内容正文:
2024-2025学年《解题秘籍》高一数学寒假能力提升精讲精练讲义(人教A版2019)
预习专题03 向量的减法运算4题型分类
一、相反向量
1.定义:与a长度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,记作-a.
2.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.
二、向量的减法
1.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.
2.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.
3.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.
(一)
向量的减法运算
求作两个向量的差向量的两种思路:
(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.
题型1:相反向量
1.(2024高二下·浙江嘉兴·期中)下列说法中,错误的是( )
A.等长且方向相反的两个向量是相反向量 B.方向相反的向量是相反向量
C.零向量的相反向量是零向量 D.互为相反向量的两个向量是共线向量
2.(2024高一下·全国·课后作业)下列等式中,正确的个数为( )
①②③④⑤⑥.
A.3 B.4
C.5 D.6
3.(2024高一·全国·课后作业)下列说法正确的是( )
A.若与都是单位向量,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则与是相反向量
4.(2024高一下·全国·课后作业)非零向量与是相反向量,下列不正确的是( )
A. B.
C. D.方向相反
5.(2024高一·全国·随堂练习)在如图所示的向量,,,,中(小正方形的边长为1),是否存在:
(1)共线向量?
(2)相反向量?
(3)相同的向量?
(4)模相等的向量?
若存在,分别写出这些向量.
题型2:向量的减法运算
6.(24-25高一·上海·随堂练习)如图,在各小题中,已知,分别求作.
7.(2024高一·江苏·专题练习)如图,已知向量,,,求作向量.
8.(24-25高二上·四川达州·期中)下列表达式化简结果与相等的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024高三·全国·专题练习)化简:( )
A. B. C. D.
10.(2024高二上·山东枣庄·学业考试)等于( )
A. B. C. D.
(二)
向量减法法则的应用
(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.
题型3:向量减法法则的应用
11.(2024高一下·全国·单元测试)化简下列各式:
(1);
(2).
(3).
12.(2024高一下·四川成都·阶段练习)下列各式中不能化简为的是( )
A. B.
C. D.
13.(2024高一下·天津河西·期中)化简:( )
A. B. C. D.
14.(2024高一下·福建福州·期中)计算 .
15.(2024高一下·上海·期中)化简 .
16.(2024高一下·天津滨海新·阶段练习)下列四式不能化简为的是( )
A. B.
C. D.
17.(2024高一·全国·专题练习)化简下列各向量的表达式:
(1);
(2);
(3);
题型4:向量减法的几何意义及应用
18.(2024高一下·北京东城·期末)如图,向量,,,则向量可以表示为( )
A. B.
C. D.
19.(2024高一下·北京东城·阶段练习)在中,,则是( )
A.等边三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰直角三角形
20.(2024高一·全国·课堂例题)若是不共线向量,则与的几何意义分别是什么?
21.(2024高三·全国·专题练习)若,,则的取值范围是 .
22.(2024高一下·山西大同·阶段练习)设,则的最大值与最小值分别为 .
23.(2024高一下·全国·专题练习)如图所示,已知正方形ABCD的边长为1,,,,试求:.
一、单选题
1.(2024高三·全国·专题练习)已知下列各式:①;②;③.其中结果为零向量的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(2024高一·全国·课后作业)下列说法正确的是( )
A.若与都是单位向量,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则与是相反向量
3.(2024高一下·全国·专题练习)已知在四边形ABCD中,则四边形ABCD一定是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
4.(2024高一下·北京·期中)设如图,在平行四边形中,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024高一·全国·课后作业)若非零向量和互为相反向量,则下列说法中错误的是( ).
A. B. C. D.
6.(2024高二上·湖南·阶段练习)在平面四边形中,下列表达式化简结果与相等的是( )
A. B.
C. D.
7.(2024高一下·河南驻马店·期末)已知矩形的对角线相交于点,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
8.(2024高一·江苏·课后作业)下列结论恒为零向量的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024高一下·河南三门峡·阶段练习)化简以下各式,结果为的有( )
A. B.
C. D.
10.(2024高一下·四川成都·阶段练习)对于菱形ABCD,下列各式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2024高二上·贵州黔西·阶段练习)化简以下各式,结果为的有( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.(2024高一下·全国·课前预习)向量减法的三角形法则:一般地,平面上任意给定两个向量,,如果向量满足,则称为与的差,记作 .平面内任取一点O,作,,作出向量,由于,因此向量就是向量与的差(也称为向量与的差向量),即 .
