内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
学习目标 1.借助实例和平面向量的几何表示,理解相反向量的含义、向量减法的意义.
2.掌握向量减法的几何意义.3.能熟练地进行向量的加、减综合运算.
导语
上节课我们学习了向量的加法运算,掌握了加法的三角形法则和平行四边形法则,如何进行向量的减法运算呢?
一、向量的减法运算
问题1 在数的运算中,减法是加法的逆运算,它的运算法则是什么?
提示 减去一个数等于加上这个数的相反数.
知识梳理
1.相反向量: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.向量的减法:向量a加上b的相反向量,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b),因此减去一个向量,相当于加上这个向量的相反向量,求两个向量差的运算叫做向量的减法.
注意点:
(1)零向量的相反向量仍是零向量.
(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.
例1 (多选)若非零向量m与n是相反向量,则下列正确的是( )
A.m=n B.m=-n
C.|m|=|n| D.m与n方向相反
答案 BCD
解析 相反向量的大小相等、方向相反,故A错误.
跟踪训练1 (多选)下列命题中,正确的是( )
A.相反向量就是方向相反的向量
B.向量与是相反向量
C.两个向量的差仍是一个向量
D.相反向量是共线向量
答案 BCD
二、向量减法的几何意义
问题2 如何进行向量的减法运算?
提示 转化为加法来进行,减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.
知识梳理
已知向量a,b,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a-b.即a-b可以表示为从向量b的终点指向向量a的终点的向量,这就是向量减法的几何意义.
例2 如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.
解 方法一 如图①,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a+b,再作=c,则=a+b-c.
方法二 如图②,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.
反思感悟 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几何意义,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.
跟踪训练2 如图,已知向量a,b,c,求作向量a-b-c.
解 如图,在平面内任取一点O,作向量=a,=b,则向量=a-b,再作向量=c,则向量=a-b-c.
三、向量加减的混合运算
例3 (1)化简:①+--;
②(++)-(--).
解 ①+--=(-)+(-)
=+=.
②(++)-(--)
=+-+
=+++
=+=0.
(2)如图,P,Q是△ABC的边BC上的两点,且=,则化简+--的结果为( )
A.0 B. C. D.
答案 A
解析 +--=(-)+(-)=+=-=0.
反思感悟 (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首尾相连且为和.
②起点相同且为差.
跟踪训练3 (1)(多选)下列各向量运算的结果与相等的有( )
A.+ B.-
C.- D.-
答案 AD
(2)化简下列各式:
①-+-;
②(-)+(-).
解 ①-+-=+-=-=.
②(-)+(-)=+++=+(++)=+0=.
四、向量加减法的综合应用
例4 如图,在五边形ABCDE中,若四边形ACDE是平行四边形,且=a,=b,=c,试用a,b,c表示向量,,,及.
解 ∵四边形ACDE是平行四边形,
∴==c,
=-=b-a,
=-=c-a,
=-=c-b,
∴=+=b-a+c.
反思感悟 (1)解决此类问题要搞清楚图形中的相等向量、相反向量、共线向量以及构成三角形的三个向量之间的关系,确定已知向量与被表示向量的转化渠道.
(2)主要应用向量加法、减法的几何意义以及向量加法的结合律、交换律来分析解决问题,在封闭图形中可利用向量加法的多边形法则,提升逻辑推理素养.
跟踪训练4 在四边形ABCD中,设=a,=b,=c,则等于( )
A.a-b+c B.b-(a+c)
C.a+b+c D.b-a+c
答案 A
解析 =-=+-=a+c-b=a-b+c.
1.知识清单:
(1)向量的减法运算.
(2)向量减法的几何意义.
2.方法归纳:数形结合.
3.常见误区:忽视向量共起点时才可进行向量的减法运算.
1.在△ABC中,若=a,=b,则等于( )
A.a B.a+b
C.b-a D.a-b
答案 D
解析 =-=a-b.
2.化简-++等于( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 原式=(+)+(+)=+0=.
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