内容正文:
第二课时 向量的减法
课程内容标准
学科素养凝练
掌握向量减法的运算,并理解其几何意义,了解向量减法的运算性质
通过学习向量减法的运算法则及运算性质,提升数学抽象及数学运算素养
1.已知两个向量a,b,求x满足a+x=b,这样的运算叫作向量的减法,记作x=b-a,x称为b与a的差.
2.减去一个向量a,等于加上它的相反向量-a,即b-a=b+(-a).
如图,任取一定点O,从O分别观测A,B两点的方向和距离,则点A,B的位置由点O分别到A,B的两个向量,唯一表示.,分别称为点A,B的位置向量,也即分别代表了A,B两点的位置,因而等式=-的物理意义就是:
位置的改变量=终点位置减起点位置,
因此,向量等于终点向量减起点向量.即=-.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)向量与是相反向量.( )
(2)-=,-(-a)=a.( )
(3)两个相等向量之差等于0.( )
(4)同起点的向量a,b,向量a-b可以看作从向量b的终点指向向量a的终点的向量.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√
2. 如图所示,在▱ABCD中,=a,=b,则用a,b表示向量和分别是( )
A.a+b和a-b
B.a+b和b-a
C.a-b和b-a
D.b-a和b+a
B [由向量的加法、减法,得=+=a+b,
=-=b-a.]
3. 可以写成:①+;②-;③-;④-.其中正确的是( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
D [+=, -=,故①④正确.]
4.在△ABC中,||=||=||=2,则|-|的值为________.
2 [-=,而||=||=2.]
[知能解读] 利用向量减法进行几何作图的方法
1.已知向量a,b,如图①所示,作=a,=b,利用向量减法的三角形法则可得a-b.利用此方法作图时,把两个向量的起点放在一起,则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.
2.利用相反向量作图,通过向量求和的平行四边形法则作出a-b.如图②所示,作=a,=b,=-b,则=a+(-b),即=a-b.
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.
[变式] 若本例条件不变,则如何作出a-b-c?
解 如图,在平面内任取一点O,作=a,=b,
则=a-b.再作=c,则=a-b-c.
[方法总结] 在作两个向量的差向量时,若两个向量有共同起点,直接连接两个向量的终点,并指向被减向量,就得到两个向量的差向量;若两个向量的起点不重合,先通过平移使它们的起点重合,再作出差向量.
[训练1] 如图,已知向量a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
解 如图,在平面内任取一点O,作=a,=b,=c,=d.
则a-b=,c-d=.
化简下列各式.
(1)(-)-(-);
(2)++--.
解 (1)法一 (-)-(-)
=--+
=+++
=(+)+(+)
=+
=0.
法二 (-)-(-)
=--+
=(-)+(-)
=+
=0.
法三 设O为平面内任意一点,连接OA,OB,OC,OD,
则(-)-(-)
=--+
=(-)-(-)-(-)+(-)
=--+-++-
=0.
(2)法一 ++--
=++++
=(++)+(+)
=0
=.
法二 在平面内任取一点O,连接OA,OB,OC,OD,
则++--
=(-)+(-)+(-)-(-)-(-)
=-+-+--+-+
=-
=.
[方法总结] 向量加减的运算主要有两种解法,一是直接利用向量加减运算法则,二是引入点O,将各向量统一用,,,等表示进行化简.
[训练2] 化简:(1)(-)-(-);
(2)(++)-(--).
解 (1)原式=-=.
(2)原式=+-+(+)
=--+
=-+=++
=+
=0.
如图所示,四边形ACDE是平行四边形,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.
[方法总结]
1.解此类题目要充分利用平面几何知识,灵活运用平行四边形法则和三角形法则.
2.表示向量时要考虑以下问题:它是某个平行四边形的对角线吗?是否可以找到由起点到终点的恰当途径?它的起点和终点是否是两个有共同起点的向量的终点?
3.必要时可直接用向量求和的多边形法则.
[训练3] 如图所示,已知O为平行四边形ABCD内一点,=a,=b,=c,则=______