内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
学习目标
1.理解相反向量的概念.(易错点) 2.理解向量减法的意义,掌握向量减法的运算法则及其几何意义.(重点) 3.能运用向量的加法与减法解决相关问题.(难点)
知识点一 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
性质
①零向量的相反向量仍是零向量
②a+(-a)=(-a)+a= 0
③如果a,b互为相反向量,那么a=-b,b=-a,a+b= 0
知识点二 向量减法运算及其几何意义
1.向量减法的定义
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.向量减法的三角形法则
如图,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,这是向量减法的几何意义.
若a,b是不共线向量,|a+b|与|a-b|的几何意义分别是什么?
提示: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三角形法则,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.
[微练] (1)(多选题)(2023·湖北省枣阳市期中)在平行四边形ABCD中,M为DC上任一点,则--等于( )
A. B.
C. D.
解析:AB --=++==.
(2)化简(-)-(-)的结果是________.
解析:(-)-(-)
=--+=+++
=(+)+(+)=+=0.
答案:0
题型一 用已知向量求解向量的差
1.根据图填空:
(1)d-e=________;
(2)a+b+e=________;
(3)c+d-a-e=________.
解析:由题图知,=a,=b,=c,=d,=e.
(1)d-e=-==-.
(2)a+b+e=++=++=+=.
(3)c+d-a-e=+--=(+)-(+)=-=.
答案:(1)- (2) (3)
2.如图,已知正方形ABCD,=a,=b,=c,试作向量:
(1)a+b+c;
(2)a-b+c.
解:(1)由已知得a+b=+==c.如图,延长AC至点E,使||=||,则=a+b+c.
(2)由已知得=,a-b=-=.如图,作==c,易得D,C,F三点共线,则=+=a-b+c.
作两个向量的差的两种方法
(1)用向量减法的三角形法则
①步骤:
②口诀:共起点,连终点,指向被减.
(2)用向量减法的定义
根据a-b=a+(-b)转化为向量加法运算,再作图.
题型二 向量的减法运算
(多选题)(链接教材P13练习T2)下列四式中能化简为的是( )
A.(+)+
B.(+)+(+)
C.(+)-
D.(-)+
解析:ABD 由题意得,选项A中,(+)+=++=+=;选项B中,(+)+(+)=+(+)+=+(+)=+0;选项C中,(+)-=++=2+,所以C不能化简为;选项D中,(-)+=+=.
向量减法运算的常用方法
1.(多选题)(2023·河北武强中学高一下期中)下列式子运算的结果为零向量的是( )
A.-(+)
B.-+-
C.-+
D.++-
解析:BCD A中,-(+)=-=2;B中,-+-=+=0;C中,-+=+=0;D中,++-=+=0.故选BCD.
题型三 向量加减法几何意义的应用
已知|a|=6,|b|=8,且|a+b|=|a-b|,求|a-b|.
解:设=a,=b,以AB,AD为邻边作▱ABCD.
则=a+b,=a-b.
因为|a+b|=|a-b|,
所以||=||.
所以四边形ABCD为矩形,故AD⊥AB.
在Rt△DAB中,||=6,||=8,由勾股定理,得||===10.所以|a-b|=|a+b|=10.
[发散思维] 1.(变设问)本例条件中删掉|a+b|=|a-b|,求|a-b|的最大值.
解:|a-b|≤|a|+|b|=8+6=14.
故|a-b|max=14.
2.(变条件,变设问)已知||=6,||=9,求|-|的取值范围.
解:∵|||-|||≤|-|≤||+||,且||=9,||=6,
∴3≤|-|≤15.
当与同向时,|-|=3;
当与反向时,|-|=15,
∴|-|的取值范围为[3,15].
1.如图所示,在平行四边形ABCD中,若=a,=b,则=a+b,=a-b.
2.在公式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|中,当a与b方向相反且|a|≥|b|时,|a|-|b|=|a+b|;当a与b方向相同时,|a+b|=|a|+|b|.
3.在公式||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|中,当a与b方向相同且|a|≥|b|时,|a|-|b|=|a-b|;当