内容正文:
6.2 平面向量的运算
6.2.2 向量的减法运算
问题导入
思考1:在数的运算中,减法是加法的逆运算,其运算法则是“减去一个数等于加上这个数的相反数”.类比数的减法,向量的减法与加法有什么关系?如何定义向量的减法法则?
与数的相反数是类似,我们规定:与向量长度相等,方向相反的向量,叫做的相反向量,记作.由于方向反转两次仍回到原来的方向,因此和互为相反向量,于是.
我们规定,零向量的相反向量仍是零向量.
由两个向量和的定义易知
即任意向量与其相反向量的和是零向量.这样,如果互为相反向量,那么,,.
新知探索
向量加上的相反向量,叫做与的差,即.
求两个向量差的运算叫做向量的减法.
我们看到,向量的减法可以转化为向量的加法来进行:减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.
思考2:结合着向量加法的学习,思考向量减法的几何意义是什么呢?
新知探索
如图,设,,,连接,
由向量减法的定义知.
在四边形中中,,所以四边形是平行四边形.
所以.
新知探索
因此,我们得到的作图方法.
如图,已知向量,在平面内任取一点,作,,则即可以表示为从向量的终点指向向量的终点的向量,这是向量减法的几何意义.(即减向量的终点指向被减向量的终点)
差向量的方向:共起点,尾尾相连,后指前.
新知探索
(1)如果从的终点到的终点作向量,那么所得向量是
(2)由图知,当与同向时,先作,然后作,则,的方向与的方向相同,且,如下图(1)所示.
当与反向时,先作,然后作,则,的方向与的方向相同,且,如下图(2)所示.
思考3:(1)在下图中,如果从的终点到的终点作向量,那么所得向量是什么?
(2)如果改变下图中向量的方向,使,怎样作出呢?
(1)
(2)
新知探索
辨析1:判断正误.
1.相反向量就是方向相反的向量. ( )
2.向量与是相反向量. ( )
3.两个相等向量之差等于零. ( )
4.向量与向量的差和与的差互为相反向量. ( )
答案:×,√,×,√.
例3.如图(1),已知向量,,求作向量.
例析
(1)
解:作法:如图(2),在平面内任取一点,
作,,,.
则.
(2)
例4.如图,在□中,,,你能用表示向量,吗?
例析
解:由向量加法的平行四边形法则,我们知道
同样,由向量的减法,知
练习
题型一:向量的减法运算
例1.如图,已知向量不共线,求作向量.
解:(解法一)如图1所示,在平面内任取一点,,,则,再作,则即为所求.
(解法二)如图2所示,在平面内任取一点,,,则,再作,连接则即为所求.
图1
图2
练习
变1.如图所示,为内一点,,,,求作:
(1)向量;(2)向量.
解:(1)以,为邻边作□,如图1,连接,,则,则即为所求.
图1
练习
变1.如图所示,为内一点,,,,求作:
(1)向量;(2)向量.
解:(2)如图2,以,为邻边作□,连接,则连接,则即为所求.
图2
练习
方法技巧:
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,可以先作,然后作即可.
(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.
练习
题型二:向量减法的运算及几何意义
例2.化简:
(1)(2)
解:(1)解法一:原式
解法二:原式
(2)解法一:原式
解法二:原式 .
练习
变2.(1)化简下列各式:
①②③④其中结果为的个数是( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:D.
解:①
②
③
④以上各式化简后结果都是,故选D.
练习
变2.(2)设为平行四边形所在平面内一点,则①②③中成立的序号为__________.
答案:②.
解:若成立,则,即,显然不成立,故①错误;若成立,则即,由平行四边形知,故②正确;若成立,则即,显然不成立,故③错误.
练习
方法技巧:
向量减法运算的常用方法
常用方法
可以通过相反向量,把向量减法的运算转化为加法运算
运用向量减法的三角形法则时,要注意两个向量要有共同的起点
引入点,逆用向量减法的三角形法则,将各向量起点统一
练习
题型三:用已知向量表示其他向量
例3.如图所示,四边形是平行四边形,是该平行四边形内一点,且,试用向量表示,,.
解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
练习
变3.如图所示,已知,,,试用表示以下向量.
(1)(2);(3);(4);(5).
解:(1)
(2)
(3