221___向量加法运算及其几何意义
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量的和还是一个向量.一般地,求两个向量和的运算,叫
做向量的加法.上述求两个向量和的方法,称为向量加法
的三角形法则.对于下列两个向量 a与b ,如何用三角形 法则求其和向量?
a
a+b
b
b
a
思考5:图1表示橡皮条在两个力F1和F2的作用下,沿MC方 向伸长了EO;图2表示橡皮条在一个力F的作用下,沿相
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
1.掌握向量加法的定义,会用向量加法的三角形法则和平 行四边形法则作两个向量的和向量; 2.掌握向量的加法的交换律和结合律,并会用它们进行向 量计算; 3.通过对向量加法的三角形法则和平行四边形法则的学习, 增强学生的识图能力,为今后培养用数形结合的方法解题 奠定基础.
A
2.力的合成
F1 F2 F
B 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 的合成可以看作向量的加法.
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
b a+b
O
b
a
A
思考8:用三角形法则和平行四边形法则求作两个向量的和 向量,其作图特点分别如何? 三角形法则:首尾相接连端点; 平行四边形法则:起点相同连对角.
例1.已知向量, a、b,求作向量 a b.
作法1:在平面内取一点O,作OA a, AB b.则OB a b.
作法2:在平面内取一点O,作 OA a, OB以 Ob.A、
回忆巩固
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?
由于大陆和台湾没有直航,因此王先生春节回老家探 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
c
b
香港
台北
a
C 1.位移 AB BC AC
同方向伸长了相同长度.从力学的观点分析,力F与F1、F2
之间的关系如何?
图1
F1
M
C
EO
F2
F1 F
F2
图2 M
EO
F F F1 F2
思考6:人在河中游泳,人的游速为 OA 水流速为 OB , 那么人在水中的实际速度 OC 与 OA 、OB 之间的关系如
何?
O
B
A
C
OC OA OB
思考7:上述求两个向量和的方法,称为向量加法的平 行四边形法则.对于下列两个向量 a与b ,如何用平行四 边形法则求其和向量?
| a+b ||| a |-| b ||, 当且仅当 a与b 反向时取等号.
思考5:实数的加法运算满足交换律,即对任意 a, b∈R, 都有 a b b a, 那么向量的加法也满足交换律吗?如何检
验?
B
a
C
b
a+b
b
O
A
a
a+b OA AC OC
b+a OB BC OC
思考6:实数的加法运算满足结合律,即对任意a,b,
A
d
cC
a
b
B
(1)a b c
(2)c d f (3)a b d f
(4)c d e g
向量加法的定义
三角形法则
平行四边形法则
向量加法的运算律
向量加法的运算
A
B
答:船实际行驶速度的大小为5.4km/h,方向与水流速度 间的夹角约为68°.
1.化简
(1)AB CD BC ___A_D____
(2) MA BN AC CB ___M_N____
(百度文库)AB BD CA DC ____0____
2.根据图示填空
E eD
gf
AB BC AC
A
BC
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?
AB BC AC
CA
B
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?
C
AB BC AC
A
B
思考4:上述分析表明,两个向量可以相加,并且两个向
c∈R,都有(a+b)+c=a+(b+c).那么向量的加法也
满足结合律吗?如何检验?
C
abc
(a+b)+c
a+b
(OA AB) BC OB BC OC O
a+(b+c)
a
A
OA (AB BC) OA AC OC
c
B
b
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.如下图所示,一艘船从长江南岸A点出发,以5km/h的速 度向垂直对岸的方向行驶,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)求船实际航行速度的大小与方向(用与江水速度间的 夹角表示,精确到度).
A
解:(1)如图所示, A表D 示船速, 表AB示水速,以AD、AB 为邻边做平行四边形ABCD,则 A表C 示船实际航行的速度.
(2)在RtABC中,AB 2, BC 5.
所以 AC
2
2
AB BC
22 52
29 5.4
D
C
因为tan CAB 5 , 2
由计算器得CAB 68 .
OB为邻边做平行四边形OACB,连接OC,则 OC OA OB
ab
O
A
O
A
b
a
B
B
C
思考4:考察下列各图, | a+b | 与| a |+| b | 的大小关系如何?
| a+b | 与| a |-| b | 的大小关系如何?
C
a
a
a+b
b
b
b
A
a
B
a+b
a+b
| a+b || a |+| b |, 当且仅当 a与b 同向时取等号;