 个向量的和等于折线起点到终点的向量.这个法则叫做向量加法的多边形法则.多边形法则实质就是三角形法则的连续应用.(2)|a +b |≤|a |+|b |.【即学即练3】向量()()AB MB BO BC OM ++++ 化简后等于()A .BCB .ABC .ACD .AM【答案】C【解析】()()AB MB BO BC OM AB ++++= +BO +OM +MB +BC AO = +OM +MB +BC =AM+MB +BC AB = +BC AC =.故选C .【名师点睛】(1)首先观察各向量字母的排列顺序,再进行恰当的组合,利用向量加法法则求解.(2)此类问题应根据三角形法则或平行四边形形法则,观察是否具备应用法则的条件,若不具备,应改变条件,以便使用法则求解.【即学即练4】在△ABC 中,BC = a ,CA = b ,则AB等于()A .+a bB .--a bC .-a bD .-b a【答案】B【解析】AB CB CA =- =–BC CA -=--a b ,故选B .【即学即练5】下列四式不能化简为PQ的是()A .()AB PA BQ ++B.()()AB PC BA QC ++- C .QC CQ QP+- D .PA AB BQ+- 【答案】D 【分析】由向量加减法法则计算各选项,即可得结论.【详解A 项中,()()AB PA BQ AB BQ AP AQ AP PQ ++=+-=-=;B 项中,()()()()AB PC BA QC AB AB PC CQ PQ ++-=-++= ;C 项中,QC CQ QP QP PQ +-=-=;D 项中,PA AB BQ PB BQ PQ +-=-≠.故选:D.【即学即练6】已知非零向量a 与b方向相反,则下列等式中成立的是()A .a b a b -=-B .a b a b+=- C .a b a b+=- D .a b a b+=+ 【答案】C 【分析】根据方向相反的两个向量的和或差的运算逐一判断.【详解】A.a b -可能等于零,大于零,小于零,0a b a b -=+> ,A 不成立B.a b a b +=-r r r r ,a b a b -=+,B 不成立C.a b a b -=+,C 成立D.a b a b a b +=-≠+,D 不成立.故选:C.【即学即练7】在平行四边形ABCD 中,BC CD BA -+等于()A .BCB .DAC .ABD .AC【答案】A【解析】∵在平行四边形ABCD 中,DC 与BA 是一对相反向量,∴DC BA =-,∴–BC CD BA BC -+= BA +BA BC =,故选A .【名师点睛】注意向量几何意义的应用,利用数形结合的思想解题.能力拓展考法011.向量加法运算及其几何意义(1)平行四边形法则的应用前提:两个向量是从同一点出发的不共线向量.三角形法则应用的前提:两个向量“首尾相接”.(2)当两个向量不共线时,三角形法则和平行四边形法则实质是一样的.三角形法则作出的图形是平行四边形法则作出图形的一半.但当两个向量共线时,平行四边形法则便不再适用.(3)向量加法的三角形法则和平行四边形法则是向量加法的几何意义.【典例1】如图,在正六边形ABCDEF 中,BA CD FB ++等于()A .0B .BEC .AD D .CF【答案】A 【分析】根据相等向量和向量加法运算直接计算即可.【详解】CD AF = ,∴0BA CD FB BA AF FB ++==++ .故选:A.考法022.向量加法的运算律(1)向量的加法与实数加法类似,都满足交换律和结合律.(2)由于向量的加法满足交换律与结合律,因此多个向量的加法运算就可按照任意的次序与任意组合来进行.例如,(a +b )+(c +d )=(b +d )+(a +c ),a +b +c +d +e =[d +(a +c )]+(b +e ).【典例2】化简下列各式:①AB BC CA ++ ;②()AB MB BO OM +++uu u r uuu r uu u r uuu r ;③OA OC BO CO +++;④AB CA BD DC +++.其中结果为0 的个数是()A .1B .2C .3D .4【答案】B 【分析】根据向量的加减运算法则计算,逐一判断①②③④的正确性,即可得正确答案.【详解】对于①:0AB BC CA AC CA ++=+=,对于②:()AB MB BO OM AB BO OM MB AM MB AB +++=+++=+=uu u r uuu r uu u r uuu r uu u r uu u r uuu r uuu r uuu r uuu r uu u r,对于③:()()0OA OC BO CO BO OA CO OC BA BA +++=+++=+=,对于④:()()0AB CA BD DC AB BD DC CA AD DA +++=+++=+= ,所以结果为0的个数是2,故选:B考法033.向量的減法运算及其几何意义(1)向量减法的实质是向量加法的逆运算.利用相反向量的定义可以把减法化为加法.在用三角形法则作向量减法时,只要记住“连接两向量的终点,箭头指向被减向量”即可.(2)以向量AB =a ,A 6=b 为邻边作平行四边形ABCD ,则两条对角线的向量为AC =a +b ,BD =b –a ,DB =a –b ,这一结论在以后应用非常广泛,应该牢记并加强理解.【典例3】已知85AB AC == ,,则BC的取值范围是__________.