13.(24-25高一下·全国·课后作业)在矩形中,,,则 , .
14.(2024高一·全国·课后作业)在中,若,则 .
15.(2024高一下·全国·随堂练习)如图,向量,,,则向量
16.(2024高一·上海·课堂例题)在中,化简:
(1) ;
(2) .
四、解答题
17.(2024高一·全国·假期作业)化简
18.(2024高一下·全国·课后作业)如图,在各小题中,已知,分别求作.
19.(2024高一·上海·课堂例题)已知正方形ABCD的边长为1,求:
(1);
(2);
(3).
20.(2024高一·上海·课堂例题)如图,已知向量、、,作出下列向量:
(1)和;
(2)和.
21.(24-25高一下·全国·课前预习)如图,在平行四边形中,记,,你能找到,吗?
22.(24-25高一下·全国·课堂例题)如图所示,的三边长均不相等,E,F,D分别是边AC,AB,BC的中点.在以A,B,C,D,E,F为起点和终点的所有有向线段表示的向量中:
(1)找出与相等的向量;
(2)分别找出与,,相反的向量.
23.(2024高一·全国·专题练习)化简下列各式:
(1);
(2).
24.(2024高一·全国·课前预习)如图所示,O为△ABC内一点,,,,求作:.
25.(2024高一·全国·课后作业)已知,.求的最大值和最小值.
学科网(北京)股份有限公司1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024-2025学年《解题秘籍》高一数学寒假能力提升精讲精练讲义(人教A版2019)
预习专题03 向量的减法运算4题型分类
一、相反向量
1.定义:与a长度相等,方向相反的向量,叫做a的相反向量,记作-a.
2.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.
二、向量的减法
1.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.
2.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.
3.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.
(一)
向量的减法运算
求作两个向量的差向量的两种思路:
(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.
题型1:相反向量
1.(2024高二下·浙江嘉兴·期中)下列说法中,错误的是( )
A.等长且方向相反的两个向量是相反向量 B.方向相反的向量是相反向量
C.零向量的相反向量是零向量 D.互为相反向量的两个向量是共线向量
【答案】B
【分析】利用相反向量的定义判断选项AB;利用零向量的性质判断选项C;利用共线向量的定义判断选项D.
【详解】解:相反向量是指大小相等,方向相反的向量,故A正确,B错误;
零向量的相反向量是零向量,故C正确;
共线向量是指方向相同或相反的向量,互为相反向量的两个向量方向相反,故D正确,
故选:B.
2.(2024高一下·全国·课后作业)下列等式中,正确的个数为( )
①②③④⑤⑥.
A.3 B.4
C.5 D.6
【答案】C
【分析】根据向量加减法的概念和相反向量的概念分别判断即可.
【详解】根据向量的运算及相反向量的概念知①②③④⑤正确,⑥错误,所以正确的个数为5.
故选:C.
3.(2024高一·全国·课后作业)下列说法正确的是( )
A.若与都是单位向量,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则与是相反向量
【答案】C
【分析】根据单位向量、向量的模、向量加法减法、相反向量等知识确定正确答案.
【详解】A选项,若与都是单位向量,可能与的方向不相同,
故不能得到,所以A选项错误.
B选项,只有方向相同且大小相等才有,所以B选项错误.
C选项,若,则,所以,
所以C选项正确.
D选项,若,则,
所以与不是相反向量,所以D选项错误.
故选:C
4.(2024高一下·全国·课后作业)非零向量与是相反向量,下列不正确的是( )
A. B.
C. D.方向相反
【答案】A
【分析】根据相反向量的定义,即可判断选项.
【详解】非零向量与是相反向量,则有,即,,且方向相反.
