2.2.1向量加法运算及其几何意义(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.已知a,b,c是非零向量,则(a+c)+b,b+(a+c),b+(c+a),c+(a+b),c+(b+a)中,与向量a+b+c相等的个数为()A.5B.4C.3D.2【解析】依据向量加法的交换律及结合律,每个向量式均与a+b+c相等,故选A.【答案】A2.如图228所示,四边形ABCD是梯形,AD∥BC,则OA+BC+AB=()图228A.CDB.OCC.DAD.CO【解析】OA+BC+AB=OA+AB+BC=OC.【答案】B3.如图229所示的方格中有定点O,P,Q,E,F,G,H,则OP+OQ=()图229A.OHB.OGC.FOD.EO【解析】设a=OP+OQ,以OP,OQ为邻边作平行四边形,则夹在OP,OQ之间的对角线对应的向量即为向量a=OP+OQ,则a与FO长度相等,方向相同,所以a=FO.【答案】C4.下列结论中,正确结论的个数为()【导学号:00680038】①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;②在△ABC中,必有AB+BC+CA=0;③若AB+BC+CA=0,则A,B,C为一个三角形的三个顶点;④若a,b均为非零向量,则a+b的长度与a的长度加b的长度的和一定相等.A.0个B.1个C.2个D.3个【解析】当a+b=0时,知①不正确;由向量加法的三角形法则知②正确;当A,B,C三点共线时知③不正确;当向量a与向量b方向不相同时|a+b|≠|a|+|b|,故④不正确.【答案】B5.在平行四边形ABCD中,若|BC+BA|=|BC+AB|,则四边形ABCD是()A.菱形B.矩形C.正方形D.不确定【解析】∵|BC+BA|=|BD|,|BC+AB|=|AB+BC|=|AC|,∴|BD|=|AC|,∴▱ABCD是矩形.【答案】B二、填空题6.若|a|=|b|=1,则|a+b|的取值范围为________.【解析】由||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|知0≤|a+b|≤2.【答案】[0,2]7.当非零向量a,b满足________时,a+b平分以a与b为邻边的平行四边形的内角.【解析】当|a|=|b|时,以a与b为邻边的平行四边形为菱形,则其对角线上向量a+b平分此菱形的内角.【答案】|a|=|b|三、解答题8.已知|OA|=|a|=3,|OB|=|b|=3,∠AOB=60°,求|a+b|.【解】如图,∵|OA|=|OB|=3,∴四边形OACB为菱形.连接OC,AB,则OC⊥AB,设垂足为D.∵∠AOB=60°,∴AB=|OA|=3,∴在Rt△BDC中,CD=,∴|OC|=|a+b|=×2=3.9.如图2210所示,P,Q是△ABC的边BC上两点,且BP+CQ=0.图2210求证:AP+AQ=AB+AC.【证明】∵AP=AB+BP,AQ=AC+CQ,∴AP+AQ=AB+AC+BP+CQ.又∵BP+CQ=0,∴AP+AQ=AB+AC.[能力提升]1.在正六边形ABCDEF中,若AB=1,则|AB+FE+CD|等于()A.1B.2C.3D.4【解析】如图,∵AB+FE+CD=AB+BC+CD=AD,∴|AB+FE+CD|=|AD|=2|AO|=2|AB|=2.故选B.【答案】B2.一架执行任务的飞机从A地按北偏西30°的方向飞行300km后到达B地,然后向C地飞行,已知C地在A地北偏东60°的方向上,且A,C两地相距300km,求飞机从B地到C地飞行的方向及B,C间的距离.【导学号:70512025】【解】如图,BC=BA+AC,∠BAC=90°,|AB|=|AC|=300km,∴|BC|=300km.又∠ABC=45°,且A地在B地的南偏东30°的方向上,则可知C地在B地的南偏东75°的方向处.