【答案】[3,13]【解析】∵–BC AC AB = ,∴BC =|–AC AB|,∴AB AC - ≤BC ≤AB AC + ,即3≤BC≤13.故答案为:[3,13].【名师点睛】本题考查的知识点是两向量的和或差的模的最值,两向量反向,差的模有最大值,两向量反向,差的模有最小值是解答本题的关键.|a –b |、|a |–|b |、|a |+|b |三者的大小关系(1)当向量a 与b 共线时,当两非零向量a 与b 同向时,|a –b |=|a |–|b |<|a |+|b |;当两非零向量a 与b 反向时,|a –b |=|a |+|b |>|a |–|b |;当a 与b 中至少有一个为零向量时,|a –b |=|a |–|b |=|a |+|b |.(2)当两非零向量a 与b 不共线时,如在△ABC 中,AC =a ,AB =b ,则BC =AC –AB =a –b ,根据三角形中任意两边之差总小于第三边,任意两边之和总大于第三边,可得||a |–|b ||<|a –b |<|a |+|b |.综合可知,对任意的向量a 与b 都有||a |–|b ||≤|a –b |≤|a |+|b |.只当a 与b 同向或a 与b 中至少有一个为零向量时||a |–|b ||≤|a –b |中的等号成立;当a 与b 反向或a 与b 中至少有一个为零向量时|a –b |≤|a |+|b |中的等号成立.考法044.向量加、减法的综合应用向量的几何意义及加、减法运算常用来解决平面几何问题,解题时要将所给向量式中各向量进行移项或重新组合,并灵活运用相反向量,把向量相等、平行、模的关系进行转化.【典例4】化简(1)()()AB CD AC BD --- (2)OA OD AD -+ ;(3)AB DA + +BD BC CA --.【答案】(1)0 ;(2)0 ;(3)AB.【分析】(1)方法一:将CD - 转化为DC,将AC - 转化为CA ,利用向量的加法法则,即可求得答案.方法二:利用向量的减法法则,化简整理,即可得答案.(2)利用向量的减法法则,化简整理,即可得答案.(3)根据向量的线性运算法则,即可求得答案.【详解】(1)方法一(统一成加法):()()AB CD AC BD AB AC CD BD ---=--+AB BD DC CA AD DA =+++=+= 方法二(利用OA OB BA -=uu r uu u r uu r):()()AB CD AC BD AB CD AC BD ---=--+ 0AB AC CD BD CB CD BD DB BD =--+=-+=+= (2)0OA OD AD DA AD -+=+=uu r uuu r uuu r uu u r uuu r r .(3)AB DA BD BC CA AB DA AC BD BC ++--=+++- AB DC CD AB=++= 【典例5】如图,M 、N 在线段BC 上,且BM CN =,试探求AB AC + 与AM AN +的关系,并证明之.【答案】相等,证明见解析【分析】求AB AC + 与AM AN +的关系为相等,利用向量加法的三角形法则即可证明.【详解】A A M C ANB A =++ 证明:由向量加法三角形法则知:,AB AM MB AC AN NC =+=+,所以AB AC AM MB AN NC +=+++ ,因为BM CN =,所以MB NC =- ,所以AB AC AM MB AN NC AM AN NC NC AM AN +=+++=++-=+ 【点睛】本题主要考查了向量的加法法则,相反向量,属于中档题.【典例6】如图所示,已知在矩形ABCD 中,3AD = ,8AB = .设,,AB a BC b BD c ===,求a b c -- .【答案】87a b c --=r r r【分析】延长直线AB ,使得直线AB 上一点B '满足AB BB '=,同理,延长直线AD ,使得直线AD 上一点D ¢满足AD DD '=,画出图形,则''a b c D B --=,进而求解即可【详解】延长直线AB ,使得直线AB 上一点B '满足AB BB '=,同理,延长直线AD ,使得直线AD 上一点D ¢满足AD DD '=,如图所示,则'b c BD += ,()'''''a b c a b c a BD BB BD D B --=-+=-=-=,则()()22''2432887a b c D B --==⨯+⨯=【点睛】本题考查向量的加法,减法在几何中的应用,考查向量的模.分层提分题组A 基础过关练1.向量AB CB BD BE DC ++++化简后等于()A .A EB .AC C .ADD .AB【答案】A 【分析】根据向量的线性运算求解即可.【详解】由AB CB BD BE DC AC CB BE AE →→++++=++= ,故选:A2.如图,向量AB a =,AC b = ,CD c = ,则向量BD 可以表示为()A .a b c ++B .a b c-+ C .b a c-+D .b a c-- 【答案】C 【分析】利用向量加法和减法的三角形法则计算即可.【详解】AD AB AC CD AB BD b a c=-=-+-=+ 故选:C.3..设D 为∆ABC 中BC 边上的中点,且O 为AD 边上靠近点A 的三等分点,则()A.5166BO AB AC=-+B.1162BO AB AC=-C.5166BO AB AC=- D.1162BO AB AC=-+【答案】A【解析】本题考点是平面向量的加减法运算法则,由题意可知在三角形BAO 中:()11513666BO AO AB AD AB AB AC AB AB AC =-=-=+-=-+,故选A.4.