沪教版八年级数学-教师-平面向量
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~ 1 ~ 初中数学备课组
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平面向量及其加减运算
知识精要
一、向量概念与表示
1.向量的概念与表示方法
1) 有向线段:规定了方向的线段.有向线段的三要素:起点、方向、长度。
向量:既有大小,又有方向的量,如风速,力。双重性:方向,大小。
2) 向量表示法: ①图形表示:用有向线段表示:
②符号表示:有向线段的起点终点AB;字母a.
3)向量的模:向量的大小叫做向量的模(向量的长度)记做:||||ABa,.
2.零向量的概念
1)定义:长度为0的向量,记作0。
2) 结论:aa=0.
3)简单说:零向量:大小为0,方向任意.即:00=.
4)说明:零向量是向量,故零向量既有大小,又有方向的量.
3.相等向量、相反向量,平行向量
1)相等向量:方向相同且长度相等的两个向量。(说明:既要考虑方向,又要考虑长度)。
2)相反向量:方向相反且长度相等的两个向量。(既要考虑方向,又要考虑长度)。
3)平行向量:方向相同或相反的两个向量。(只要方向相同或相反,与长度无关)。
说明:我们规定0与任意向量平行。
二、平面向量的加法
1. 向量的加法:求两个向量和的运算叫做向量的加法。
2.向量加法的法则:
三角形法则:求不平行的两个向量的和向量时,只要把第二个向量与第一个向量首尾相接,那么,以第一个向量的起点为起到,第二个向量的终点为终点,所得的向量即是者两个向量的和向量。
3.向量加法的运算律:交换律和结合律 BABAObaa~ 2 ~ 1) 已知ab与,求作:ab+ ,ba+。
如图:cab+;dba+。
即加法满足交换律。
2) 结合律类似。
4. 向量加法的多边形法则:
几个向量相加,可把这几个向量顺次首尾相接,它们的和向量是以第一个向量的起点为起点,最后一个向量的终点为终点的向量,这样的规定叫做几个向量相加的多边形法则。
1)思考:已知四边形ABCD及其向量,,ABBCCD, ABBCCD=
得出:多个向量的加法可以多边形法则。
2)例题:如图:梯形ABCD中,AB//DC,CE//AD,点E在AB上,
那么AEECCDBE+=__________________。BC
ABBCCEAD+=__________________。AC
三、平面向量的减法:
1、问题1:已知向量,ab,如果a是b与另一个向量x相加所得的和向量,即bxa;那么怎样求出x?
由作图得出:图2:bBCa;即:abBC; 图3:abAC;即:abAC。
2.向量的减法:在平面内取一点,以这个点为公共起点作出这两个向量,那么它们的差向量是以减向量的终点为起点,被减向量的终点为终点的向量。
又:减去一个向量等于加上这个向量的相反向量。
3.向量减法法则:三角形法则。
4. 向量减法的平行四边形法则: bacbadbaDCBADECBAbaCBAbaCBAa-b图1 图2 图3 ~ 3 ~ 如果,ab是两个不平行的向量,那么求它们的和向量时,可以在平面内任取一点为公共起点作两个向量与,ab相等,以这两个向量为邻边作平行四边形,然后以所取的公共起点为起点,作这个平行四边形的对角线向量,则这一对角线向量就是,ab的和向量.——这个规定叫做向量加法的平行四边形法则。
要素: ① 起点相同; ②以两个向量为邻边做平行四边形; ③ 由起点指向平行四边形的对顶点所得的向量即为和向量。
热身练习:
1.下列各量中,不是向量的是 ( D )
A.浮力 B. 风速 C. 位移 D.密度
2.下列说法中正确的是( A )
A. 相反向量是平行向量 B. 平行向量是相等向量
C.平行向量的方向相同 D.平行向量的方向相反
3.下列说法中错误的是( A )
A. 如果向量b与向量a平行,那么存在唯一的实数m使得amb;
B. 如果m、n为实数,那么amnanm)()(;
C. 如果m、n为实数,那么anamanm)(;
D. 如果m、n为实数,那么bmambam)(.
4. 如果CDAB,那么下列结论中,正确的是( B )
A . DBAC B.BDAC C.BCAD D.CBAD.
5.在Rt△ABC中,∠C=90º,点D是斜边AB的中点,bCAaCB,那么CD等于( C )
A.ba2121 B.||21||21ba C.||21ba D. ||21||21ba.
6.在△ABC中,bCAaBC,,则AB等于( C )
A.ba B.ba C.ba D.ab ~ 4 ~ 7.在□ABCD中,O是对角线的交点,那么._________21ACABDBDOOB21或或
8.如果向量a、x满足关系式xxa)(3,用向量a表示向量x,则x= a23 .
