内容正文:
2.2 向量的减法(强基课—梯度进阶式教学)
1.借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量的减法运算.
2.理解平面向量减法的几何意义,掌握向量减法的三角形法则.
3.利用相反向量的概念,理解减法运算是加法运算的逆运算.
1.向量减法的定义及几何意义
定义
向量a减向量b等于向量a加上向量b的相反向量,即a-b=a+(-b)
几何
意义
如图,给定向量a与b,作有向线段=a,=b,故-b=,则a-b=a+(-b)=+=+=,即如果把向量a与b的起点放在点O,那么从向量b的终点B指向被减向量a的终点A,得到的向量就是a-b
2.向量减法的性质
(1)零向量的相反向量仍是零向量,于是-0=0.
(2)互为相反向量的两个向量的和为0,即a+(-a)=(-a)+a=0.
(3)若a+b=0,则a=-b,b=-a.
微点助解
(1)向量减法的实质是向量加法的逆运算.利用相反向量的定义,-=,就可以把减法转化为加法.
(2)两个向量作差的前提是将两个向量移到共同的起点.
(3)向量减法满足三角形法则.如图,在用三角形法则作向量减法时,要注意“共起点,连终点,指向被减”.解题时要结合图形,准确判断,防止混淆.
[基点训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)两个向量的差仍是一个向量.( )
(2)=-.( )
(3)a-b的相反向量是b-a.( )
(4)|a-b|<|a+b|.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)×
2.在△ABC中,=a,=b,则=( )
A.|a+b| B.a-b
C.b-a D.-a-b
答案:C
3.在平行四边形ABCD中,-+=( )
A. B.
C. D.
答案:A
题型(一) 向量减法法则的应用
[典例1] (1)如图,已知向量a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
(2)如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.
[解] (1)如图所示,在平面内任取一点O,作=a,=b,=c,=d,则a-b=,c-d=.
(2)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.
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.
[方法技巧]
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.
[针对训练]
1.如图,已知正方形ABCD的边长等于1,=a,=b,=c,试作向量a-b+c.
解:如图,连接BD,
则=a-b,作向量=c,连接DE,
则=+=a-b+c.
题型(二) 向量的加、减运算
[典例2] 化简下列各式:
(1)(+)+(--);
(2)--;
(3)(-)-(-).
[解] (1)法一:原式=+++=(+)+(+)=+=.
法二:原式=+++=+(+)+=++=+0.
(2)法一:原式=-=.
法二:原式=-(+)=-=.
(3)法一:(-)-(-)=(+)-(+)=-=0.
法二:(-)-(-)=(-)-(-)=-=0.
法三:在平面内任取一点O,则(-)-(-)=(-)-(-)-[(-)-(-)]=--+-++-=0.
[方法技巧]
化简向量的和差的方法
(1)如果式子中含有括号,括号里面能运算的直接运算,不能运算的去掉括号.
(2)可以利用相反向量把差统一成和,再利用三角形法则进行化简.
(3)化简向量的差时注意共起点,由减数向量的终点指向被减数向量的终点.
提醒:利用图形中的相等向量代入、转化是向量化简的重要技巧.
[针对训练]
2.在▱ABCD中,设=a,=b,=c,=d,则下列等式不正确的是( )
A.a+b=c B.a-b=d
C.b-a=d D.c-a=b
解析:选B a+b=+==c,故A正确;a-b=-=+==-d,故B错误;b-a=-==d,故C正确;c-a=-===b,故D正确.
3.化简:(1)--++;
(2)(++)-(--).
解:(1)--++=++++=+=.
(2)(++)-(--)=++-++=(+)+(-)+(+)=++0=0.
题型(三) 用已知向量表示未知向量
[典例3] 如图,O是平行四边形ABCD的对角线AC,BD的交点,设=a,=b,=c,用a,b,c表示.
[解] =+=++=+-=c+b-a.
[方法技巧]
用已知向量表示未知向量的基本步骤
第一步:观察各向量的位置