设D ,E ,F 分别为△ABC 的三边BC ,CA ,AB 的中点,则EB FC +=().A .ADB .12ADC .BCD .12BC【答案】A【解析】本题的考点是平面向量的加法、减法法则,线段中点的性质,考查转化能力,用向量法表示三角形中线的性质要引起重视,由题意可知D ,E ,F 分别是BC ,CA ,AB 的中点,所以有以下结论:()()1122EB FC BA BC CA CB+=-+-+()()1112222BA CA AB AC AD AD =-+=+==,故选A.5.已知点G 是三角形ABC 所在平面内一点,满足0GA GB GC ++=,则G 点是三角形ABC的()A .垂心B .内心C .外心D .重心【答案】D 【分析】由题易得GA GB CG +=,以GA 、GB 为邻边作平行四边形GADB ,连接GD ,交AB 于点O ,进而可得CG GD =,进而可得13GO CO = ,所以CG 所在的直线CO 是AB 边上的中线,同理可证AG 所在的直线是BC 边上的中线,BG 所在的直线是AC 边上的中线,最后得出答案即可.【详解】因为0GA GB GC ++= ,所以GA GB GC CG +=-= ,以GA 、GB 为邻边作平行四边形GADB ,连接GD ,交AB 于点O ,如图所示:则CG GD =,所以13GO CO = ,点O 是AB 边的中点,所以CG 所在的直线CO 是AB 边上的中线,同理可证AG 所在的直线是BC 边上的中线,BG 所在的直线是AC 边上的中线,所以G 点是三角形ABC 的重心.故选:D .6.如图,D ,E ,F 分别为ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则()A .0AD BE CF ++= B .0++= BD CF DF C .0++= AD CE CF D .0++= BD BE FC 【答案】A 【分析】根据平面向量的线性运算法则计算可得;【详解】解:D Q ,E ,F 分别是ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,∴12AD AB = ,12BE BC = ,12CF CA =,则1111()02222AD BE CF CA AB CA CA AB CA ++=++=++=,故A 正确;()1111122222BD CF DF BA CA BA CA BA BC BC ++=++=++=,故B 错误;()1111122222AD CE CF AB CB CA CA AB CB CB ++=++=++=,故C 错误;()1111122222BD BE FC BA BC AC BA AC BC BC ++=++=++=,故D 错误;故选:A .7.在ABC 中,点P 满足2AP AB AC =-,则()A .点P 不在直线BC 上B .点P 在CB 的延长线上C .点P 在线段BC 上D .点P 在BC 的延长线上【答案】B 【分析】由已知条件可得BP CB = ,从而可得BP 与CB共线,进而可得结论【详解】因为2AP AB AC =-,得AP AB AB AC =-- ,所以BP CB = ,所以,,B P C 三点共线,且点P 在CB 的延长线上,故选:B8.五角星是指有五只尖角、并以五条直线画成的星星图形,有许多国家的国旗设计都包含五角星,如中华人民共和国国旗.如图在正五角星中,每个角的角尖为36°,则下列说法正确的是()A .0CH ID += B .AB FE∥ C .2AF FG HG+= D .AF AB AJ=+ 【答案】D 【分析】利用相反向量可判断A ;利用向量共线可判断B ,利用向量的加法可判断C 、D.【详解】A ,由图可知CH 与ID 相交,所以CH 与ID不是相反向量,故A 错误;B ,AB 与DE 共线,所以DE 与FE 不共线,所以AB 与FE不共线,故B 错误;C ,2AF FG AG HG +=≠,故C 错误;D ,连接,BF JF ,由五角星的性质可得ABJF 为平行四边形,根据平行四边形法则可得AF AB AJ =+,故D 正确.故选:D9.已知A ,B ,C 为三个不共线的点,P 为△ABC 所在平面内一点,若PA PB PC AB +=+,则下列结论正确的是()A .点P 在△ABC 内部B .点P 在△ABC 外部C .点P 在直线AB 上D .点P 在直线AC 上【答案】D 【分析】由向量的运算可得CA AP =,进而可得解.【详解】∵PA PB PC AB +=+ ,∴PB PC AB PA -=- ,∴CB AB AP CB AB AP =+-= ,,即CA AP = .故点P 在边AC 所在的直线上.故选:D.10.平面上有三点A ,B ,C ,设m AB BC =+ ,n AB BC =-,若,m n 的长度恰好相等,则有()A .A ,B ,C 三点必在同一条直线上B . ABC 必为等腰三角形,且∠B 为顶角C . ABC 必为直角三角形,且∠B=90°D . ABC 必为等腰直角三角形【答案】C【分析】根据,m n 的长度相等,由|AC |=|BD|得到ABCD 是矩形判断.【详解】如图:因为,m n的长度相等,所以|AB BC + |=|AB BC - |,即|AC |=|BD |,所以ABCD 是矩形,故 ABC 是直角三角形,且∠B=90°.