课堂练习(十五) 向量的加法
(建议用时:60分钟)
[合格基础练]
一、选择题
1.下列等式不成立的是( ) A.0+a=a →→→C.AB+BA=2AB
→→
C [∵AB,BA是互为相反向量, →→
∴AB+BA=0,故C错误.]
2.已知向量a∥b,且|a|>|b|>0,则向量a+b的方向( ) A.与向量a方向相同 C.与向量b方向相同
B.与向量a方向相反 D.与向量b方向相反 B.a+b=b+a →→→D.AB+BC=AC
A [因为a∥b且|a|>|b|>0,所以当a,b同向时,a+b的方向与a相同,当a,b反向时,因为|a|>|b|,所以a+b的方向仍与a相同.]
→→→
3.如图所示,在正六边形ABCDEF中,若AB=1,则|AB+FE+CD|等于( ) A.1 C.3
→→
D [由正六边形知FE=BC,
→→→→→→→所以AB+FE+CD=AB+BC+CD=AD, →→→→
所以|AB+FE+CD|=|AD|=2.故选D.]
4.若向量a表示“向东航行1 km”,向量b表示“向北航行3 km”,则向量a+b表示( )
A.向东北方向航行2 km B.向北偏东30°方向航行2 km C.向北偏东60°方向航行2 km D.向东北方向航行(1+3) km B [如图,易知tan α=
1
,所以α=30°. 3
B.23 D.2
故a+b的方向是北偏东30°. 又|a+b|=2 km,故选B.]
5.已知△ABC是正三角形,下列等式中不正确的是( ) →→→→A.|AB+BC|=|BC+CA| →→→→B.|AC+CB|=|BA+BC| →→→→C.|AB+AC|=|CA+CB| →→→→→→D.|AB+BC+AC|=|CB+BA+CA| →→→→→→B [AB+BC=AC,BC+CA=BA, →→
而|AC|=|BA|,故A正确; →→→
|AB|≠|BA+BC|,故B不正确; 画图(图略)可知C,D正确.]
二、填空题
6.若a与b是互为相反向量,则a+b=________. 0 [由题意可知,a+b=0.]
→→→
7.如果|AB|=8,|AC|=5,那么|BC|的取值范围为________. [3,13] [根据公式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|直接来计算.] →→→→
8.已知|OA|=|OB|=1,且∠AOB=60°,则|OA+OB|=________. 3 [如图所示: →→→OA+OB=OC,
→→→→→→
|OA+OB|=|OC|.在△OAC中,∠AOC=30°,|OA|=|AC|=1,所以|OC|=3.] 三、解答题
9.如图所示,两个力F1和F2同时作用在一个质点O上,且F1的大小为3 N,
F2的大小为4 N,且∠AOB=90°,试作出F1和F2的合力,并求出合力的大小.
→→
[解] 如图所示,OA表示力F1,OB表示力F2,以OA,OB为邻边作?OACB, →
则OC是力F1和F2的合力.
→→→→
在△OAC中,|OA|=3,|AC|=|OB|=4,且OA⊥AC,则|OC|=即合力的大小为5 N.
→→→→
10.已知任意四边形ABCD,E为AD的中点,F为BC的中点.求证:EF+EF=AB+DC. →→→→
[证明] 如图所示,在四边形CDEF中,EF+FC+CD+DE=0, →→→→∴EF=-FC-CD-DE →→→=CF+DC+ED.① 在四边形ABFE中,
→→→→→→→→
EF+FB+BA+AE=0,∴EF=BF+AB+EA.② ①+②得
→→→→→→→→→→→→→→EF+EF=CF+DC+ED+BF+AB+EA=(CF+BF)+(ED+EA)+(AB+DC). →→→→→→→→
∵E,F分别是AD,BC的中点,∴CF+BF=0,ED+EA=0,∴EF+EF=AB+DC.
[等级过关练]
1.下列命题中正确的命题( )
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.△ABC中,必有AB+BC+CA=0
→→→
C.若AB+BC+CA=0,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 B [A是假命题,当a+b=0时,命题不成立;B是真命题; →→→
C是假命题,当A,B,C三点共线时,也可以有AB+BC+CA=0; D是假命题,只有当a与b同向时才相等.]
→→→→
2.设a=(AB+CD)+(BC+DA),b是任一非零向量,则在下列结论中,错误的是( ) A.a∥b C.a+b=b
B.a+b=a
D.|a+b|=|a|+|b|
→→22
|OA|+|AC|=5,
→→→→→→→→→→
B [∵a=(AB+CD)+(BC+DA)=(AB+BC)+(CD+DA)=AC+CA=0,∴A、C、D正确.] →→→
3.在菱形ABCD中,∠DAB=60°,向量|AB|=1,则|BC+CD|=________.
→→
1 [在△ABD中,AD=AB=1,∠DAB=60°,△ABD是等边三角形,则BD=1,则|BC+CD→
|=|BD|=1.]
→→→
4.已知G是△ABC的重心,则GA+GB+GC=________.
0 [如图,连结AG并延长交BC于E,点E为BC中点,延长AE到D,使→→→→→→→→
GE=ED,则GB+GC=GD,GD+GA=0,所以GA+GB+GC=0.]
5.如图,已知向量a,b,c,d. (1)求作a+b+c+d;
(2)设|a|=2,e为单位向量,求|a+e|的最大值.
→→→→→
[解] (1)在平面内任取一点O,作OA=a,AB=b,BC=c,CD=d,则OD=
a+b+c+d.
→→→→→
(2)在平面内任取一点O,作OA=a,AB=e,则a+e=OA+AB=OB, 因为e为单位向量,所以点B在以A为圆心的单位圆上(如图所示),
→
由图可知当点B在点B1时,O,A,B1三点共线,所以|OB|即|a+e|最大,最大值是3.