内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
课程标准
核心素养
1.借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量减法运算及运算法则.
2.理解平面向量减法运算的几何意义.
1.会运用向量减法的运算法则进行向量计算.(数学运算)
2.会综合运用向量加、减法的几何意义解决问题.(数学抽象)
1.相反向量
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
性质
(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
若两个非零向量a与b互为相反向量,则a与b应具备什么条件?
答案:①长度相等;②方向相反.
已知非零向量m与n是相反向量,则下列说法不正确的是( )
A.m=n B.m=-n
C.|m|=|n| D.方向相反
A 解析:由条件可知,当m≠0且n≠0时B,C,D项都成立,故选A.
2.向量的减法
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),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
几何意义
在平面内任取一点O,作=a,=b,则向量a-b=,如图所示
文字叙述
如果把两个向量的起点放在一起,那么这两个向量的差是以减向量的终点为起点,被减向量的终点为终点的向量
若a,b是不共线向量,|a+b|与|a-b|的几何意义分别是什么?
答案:如图所示,设=a,=b.根据向量加法的平行四边形法则和向量减法的几何意义,有=a+b,=a-b.因为四边形OACB是平行四边形,所以|a+b|=||,|a-b|=||,分别是以OA,OB为邻边的平行四边形的两条对角线的长.
在菱形ABCD中,下列等式不成立的是( )
A.-= B.-=
C.-= D.-=
C 解析:如图,根据向量减法的三角形法则知A,B,D均正确;C中,-=--(+)=-2≠.故选C.
知识点一
向量的减法运算
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.
求作两个向量差向量的两种思路
(1)可以转化为向量的加法来进行,如a-b,可以先作-b,然后再作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.
如图所示,O为△ABC内一点,=a,=b,=c.求作:b+c-a.
解:方法一 以,为邻边作▱OBDC,连接OD,AD,
则=+=b+c,=-=b+c-a.
方法二 作==b,
连接AD,则=-=c-a,
=+=c-a+b=b+c-a.
知识点二
向量减法法则的应用
化简:(1)-+;
(2)++--.
解:(1)-+=+=0.
(2)++--=++++=(+)+(+)+=++=++=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)首尾相连且为和;
(2)起点相同且为差.
解题时要注意观察是否有这两种形式,同时注意逆向应用.
化简下列式子:
(1)---;
(2)(-)-(-).
解:(1)原式=+-=+=-=0.
(2)原式=--+
=(-)+(-)=+=0.
知识点三
向量减法的应用
如图所示,四边形ACDE是平行四边形,点B是该平行四边形外一点,且=a,=b,=c,试用向量a,b,c表示向量,,.
解:因为四边形ACDE是平行四边形,
所以==c,=-=b-a,
故=+=b-a+c.
[探究] 若将本例中的条件“点B是平行四边形ACDE外一点”改为“点B是平行四边形ACDE内一点”,其他条件不变,其结论又如何呢?
解:因为四边形ACDE是平行四边形,
所以==c,=-=b-a,
=+=b-a+c.
利用已知向量表示其他向量的一个关键及三点注意
(1)一个关键:
一个关键是确定已知向量与被表示向量的转化渠道.
(2)三点注意:
①注意相等向量、相反向量、共线向量与构成三角形三向量之间的关系;
②注意应用向量加法、减法的几何意义以及它们的运算律;
③注意在封闭图形中利用多边形法则.
如图,已知=a,=b,=c,=d,=f,试用a,b,c,d,f表示以下向量:
(1);(2);(3)-;
(4)+;(5)-.
解:(1)=-=c-a.
(2)=-=d-a.
(3)-==-=d-b.
(4)+=-+-=b-a+f-c.
(5)-=--(-)=-=f-d.
1.下列等式:①0-a=-a;②-(-a)=a;③a+(-a)