故选:C11.在平行四边形ABCD 中,设M 为线段BC 的中点,N 为线段AB 上靠近A 的三等分点,AB a = ,AD b = ,则向量NM =()A .1132a b+B .2132a b+C .1132a b-D .2132a b-【答案】B【分析】根据题意作出图形,将AM 用a 、b的表达式加以表示,再利用平面向量的减法法则可得出结果.【详解】解:由题意作出图形:在平行四边形ABCD 中, M 为BC 的中点,则12AM AB BM a b =+=+又 N 为线段AB 上靠近A 的三等分点,则1133AN AB ==11212332NM AM AN a b a a b∴=-=+-=+故选:B12.若O 是平面上的定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三点,且满足()OP OC CB CAλ=++(R λ∈),则P 点的轨迹一定过ABC 的()A .外心B .内心C .重心D .垂心【答案】C【分析】由()OP OC CB CA λ=++ (R λ∈),得到()CP CB CA λ=+ ,再根据CB CA +经过在ABC 的重心判断.【详解】因为()OP OC CB CA λ=++(R λ∈),所以()CP CB CA λ=+,所以CB CA +在ABC 的边AB 上的中线所在直线上,则()CB CA λ+ 在ABC 的中线所在直线上,所以P 点的轨迹一定过ABC 的重心,故选:C13.下列命题中正确的是()A .如果非零向量a 与b 的方向相同或相反,那么a b + 的方向必与a ,b之一的方向相同B .在ABC 中,必有0AB BC CA ++=C .若0AB BC CA ++=,则A ,B ,C 为一个三角形的三个顶点D .若a ,b均为非零向量,则||a b + 与||||a b + 一定相等【答案】B 【分析】根据向量的线性运算法则,逐一分析各个选项,即可得答案.【详解】对于A :当a 与b 为相反向量时,0a b +=,方向任意,故A 错误;对于B :在ABC 中,0AB BC CA ++=,故B 正确;对于C :当A 、B 、C 三点共线时,满足0AB BC CA ++=,但不能构成三角形,故C 错误;对于D :若a ,b 均为非零向量,则a b a b +≤+ ,当且仅当a 与b同向时等号成立,故D错误.故选:B14.如右图,D ,E ,P 分别是ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则()A .0AD BE CF ++= B .0BD CF DF -+=uu u r uu u r uuu r r C .0AD CE CF +-=uuu r uur uu u r r D .0BD BE FC --= 【答案】A 【分析】根据向量加法和减法的运算法则结合图像逐一运算即可得出答案.【详解】解:0AD BE CF DB BE ED DE ED ++=++=+=,故A 正确;BD CF DF BD FC DF BC -+=++=,故B 错误;AD CE CF AD FE AD DB AB +-=+=+=,故C 错误;2BD BE FC ED FC ED DE ED --=-=-=,故D 错误.故选:A.15.如图,在ABC 中,3BC BD →→=,23AE AD →→=,则CE →=()A .4599AB AC→→+B .4799AB AC→→-C .4133AB AC→→-D .4799AB AC→→-+【答案】B 【分析】利用向量定义,22()33CE AE AC AD AC AB BD AC →→→→→→→→=-=-=+-,最后化简为,AB AC →→来表示向量即可.【详解】22()33CE AE AC AD AC AB BD AC→→→→→→→→=-=-=+-2122()()3339AB BC AC AB AC AB AC →→→→→→→=+-=+--4799AB AC →→=-故选:B题组B 能力提升练1.在等腰梯形ABCD 中,//AB DC ,2AB DC =,E 为BC 的中点,则()A .3142AE AB AD→→→=+B .3122AE AB AD→→→=+C .1142AE AB AD →→→=+D .3144AE AB AD →→→=+【答案】A 【分析】作出示意图,利用数形结合,在梯形ABCD 中,利用三角形法则即可求解.【详解】如图所示:在三角形ABE 中,12AE AB BE AB BC→→→→→=+=+12AB BA AD DC →→→→⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭1122AB AB AD AB →→→→⎛⎫=+-++ ⎪⎝⎭1122AB AB AD →→→⎛⎫ ⎪=+-+ ⎪⎝⎭3142AB AD →→=+.故选:A.2.已知O 是三角形ABC 内部的一点,230OA OB OC ++=,则OAC 的面积与OAB 的面积之比是()A .32B .23C .2D .1【答案】B 【分析】取D 、E 分别是BC 、AC 中点,根据向量的加法运算以及向量共线可得2OE OD =,再由三角形的相似比即可求解.