故选:A
5.(2024高一·全国·随堂练习)在如图所示的向量,,,,中(小正方形的边长为1),是否存在:
(1)共线向量?
(2)相反向量?
(3)相同的向量?
(4)模相等的向量?
若存在,分别写出这些向量.
【答案】(1)向量与共线,向量与共线
(2)向量与是相反向量
(3)不存在相同的向量
(4)
【分析】对于(1),根据共线向量是指方向相同或相反的非零向量即可解答;对于(2),根据相反向量是大小相等、方向相反的向量即可解答;对于(3),根据相等向量可解答;对于(4),求出模长可解答.
【详解】(1)向量与共线,向量与共线,所以存在共线向量;
(2)向量与是相反向量,所以存在相反向量;
(3)不存在相同的向量;
(4),,,
所以存在模相等的向量,即为,,.
题型2:向量的减法运算
6.(24-25高一·上海·随堂练习)如图,在各小题中,已知,分别求作.
【答案】答案见解析
【分析】将的起点移到同一点,再首尾相接,方向指向被减向量,
【详解】将的起点移到同一点,再首尾相接,方向指向被减向量,
如图,,
7.(2024高一·江苏·专题练习)如图,已知向量,,,求作向量.
【答案】作图见解析
【分析】根据向量减法的三角形法则作出图形.
【详解】在平面内任取一点,作向量,,则向量,
再作向量,则向量,即为所求作向量.
8.(24-25高二上·四川达州·期中)下列表达式化简结果与相等的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】运用向量加减的运算法则逐一判断即可.
【详解】对于A,,不满足题意,故A错误;
对于B,,满足题意,故B正确;
对于C,,不满足题意,故C错误;
对于D,结果与的具体关系不确定,故D错误.
故选:B.
9.(2024高三·全国·专题练习)化简:( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用向量的线性运算即可.
【详解】由.
故选:A.
10.(2024高二上·山东枣庄·学业考试)等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由向量的加减法法则计算.
【详解】,
故选:D.
(二)
向量减法法则的应用
(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.
题型3:向量减法法则的应用
11.(2024高一下·全国·单元测试)化简下列各式:
(1);
(2).
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)(2)(3)由向量的加减法运算即可得答案.
【详解】(1).
(2).
(3).
12.(2024高一下·四川成都·阶段练习)下列各式中不能化简为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用向量加减法法则化简各式,即可得答案.
【详解】A:,不符合题意;
B:因为,,
若,即,可得,
即点与点重合,显然这不一定成立,
所以与不一定相等,符合题意;
C:,不符合题意;
D:,不符合题意;
故选:B
13.(2024高一下·天津河西·期中)化简:( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由平面向量的加法和减法运算求解即可.
【详解】.
故选:A.
14.(2024高一下·福建福州·期中)计算 .
【答案】
【分析】根据向量加减法运算,即可化简.
【详解】,
故答案为:.
15.(2024高一下·上海·期中)化简 .
【答案】
【分析】利用平面向量的减法运算求解.
【详解】解:,
故答案为:
16.(2024高一下·天津滨海新·阶段练习)下列四式不能化简为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由向量的加法与减法原则求解即可.
【详解】,
,
,
.
故选:A.
17.(2024高一·全国·专题练习)化简下列各向量的表达式:
(1);
(2);
(3);
【答案】(1).
(2).
(3)
【分析】根据平面向量的加法运算和减法运算法则可求出结果.
【详解】(1).
(2)
.
(3)
.
题型4:向量减法的几何意义及应用
18.(2024高一下·北京东城·期末)如图,向量,,,则向量可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据平面向量的加法减法运算法则即可求解.
【详解】由题图可知,.
故选:C.
19.(2024高一下·北京东城·阶段练习)在中,,则是( )
A.等边三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰直角三角形
【答案】A
【分析】根据向量的线性运算,结合模的定义及等边三角形的定义即可判断.
【详解】,,则,
是等边三角形.
故选:A
20.(2024高一·全国·课堂例题)若是不共线向量,则与的几何意义分别是什么?