9.. 计算:)216(31)32(32abba=___a67_______.
10.已知在 A ABCD中,bADaAB,,
(1)试用ba,表示DBAC,;
(2)当ba,满足什么条件时,AC和DB垂直;
(3)当ba,满足什么条件时,AC和DB相等。
解:(1),ACabDBab
(2)当ab时,AC和DB垂直;
(3)当ab时,AC和DB相等
精解名题
例1、作图:已知向量,ab,平行四边形法则作图:ab+;ab-.
作法:(1)在平面内取一点O,作OAa,OBb; C
(2)以OA、OB为邻边,作OBCA; A
(3)分别作向量OC、BA B
则OCab,BAab O
例2、已知AD是△ABC的中线,试用,,ABADAC表示向量,BDDC
ADACDCABADBD;
例3、如图,□ABCD和梯形EFGH中,EF∥HG。 图中有向线段都表示向量,它们的起点和终点分别是所在四边形的顶点。 分别指出图中的相等向量、相反向量和平行向量.
DCBAbaHGFEDCBA~ 5 ~
相等向量: AB=DC;
相反向量:BC=-AD;
平行向量:AD∥BC;DC∥AB;HG∥EF
例4、如图所示,跑步爱好者小林从A地以每小时6千米的速度向正东方向跑了40分钟后到达B地.然后折向东偏北060方向又跑了半个小时,到达C地,求AC两地的直线距离。
解:由AB=2643(千米),BC=1632(千米)
过点C作AB所在直线的垂线,交AB延长线于H,H为垂足
因为060,CBH则030BCH
所以BH=32,CH=332
在直角三角形CHA中,311422AH,CH=332,所以AC=37
例6: 如图,正六边形ABCDEFD的中心是O,已知AO=a,AB=b,
(1) 用a,b表示以下向量:EF=______________,CF=______________,
FA=_______________,CE=______________.
(2)求证:AE∥BD.
答案:(1)EF= -a,CF= -2b,FA=b-a,BF=a-2b.(2)提示:AE=BD=2a-b.
备选例题
1.已知向量,,abc;求作:(1)abc (2)abc
(例6图) AB C D E F
O a
b ~ 6 ~
2. 如图,在梯形ABCD中,AD//BC,BC=3AD,,已知AD=a, 求.ACDB
答案:过点D作DE//AC,交BC的延长线于点E,CE=AD,BE=4AD, ACDB–a4;
巩固练习
1.在ABC中,两边AB、AC的中点分别是D、E,则DAAE DE ;
DBBCCE DE 。
2.正六边形ABCDEF,其中心为O,则OAOBOCODOEOF 0
3.化简:(AB+MB)+(BO+OM)= AB
(AB-CD)-(AC-BD)= 0
4.已知□OACB,设,OAaOBb,试用向量a,b表示向量,OCAB.
baOC;abAB
5、如图所示,是四个全等且相邻的正方形,请用三角形法则说明MEDA=MADE。
解:因为MEMDDE
又因为DADAMA
所以MADAMDDEDMMA AAAAB C
cbaD
B C
HGBCDEAFMNCBAO~ 7 ~ 因为向量加法满足交换律,且MD与DM互为相反向量,0MDDM
所以0MEDAMADEMADE
所以MEDAMADE
6.已知ABCD中,ABADABAD,求证:四边形ABCD是矩形。
证明:因为ABADABBCAC,ABADDB
又ABADABAD,所以ACDB
即ABCD是矩形
自我测试,
1.在平行四边形ABCD中,设dBDcACbADaAB,,,,则下列中不正确的是( B )
A. cba B. dba- C. dab D. dba)(
2.下列命题中错误的是 ( C )
A.零向量与任何向量都是平行的。 B.若则,,cbbaa∥c
C.两个起点相同的向量不相等向量,其终点也有可能是相同的
D. 如果两个向量所在的直线重合,这两个向量一定平行
3.下列说法中正确的是( B )
A. BCACAB B.对任意两个向量ba,abba,与-都是相反向量
C.在△ABC中,0>ACBCAB D.在四边形ABCD中,0)()(DACDBCAB
4. 下列说法中正确的是( B )
①若ba ,则 ba∥ ②若ba∥,则ba
③若 ba,则ba ④若ba,则ba
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
5.已知平面上不共线的四点A、B、C、D满足CBAD,则下列命题正确的是 ( C )
A.四边形ABCD是平行四边形 B. 四边形ABDC是平行四边形
C. 四边形ADBC是平行四边形 D. 四边形ACDB是平行四边形