【详解】如下图所示,D 、E 分别是BC 、AC 中点,由230OA OB OC ++=得()2OA OC OB OC +=-+ 即2OE OD =- ,所以2OE OD =,由COE AOE S S = ,COD BOD S S =△△,设1AOC S S = ,2BOC S S = ,则12COE AOE S S S ==,22COD BOD SS S == ,由三角形相似比可得1212122322AOB S S S S S +=++ ,解得12AOB S S S += ,因为:2:1AOE BOD S S = ,所以12:2:1S S =,即122S S =,所以112AOB S S S += ,所以123AOB S S = ,即OAC 的面积与OAB 的面积之比是23故选:B.3.已知平面向量a ,b ,c满足222a c a b b c ==-=-= ,则b 的取值范围为()A .[]1,3B .7⎡⎣C .[]2,3D .7⎡⎣【答案】C 【分析】由复数的几何意义画出简图,数形结合可得结果.【详解】令a OA =,由2a = 知点A 在以O 为圆心,2为半径的圆上;令2a OD =,由2a = 知点D 在以O 为圆心,4为半径的圆上;令c OC =,由2c = 知点C 在以O 为圆心,2为半径的圆上;令b OB =,由22a b -= 知点B 在以D 为圆心,2为半径的圆上,由1b c -= 知点B 也在以C为圆心,1为半径的圆上,所以点B 在以O 为圆心,内径为2,外径为3的圆环上,如图阴影部分,从而[]2,3b ∈.故选:C.4.在平行四边形ABCD 中,设CB a = ,CD b =,E 为AD 的靠近D 的三等分点,CE 与BD交于F ,则AF =()A .3144a b--B .3144a b-+C .1344a b--D .1344a b-【答案】A 【分析】找到AD 、BC 上的三等分点,则////AK GH EC ,结合图形易得4DBDF =,由AF AD DF =+ 即可知正确选项.【详解】如图,在AD 上取G 点,使得AG GE ED ==,在BC 上由左到右取K ,H ,使得BK KH HC ==,连接AK ,GH ,则////AK GH EC ,∵//DE BC 且13DE BC =,∴由相似比可知:4DBDF =,∴()131444AF AD DF a a b a b =+=-+-=-- .故选:A5.在ABC 中,D 、E 、F 分别是边BC 、CA 、AB 的中点,AD 、BE 、CF 交于点G ,则:①1122EF CA BC =- ;②1122BE AB BC =-+ ;③AD BE FC += ;④0GA GB GC ++= .上述结论中,正确的是()A .①②B .②③C .②③④D .①③④【答案】C 【分析】作出图形,利用平面向量的加法法则可判断①②③④的正误.【详解】如下图所示:对于①,F 、E 分别为AB 、AC 的中点,111222FE BC CA BC ∴=≠-,①错误;对于②,以BA 、BC 为邻边作平行四边形ABCO ,由平面向量加法的平行四边形法则可得2BE BO BA BC AB BC ==+=-+,1122BE AB BC ∴=-+,②正确;对于③,由②同理可得2AD AB AC =+uuu r uu u r uuu r,1122AD AB AC ∴=+ ,同理可得1122CF CA CB =+ ,()102AD BE CF AB AC BA BC CA CB ∴++=+++++=,AD BE CF FC ∴+=-=,③正确;对于④,易知点G 为ABC 的重心,所以,23GA AD =- ,23GB BE =- ,23GC CF =-,因此,()203GA GB GC AD BE CF ++=-++=,④正确.故选:C.【点睛】本题考查平面向量加法运算的相关判断,考查平面向量加法法则的应用,考查计算能力,属于中等题.6.八卦是中国文化中的哲学概念,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形ABCDEFGH ,其中1OA =,则给出下列结论:①0BF HF HD -+= ;②2OA OC OF +=- ;③AE FC GE AB +-=.其中正确的结论为()A .①②B .①③C .②③D .①②③【答案】C 【分析】根据平面向量的线性运算逐项进行化简计算,由此确定出正确选项.【详解】对于①:因为BF HF HD BF FH HD BH HD BD -+=++=+=,故①错误;对于②:因为3602908AOC ︒∠=⨯=︒,则以,OA OC 为邻边的平行四边形为正方形,又因为OB 平分AOC ∠,所以22OA OC +=-,故②正确;对于③:因为AE FC GE AE FC G EG A FC +-=++=+ ,且FC GB =,所以AE FC GE AG GB AB +-=+=,故③正确,故选:C.【点睛】关键点点睛:解答本题的关键利用合适的转化对向量的减法运算进行化简,由此验证关于向量的等式是否正确.7.ABC 中,AD DC =,点M 在BD 上,且满足37AM AB t AC =+ ,则实数t 的值为()A .67B .47C .27D .59【答案】C 【分析】由题意,可设DM k DB =,结合条件整理可得11(1)22AM AC DM k AC k AB =+=-+ ,得到关于k 与t 的方程组,解出t 即可.