6.2.2 向量的减法运算(Word教参)-【优化指导】2023-2024学年新教材高中数学必修第二册(人教A版2019)
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教辅
内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
[对应学生用书P7]
学习目标
1.借助实例和平面向量的几何表示,理解相反向量的含义、向量减法的意义.
2.掌握向量减法的几何意义.
3.能熟练地进行向量的加、减综合运算.
知识点一 相反向量
1.实数a的相反数是-a,-a的相反数是a,0的相反数是0.若把实数a换成向量a,结论还成立吗?
2.我们知道,在数的运算中,减去一个数等于加上这个数的相反数.向量的减法是否也有类似的法则?如何理解向量的减法呢?
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
-(-a)=a
零向量的相反向量仍是零向量
a+(-a)=(-a)+a=0
如果a,b互为相反向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0
(1)说明相反向量仍从方向与长度两个方面进行.
(2)相反向量可以为向量的“移项”提供依据.利用(-a)+a=0在向量等式的两端加上某个向量的相反向量,实现向量的“移项”.例如,由a+b=c+d可得a-c=d-b.
[练1] (多选)若非零向量m与n是相反向量,则( )
A.m=n B.m=-n
C.|m|=|n| D.m与n方向相反
BCD 解析:互为相反向量的两个向量的大小相等,方向相反,故A项错误,其他选项正确.
[练2] (多选)下列命题正确的是( )
A.相反向量就是方向相反的向量
B.向量与是相反向量
C.若a+b=0,则a,b互为相反向量
D.相反向量是共线向量
BCD 解析:根据相反向量的概念可知,A项错误,其他选项均正确.
知识点二 向量的减法运算
由于a-b=a+(-b).因此要作出a与b的差向量a-b,可以转化为作a与-b的和向量.已知向量a,b如图所示,你能利用平行四边形法则作出差向量a-b吗?
向量的减法运算
定义
a-b=a+(-b),即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
作法
在平面内任取一点O,作=a,=b,则向量a-b=
图形
几何意义
如果把两个向量a,b的起点放在一起,那么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
对向量减法的三点说明
(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.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.
[例1]
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.
求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.
[练3] 如图,O为△ABC内一点,=a,=b,=c.求作:b+c-a.
解:方法一 如图,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.
[例2] 化简(-)-(-).
解:方法一 (-)-(-)=--+=+++=(+)+(+)=+=0.
方法二 (-)-(-)=--+=(-)+(-)=+=0.
方法三 (-)-(-)=--+=(-)-(-)-(-)+(-)=--+-++-=0.
向量减法运算的常用方法
[练4] 化简下列各式:
(1)-+-;
(2)(++)-(--).
解:(1)-+-=+-=-=.
(2)(++)-(--)
=(+)-(-)=-=0.
综合应用:用已知向量表示其他向量
[例3] 如图,在五边形ABCDE中,四边形ACDE是平行四边形,且=a,=b,=c,试用a,b,c表示向量,,,及.
解:∵四边形ACDE是平行四边形,∴==c,
=-=b-a,
=-=c-a,
=-=c-b,
∴=+=b-a+c.
(1)利用已知向量表示其他向量的思路
解决这类问题时,要根据图形的几何性质,正确运用向量加法、减法和共线(相等)向量,要注意向量的方向及运算式中向量之间的关系.当运用向量和的三角形法则时,要注意两个向量首尾顺次相接.当两个向量共起点时,可以考虑用减法.
(2)常用结论
任意一个非零向量一定可以表示为两个不共线向量的和(差),即=+以及=-(M,N均是同一平面内的任意点).
[练5] 如图,已知=a,=b,=c,=d,=f,试用a,b,c,d,f表示以下向量.
(1);(2);