内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
学 习 目 标
核 心 素 养
1.理解相反向量的含义,能用相反向量说出向量减法的意义.(难点)
2.掌握向量减法的运算及其几何意义,能熟练地进行向量的加减运算.(重点)
3.能将向量的减法运算转化为向量的加法运算.(易混点)
1.类比数的运算,自然引入向量的减法运算是加法运算的逆运算,顺利给出向量减法的三角形法则,培养数学抽象和数学建模的核心素养.
2.通过对向量的减法的学习,提升数学运算和逻辑推理素养.
一架飞机由天津―→香港,再由香港―→天津.
问题:飞机的两次位移分别是什么?它们之间有什么关系?
1.相反向量
(1)定义:与向量a长度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,记作-a.
(2)性质:①-(-a)=a.②对于相反向量有:a+(-a)=(-a)+a=0.
③若a,b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0.
2.向量的减法
(1)定义:向量a加上b的相反向量,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b).求两个向量差的运算叫做向量的减法.
(2)作法:在平面内任取一点O,作=a,=b,则向量=a-b,如图所示.
思考:在什么条件下,|a-b|=|a|+|b|?
[提示] 当a,b至少有一者为0或a,b非零且反向时成立.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)0-a=-a. ( )
(2)-(-a)=a. ( )
(3)a+(-a)=0. ( )
(4)a+0=a. ( )
(5)a-b=a+(-b). ( )
(6)a+(-a)=0. ( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)×
2.非零向量m与n是相反向量,下列不正确的是( )
A.m=n B.m=-n
C.|m|=|n| D.方向相反
A [由条件可知,当m≠0且n≠0时,B,C,D项都成立,故选A.]
3.化简-++的结果等于( )
A. B. C. D.
B [原式=(+)+(+)=+0=.]
4.(一题两空)如图,在▱ABCD中,=a,=b,用a,b表示向量,,则=________,=________.
a+b b-a [由向量加法的平行四边形法则,及向量减法的运算法则可知=a+b,=b-a.]
向量减法的几何意义
【例1】 (1)如图所示,四边形ABCD中,若=a,=b,=c,则=( )
A.a-b+c
B.b-(a+c)
C.a+b+c
D.b-a+c
(2)如图所示,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.
[思路探究] (1)利用向量减法和加法的几何意义,将向,,转化;
(2)利用几何意义法与定义法求作a+b-c.
(1)A [=-=(+)-=a+c-b.]
(2)[解] 法一:(几何意义法)如图①所示,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a+b,再作=c,则=a+b-c.
法二:(定义法)如图②所示,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a+b,再作=-c,连接OC,则=a+b-c.
图① 图②
求作两个向量的差向量的两种思路
(1)可以转化为向量的加法来进行,如a-b,可以先作-b,然后作a+(-b)即可.
(2)可以直接用向量减法的三角形法则,即把两向量的起点重合,则差向量为连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量.
[跟进训练]
1.如图,已知向量a,b,c,求作向量a-b-c.
[解] 法一:先作a-b,再作a-b-c即可.
如图①所示,以A为起点分别作向量和,使=a,=b.连接CB,得向量=a-b,再以C为起点作向量,使=c,连接DB,得向量.则向量即为所求作的向量a-b-c.
图① 图②
法二:先作-b,-c,再作a+(-b)+(-c),如图②.
(1)作=-b和=-c;
(2)作=a,则=a-b-c.
向量减法的运算及简单应用
【例2】 (1)如图所示:
①用a,b表示;
②用b,c表示.
(2)化简下列各向量的表达式:
①+-;
②(-)-(-);
③(++)-(--).
[思路探究] 按照向量加法和减法的运算法则进行化简,进行减法运算时,必须保证两个向量的起点相同.
[解] (1)由题意知=a,=b,=c.
①=-=--=-a-b.
②=-=-(+)=-b-c.
(2)①+-=-=.
②法一:(加法法则)
原式=--+
=(+)-(+)
=-=0;
法二:减法法则(利用相反向量)
原式=--+
=(-)+(-)
=+=0;
法三:减法法则(创造同一起点)
原式=--+
=(-)-(-)-(-)+(-)
=--+-++-=0.
③(++)-(--)
=(+)-(-)=-=0.
1.向量减法运算的常用方法
2.向量加减法化简的两种形式
(1)首尾相