【详解】如图,因为AD DC =,所以12AD AC= 则12AM AD DM AC DM =+=+ ,因为M 在BD 上,不妨设1()()2DM k DB k AB AD k AB AC ==-=- ,则1111()(1)2222AM AC DM AC k AB AC k AC k AB =+=+-=-+ ,因为37AM AB t AC =+,所以371(1)2⎧⎪⎪⎨⎪⎩=-=⎪k k t ,解得27t =,故选:C【点睛】本题主要考查了平面向量的线性运算的应用及平面向量基本定理的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.8.(多选题)下列各式结果为零向量的有()A .AB CA BC→→→++B .AB AC BD CD+++ C .OA OD AD-+ D .NQ QP MN MP++- 【答案】ACD 【分析】根据平面向量的线性运算逐个求解即可【详解】对A ,0AB CA BC CA AB BC CB BC ++=++=+=,故A 正确;对B ,()()2AB AC BD CD AB BD AC CD AD AD AD +++=+++=+=,故B 错误;对C ,0OA OD AD DA AD -+=+=,故C 正确;对D ,0NQ QP MN MP NP PN ++-=+=,故D 正确;故选:ACD 【点睛】本题主要考查了平面向量的线性运算9.(多选题)在平行四边形ABCD 中,点E ,F 分别是边BC 和DC 的中点,P 是DE 与BF 的交点,则有()A .12AE AB AD=+uu u r uu u r uuu rB .1122AF AB AD=+ C .2233AP AB AD=+ D .1122CP CD CB=+【答案】AC 【分析】对A ,B ,由向量的加法法则即可判断;对C ,D ,由向量的加法法则以及三角形重心的性质即可判断.【详解】解:如图所示:对A ,12AE AB BE AB BC =+=+,又BC AD = ,即12AE AB AD =+uu u r uu u r uuu r,故A 正确;对B ,1122AF AD DC AB AD =+=+,故B 错误;对C ,设O 为AC 与BD 的交点,由题意可得:P 是CBD 的重心,故2CP PO = ,222333AP AO OP AC AB AD =+==+,故C 正确;对D ,221111332233CP CO CB CD CB CD ⎛⎫==⨯+=+ ⎪⎝⎭,故D 错误.故选:AC.10.(多选题)设P 是OAB 内部(不含边界)的一点,以下可能成立的是()A .2155OP OA OB =+B .2455OP OA OB =+C .2155OP OA AB=+ D .2455OP OA AB=+【答案】AC 【分析】作出图示,根据向量的平行四边形法则逐项进行判断即可.【详解】对于A :如下图所示,可知P 在OAB 内部,故成立;对于B :如下图所示,可知P 在OAB 外部,故不成立;对于C :因为21211115555555OP OA AB OA AO OB OA OB =+=++=+,如下图所示,可知P 在OAB 内部,故成立;对于D :因为24244245555555OP OA AB OA AO OB OA OB =+=++=-+ ,如下图所示,可知P 在OAB 外部,故不成立;故选:AC.【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是采用图示结合向量的平行四边形法则进行说明,其中CD 选项中的向量关系式要根据AB AO OB =+进行化简.11.(多选题)设点D 是ABC 所在平面内一点,则下列说法正确的有()A .若()12AD AB AC =+,则点D 是边BC 的中点B .若()13AD AB AC =+,则点D 是ABC 的重心C .若2AD AB AC =-,则点D 在边BC 的延长线上D .若AD xAB y AC =+ ,且12x y +=,则BCD △是ABC 面积的一半【答案】ABD 【分析】对A ,根据中点的性质即可判断;对B ,根据重心的性质即可判断;对C ,根据向量的运算得到BD CB =,即可判断;对D ,根据三点共线的性质即可求解.【详解】解:对A ,()12AD AB AC =+,即11112222AD AB AC AD -=-,即BD DC = ,即点D 是边BC 的中点,故A 正确;对B ,设BC 的中点为M ,()1122333AD AB AC AM AM =+=⨯= ,即点D 是ABC 的重心,故B 正确;对C ,2AD AB AC =-,即AD AB AB AC -=- ,即BD CB = ,即点D 在边CB 的延长线上,故C 错误;对D ,AD xAB y AC =+,且12x y +=,故222AD xAB y AC =+,且221x y +=,设2AM AD =,则22AM xAB y AC =+,且221x y +=,故,,M B C 三点共线,且2AM AD =,即BCD △是ABC 面积的一半,故D 正确.故选:ABD.12.对于菱形ABCD ,给出下列各式,其中结论正确的为()A .AB BC =B .AB BC = C .AB CD AD BC-=+D .AD CD CD CB+=- 【答案】BCD 【分析】由向量的加法减法法则及菱形的几何性质即可求解.【详解】菱形中向量AB 与BC的方向是不同的,但它们的模是相等的,所以B 结论正确,A 结论错误;因为2AB CD AB DC AB -=+= ,2AD BC BC +=,且AB BC = ,所以AB CD AD BC -=+ ,即C 结论正确;因为AD CD BC CD BD +=+= ,||||CD CB CD BC BD -=+=,所以D 结论正确.故选:BCD【点睛】本题主要考查了向量加法、减法的运算,菱形的性质,属于中档题.13..四边形ABCD 中,若BD BC BA =+,则四边形ABCD 的形状为_____.【答案】平行四边形【分析】由平面向量的加法法则直接可得答案【详解】解:因为四边形ABCD 中,BD BC BA =+,所以BC CD BC BA +=+ ,所以CD BA = ,所以CD BA = ,且CD ‖BA ,所以四边形ABCD 为平行四边形,故答案为:平行四边形。
