内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
学习任务目标
1.理解相反向量的概念.
2.理解向量减法的几何意义.
3.能用向量的加法和减法解决相关问题.
(1)实数a的相反数记作-a.
(2)如果x,y∈R,那么x-y=x+(-y).
知识点一 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)a+(-a)=(-a)+a=0.
(3)如果a,b互为相反向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0.
[微训练]
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)相反向量就是方向相反的向量. (×)
(2)向量与是相反向量. (√)
(3)-=,-(-a)=a. (√)
(4)两个相等向量之差等于0. (×)
知识点二 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.
[微训练]
1.在平行四边形ABCD中,-=( )
A. B.
C. D.
A 解析:-=,在平行四边形ABCD中,=.
2.在△ABC中,=a,=b,则=( )
A.a+b B.-a-b
C.a-b D.b-a
B 解析:如图,∵=+=a+b,∴=-=-a-b.
向量减法的几何意义
1.如图,在四边形ABCD中,若=a,=b,=c,则=( )
A.a-b+c B.b-(a+c)
C.a+b+c D.b-a+c
A 解析:=-=(+)-=a+c-b.
2.(多选)若a,b为非零向量,则下列命题正确的是( )
A.若|a|+|b|=|a+b|,则a与b方向相同
B.若|a|+|b|=|a-b|,则a与b方向相反
C.若|a|+|b|=|a-b|,则|a|=|b|
D.若||a|-|b||=|a-b|,则a与b方向相同
ABD 解析:当a,b方向相同时,有|a|+|b|=|a+b|,||a|-|b||=|a-b|;当a,b方向相反时,有|a|+|b|=|a-b|,||a|-|b||=|a+b|,故A,B,D均正确.
3.若向量a,b方向相反,且|a|=|b|=1,则|a-b|=2.
解析:因为向量a,b方向相反,且|a|=|b|=1,所以|a-b|=2.
向量减法的运算及简单应用
【例1】若O,E,F是不共线的任意三点,则( )
A.=+
B.=-
C.=-+
D.=--
B 解析:=+=-.故选B.
【例2】化简下列各向量的表达式:
(1)+-;
(2)(-)-(-);
(3)(++)-(--).
解:(1)+-=-=.
(2)方法一:原式=--+
=(+)-(+)
=-=0.
方法二:原式=--+
=(-)+(-)
=+=0.
(3)(++)-(--)
=(+)-(-)=-=0.
【类题通法】
向量减法运算的常用方法
1.如图,D,E,F是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则-=( )
A. B.
C. D.
D 解析:由题图可知,-=-==.
2.(多选)化简以下各式,结果为零向量的是( )
A.++
B.-+-
C.-+
D.++-
ABCD 解析:对于选项A,++=+=-=0;对于选项B,-+-=(+)-(+)=-=0;对于选项C,-+=(+)-=-=0;对于选项D,++-=++=-=0.
向量减法几何意义的应用
根据向量加法、减法的几何意义,探究以下问题.
如图,四边形ABCD为平行四边形,设=a,=b.
探究1:当a与b满足什么条件时,|a+b|=|a-b|?
提示:因为四边形ABCD为平行四边形,
所以|a+b|=|+|=||,
|a-b|=|-|=||.
又|a+b|=|a-b|,即||=||,
所以▱ABCD为矩形.
所以当a⊥b时,|a+b|=|a-b|.
探究2:当a与b满足什么条件时,四边形ABCD为菱形?
提示:当|a|=|b|时,▱ABCD为菱形.
探究3:当a与b满足什么条件时,四边形ABCD为正方形?
提示:当|a|=|b|,且a⊥b时,▱ABCD为正方形.
【例3】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所示,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.
1.已知O是四边形ABCD所在平面上任一点,∥,且|-|=|-|,则四边形ABCD一定为( )
A.菱形 B.任意四边形
C.矩形 D.平行四边形
D 解析:由|-|=|-|知||=||,且∥,故四边形ABCD是平行四边形.
2.若||=8,||=5,则||的取值范围是( )