2.2从位移的合成到向量的加法典题精讲例1下面给出了四个式子:①++;②+++;③-+-;④.其中值为0的是()A.①②B.①③C.①③④D.①②③思路解析:++=+=0;+++=(+)+(+)=+=;-+-=+=0;==0.答案:C绿色通道:(1)解决向量的加减法的有关问题时,要结合几何图形的特征,善于应用+=和-=解决.(2)化简含有向量的关系式一般有两种方法:①利用几何方法通过作图实现化简;②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,有时也需将一个向量拆分成两个或多个向量.变式训练如图2-2-4,已知四边形ABCD是梯形,AB∥CD,E、F、G、H分别是AD、BC、AB与CD的中点,则等于()图2-2-4A.+B.+C.D.思路解析:连结交于点M,则有==+=.答案:C例2用向量方法证明对角线互相平分的四边形是平行四边形.思路分析:要证四边形是平行四边形,只需证一组对边平行且相等.根据向量相等的意义,只需证其一组对边对应向量相等即可.此问题是纯文字叙述的问题,首先应转化为符号语言描述.答案:已知:如图2-2-5所示,在四边形ABCD中,对角线AC与BD交于O,且AO=OC,DO=OB.图2-2-5求证:四边形ABCD是平行四边形.证明:根据向量加法的三角形法则,有=+,=+.又∵=,=,∴+=+.∴=.∴∥,=,即AB与DC平行且相等.∴四边形ABCD是平行四边形.绿色通道:用向量法解决应用问题的步骤为:(1)将应用问题中的量抽象成向量;(2)化归为向量问题,进行向量运算;(3)将向量问题还原为应用问题.变式训练一艘船以5km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,航船实际航行方向与水流方向成30°角,求水流速度和船的实际速度.思路分析:可以用向量表示速度,然后用向量加法合成速度即可.解:如图2-2-6,设表示水流速度,表示船垂直于对岸方向行驶的速度,表示船的实际速度,图2-2-6则∠AOC=30°,||=5km/h.∵四边形OACB为矩形,∴||=,||=,即水流速度是km/h,船的实际速度为10km/h.问题探究问题1已知向量a、b,试探索|a+b|与|a|+|b|的大小.导思:利用向量加法的几何意义来分析.因为向量包含长度和方向,所以在比较向量长度的大小时,要考虑其方向.探究:(1)当a、b至少有一个为零向量时,有a+b=0+a或a+b=0+b,∴|a+b|=|0+a|=|a|+|b|或|a+b|=|0+b|=|a|+|b|.∴|a+b|=|a|+|b|.(2)当a、b均为非零向量时,作=a,=b,则a+b=.图2-2-7若a、b不共线,如图2-2-7所示,则点O、A、B不共线,则点O、A、B构成△OAB.由三角形任意两边之和大于第三边得||+||>||.即|a+b|<|a|+|b|.若a、b同向共线时,如图2-2-8所示,图2-2-8则点O、A、B共线.此时||+||=||,即|a+b|=|a|+|b|.当a、b异向共线时,如图2-2-9所示,图2-2-9则点O、A、B共线.此时如图2-2-9(甲)所示,有||=||+||,则|a|=|a+b|+|b|.如图2-2-9(乙)所示,有||+||=||,则|a|+|a+b|=|b|.∴|a+b|<|a|+|b|.综上所得,|a+b|≤|a|+|b|.由本题还可得结论:|a+b|≥||a|-|b||.∴对于向量a、b,有如下结论:||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.下面看此结论的应用.例如:已知|a|=8,|b|=12,则|a+b|的最大值是__________,最小值是__________.思路分析:由题意,得|12-8|≤|a+b|≤12+8,4≤|a+b|≤20.答案:204