平面向量的加法和减法运算
平面向量的加法和减法运算在数学中,平面向量是一个具有大小和方向的量,可以用箭头表示。
平面向量具有加法和减法运算,可以进行向量之间的加减操作。
本文将介绍平面向量的加法和减法运算,包括定义、性质和实际应用等方面的内容。
一、平面向量的定义平面向量通常用有序数对表示,即(a, b),其中a和b分别表示向量在坐标轴上的投影。
向量也可以用有向线段表示,起始点和终点分别表示向量的起点和终点。
在平面向量中,起点和终点是没有重要意义的,因为向量的性质只与大小和方向有关。
二、平面向量的加法运算平面向量的加法定义为:对于向量A(a, b)和向量B(c, d),它们的加法运算为A + B = (a + c, b + d)。
即将两个向量在相应轴上的分量分别相加得到新的向量。
这个过程可以用平行四边形法则进行可视化理解,即将两个向量的起点放在同一点,然后将它们的终点相连,形成一个平行四边形,新的向量即为对角线向量。
三、平面向量的减法运算平面向量的减法定义为:对于向量A(a, b)和向量B(c, d),它们的减法运算为A - B = (a - c, b - d)。
即将B的每个分量取相反数,然后与A的分量进行相加。
减法运算也可以用平行四边形法则进行可视化理解,即将向量B取相反向量,然后按照向量加法的方式进行操作。
四、平面向量运算的性质平面向量的加法和减法运算满足以下性质:1. 交换律:A + B = B + A,A - B ≠ B - A2. 结合律:(A + B) + C = A + (B + C),(A - B) - C ≠ A - (B - C)3. 加法单位元:对于任意向量A,存在零向量O(0, 0),使得A + O = A4. 加法逆元:对于任意向量A,存在相反向量-B,使得A + (-B) =O5. 数乘结合律:k(A + B) = kA + kB,(k + n)A = kA + nA6. 数乘分配律:k(A - B) = kA - kB五、平面向量运算的实际应用平面向量的加法和减法运算在各个领域有着广泛的应用,例如:1. 物理学:平面向量用于描述物体的位移、速度和加速度等物理量,通过向量的加减法运算可以得到合成位移、合成速度等。
2.2_平面向量的线性运算2.2.1_向量加法运算及其几何意义
答案:8 2
北偏东 45°
答案:8 2 北偏东 45° 答案:8 2 北偏东 45°
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知识要点一:准确理解向量加法的三角形法则和平行四边形法则 1.两个法则的使用条件不同 三角形法则适用于任意两个非零向量求和,平行四边形法则只适用于两个不共线的向量 求和.
3.以同一点 O 为起点的两个已知向量 a,b 为邻边作▱OACB,则以 O 为起点的对角线 OC― →就是 a 与 b 的和,这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则. 4.对任意两个向量 a、b,均有|a+b|≤|a|+|b|. 当 a、b 同向时有|a+b|=|a|+|b|;当 a、b 反向时有|a+b|=|a|-|b|(或|b|-|a|). 5.向量的加法满足交换律和结合律, 即 a+b=b+a;(a+b)+c=a+(b+c). a+0=0+a=a.
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知识要点二:向量 a+b 与非零向量 a,b 的模及方向的关系 1.当向量 a 与 b 不共线时,a+b 的方向与 a,b 都不相同,且|a+b|<|a|+|b|,几何背 景是三角形两边之和大于第三边. 2.当 a 与 b 同向时,a+b 与 a,b 的方向相同,且|a+b|=|a|+|b|. 3.当 a 与 b 反向时,若|a|≥|b|,则 a+b 与 a 的方向相同,且|a+b|=|a|-|b|. 若|a|<|b|,则 a+b 与 b 的方向相同,且|a+b|=|b|-|a|. 知识要点三:向量加法的运算律 1.向量加法的交换律:将 a 的起点移至 A 点,将 b 的起点移至 a 的终点,则由 a 的起 点 A 指向 b 的终点 C 的向量 AC― →=a+b;同样将 b 的起点移至 A 点,将 a 的起点移至 b 的终点,则由 b 的起点 A 指向 a 的终点 C′的向量 AC′― →=b+a,由平行四边形法则知 C 必然和 C′重合,即 a+b=b+a. 2.向量的加法满足交换律和结合律,因此在进行多个向量的加法运算时,就可以按照 任意的次序和任意的组合去进行.如(a+b)+(c+d)=(a+d)+(b+c). 3.向量加法运算满足:A1A2―→+A2A3― →+„+An- 1An― →=A1An―→.
平面向量的加法和减法
平面向量的加法和减法平面向量是研究平面上几何问题的重要工具之一,它可以描述平面上的位移、力量以及速度等物理量。
平面向量有两种基本运算,即加法和减法。
本文将详细介绍平面向量的加法和减法运算规则以及应用。
一、平面向量的表示平面向量通常用有向线段表示,其中有向线段的起点表示向量的起点,终点表示向量的终点。
一般用大写字母加箭头表示向量,例如向量AB用记作⃗AB。
二、平面向量的加法若有向线段AB和有向线段BC,它们的起点和终点相连,得到一个有向线段AC,即线段AC使得A、B和C三点共线且满足线段的方向规定,则称向量AC为向量AB与向量BC的和,记作⃗AC = ⃗AB+ ⃗BC。
计算平面向量的加法非常简单,只需将两个向量的起点和终点连在一起即可得到它们的和向量。
例如,向量⃗AB = (3, 2)和向量⃗BC = (-1, 4),根据加法运算规则,我们可以得到向量⃗AC = ⃗AB + ⃗BC = (3 + (-1), 2 + 4) = (2, 6)。
三、平面向量的减法若有向线段AC和有向线段AB,它们的起点和终点相连,得到一个有向线段BC,即线段BC使得A、B和C三点共线且满足线段的方向规定,则称向量BC为向量AC减去向量AB,记作⃗BC = ⃗AC -⃗AB。
平面向量减法的计算方法与加法类似,只需将减去的向量的起点和终点与被减向量的起点和终点连在一起即可得到减法的结果向量。
例如,向量⃗AC = (2, 6)和向量⃗AB = (3, 2),根据减法运算规则,我们可以得到向量⃗BC = ⃗AC - ⃗AB = (2 - 3, 6 - 2) = (-1, 4)。
四、平面向量的性质1. 交换律:两个向量的加法满足交换律,即⃗AB + ⃗BC = ⃗BC+ ⃗AB。
2. 结合律:三个向量的加法满足结合律,即(⃗AB + ⃗BC) + ⃗CD= ⃗AB + (⃗BC + ⃗CD)。
3. 零向量:定义了一个特殊的向量,它的坐标为(0, 0),任何向量与零向量相加都得到其本身,即⃗AB + ⃗0 = ⃗AB。
平面向量的加减
平面向量的加减平面向量是指在二维平面上具有大小和方向的量,通常用箭头表示。
在平面向量的运算中,加法和减法是最基本且常见的操作。
本文将主要介绍平面向量的加法和减法,并提供相关的例题进行讲解。
一、平面向量的加法平面向量的加法可以理解为将两个向量按照一定规律进行合并的过程。
具体来说,对于两个平面向量A和B,它们的加法运算可以表示为A + B = C,其中C为两个向量相加得到的结果。
在平面向量的加法中,可以利用平行四边形法则或三角形法则来进行计算。
下面我们以平行四边形法则为例进行说明。
1. 平行四边形法则平行四边形法则是指将两个向量的起点放在同一点,然后将它们的向量箭头相连,形成一个平行四边形。
向量C的起点为平行四边形的共同起点,终点为与该点对应的平行四边形对角线的另一个端点。
图示如下:(插入平行四边形示意图)2. 平面向量的加法性质在平面向量的加法中,有以下几个性质:- 交换律:对于任意平面向量A和B,有A + B = B + A。
- 结合律:对于任意平面向量A、B和C,有(A + B) + C = A + (B + C)。
- 零向量:平面上的零向量O满足A + O = A,对于任意平面向量A。
二、平面向量的减法平面向量的减法可以理解为通过改变向量的方向和大小,使得两个向量相减得到一个新的向量。
具体来说,对于两个平面向量A和B,它们的减法运算可以表示为A - B = D,其中D为两个向量相减得到的结果。
在平面向量的减法中,可以利用向量加法的性质进行计算。
具体做法是将B取负后与A相加,即A - B = A + (-B)。
下面我们通过一个例题来进行说明。
例题:已知向量A = 3i + 2j,向量B = 5i - 4j,求向量C = A - B的结果。
解:首先将向量B取负得到-B = -5i + 4j,然后利用向量加法进行计算,有:C = A + (-B)= (3i + 2j) + (-5i + 4j)= (3i + (-5i)) + (2j + 4j)= -2i + 6j因此,向量C的结果为-2i + 6j。
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: a b = b a.
3、相反向量 定义:与 a 长度相等,方向相反的向量,
a 叫做 a 的相反向量,记作:
a a
AB = BA, 在计算中常用
结论: (1) (a) =
a
0 = 0
(2)零向量的相反向量仍是零向量,
(3)a (a) = (a) a = 0
(4)如果是a,b互为相反的向量,那么
a = b , b = a, a b =0
4、向量减法的几何意义:
向量减法的三角形法则:
思考:如果从a
的终点到b的终 点作向量,那么 所得向量是什么?
A
b a
B
a b
O
b
b a
a
“共起点,连终点,指向被减向量”
a b表示从减向量b的终点指向被减向量a的终点 的向量,这就是向量减法的几何意义.
AB BC CA = 0
,则A、B、C )
三点是一个三角形的定点 ( 5、 0a = a ( )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6、两个向量是互为相反向量,则两个向量共线. ( )
√
2.2 平面向量的加减运算
1.向量加法的三角形法则: 2.向量加法的平行四边形法则
首尾相连,起点指向终点 起点相同,对角为和
C
ab
A
b
B
a
a b b
C
b
A
a
B
O
a
3 .向量加法的交换律
4 .向量加法的结合律
: (a b ) c = a (b c )
D C
O
a ,b 表示向量AB和AD吗?
a
A
解:AB=a + b; AD=a - b.
b
B
例:2.已知如图向量 , ,
a
b
c
求作
a b c.
abc
ab
c
a
练习:P91.8
b
例:3
(1)化简AB AC BD CD 解 : 原式 = CB BD CD = CD CD = 0
例1.已知平行四边形 ABCD, AB = a, AD = b, 用 a, b 表示向量AC, DB
解:由向量加法的平行四边形法则, A 得
D
C
b a
B
AC = a b;
由向量的减法可得,
DB = AB AD = a b.
变式训练1.
你能用
如图,
ABCD 中, AO = a,OB = b,
(2)化简OA OC BO CO
解 : 原式 = (OA BO) (OC CO) = (OA OB) 0 = BA
练习、1.判断下列命题是否正确,若不正确,说明理由
1、 AB BA = 0 2、 AB = OA OB
4、若
( (
√
) ) )
3、相反向量就是方向相反的量 (