【答案】答案见解析
【详解】如图所示,设,.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,.因为四边形OACB是平行四边形,所以,,即分别是以OA,OB为邻边的平行四边形的两条对角线的长.
21.(2024高三·全国·专题练习)若,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由两向量同向共线和反向共线时分别由最大值和最小值,不共线时取值在其中计算即可;
【详解】由题意知,,且,
当,同向时,取得最小值,;
当,反向时,取得最大值,;
当,不共线时,,
故的取值范围是.
故答案为:.
22.(2024高一下·山西大同·阶段练习)设,则的最大值与最小值分别为 .
【答案】,
【分析】根据向量与共线且反向和同向,结合向量模的几何意义,即可求解.
【详解】由题意,当向量与共线且反向时,可得;
当向量与共线且同向时,可得.
故答案为:,.
23.(2024高一下·全国·专题练习)如图所示,已知正方形ABCD的边长为1,,,,试求:.
【答案】2
【分析】利用相等向量转化,再求,再求模.
【详解】作,连结,则,
而,
所以,且,
所以.
一、单选题
1.(2024高三·全国·专题练习)已知下列各式:①;②;③.其中结果为零向量的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据平面向量的加法、减法运算法则,逐一计算即可求得结果.
【详解】①中;
②中;
③;
即①③结果为零向量,
故选:C.
2.(2024高一·全国·课后作业)下列说法正确的是( )
A.若与都是单位向量,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则与是相反向量
【答案】C
【分析】根据单位向量、向量的模、向量加法减法、相反向量等知识确定正确答案.
【详解】A选项,若与都是单位向量,可能与的方向不相同,
故不能得到,所以A选项错误.
B选项,只有方向相同且大小相等才有,所以B选项错误.
C选项,若,则,所以,
所以C选项正确.
D选项,若,则,
所以与不是相反向量,所以D选项错误.
故选:C
3.(2024高一下·全国·专题练习)已知在四边形ABCD中,则四边形ABCD一定是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
【答案】A
【分析】根据平面向量减法法则判断即可.
【详解】由,可得,
所以四边形一定是平行四边形.
故选:A
4.(2024高一下·北京·期中)设如图,在平行四边形中,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由相等向量的定义即可得,所以A错误;由向量的加减法则,结合三角形法则可知BC错误,D正确.
【详解】根据相等向量的概念可得,即A错误;
由向量的三角形法则可得,即B错误;
易知,所以可得,即C错误;
由向量的减法法则可得,所以D正确;
故选:D
5.(2024高一·全国·课后作业)若非零向量和互为相反向量,则下列说法中错误的是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据相反向量的定义逐项判断即可.
【详解】解:由平行向量的定义可知项正确;
因为和的方向相反,所以,故项正确;
由相反向量的定义可知,故选项正确;
由相反向量的定义知,故项错误;
故选:C.
6.(2024高二上·湖南·阶段练习)在平面四边形中,下列表达式化简结果与相等的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据平面的线性运算求得正确答案.
【详解】,不符合题意.
,符合题意.
,不符合题意.
,不符合题意.
故选:B
7.(2024高一下·河南驻马店·期末)已知矩形的对角线相交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用相等向量结合平面向量的减法可化简向量.
【详解】在矩形中,,又因为,则,
因此,.
故选:D.
二、多选题
8.(2024高一·江苏·课后作业)下列结论恒为零向量的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】利用平面向量的线性运算逐个选项直接求解判断即可.
【详解】对于A,,A错;
对于B,,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,,D正确.
故选:BCD
9.(2024高一下·河南三门峡·阶段练习)化简以下各式,结果为的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABCD
【分析】根据向量的加减运算法则求解即可.
【详解】对于A,,符合题意;
对于B,,符合题意;
对于C,,符合题意;
对于D,,符合题意.
故选:ABCD.
10.(2024高一下·四川成都·阶段练习)对于菱形ABCD,下列各式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【分析】由向量的加法减法法则及菱形的几何性质即可求解.
【详解】对于选项AB:菱形中向量与的方向是不同的,但它们的模是相等的,
所以B结论正确,A结论错误;
对于选项C:因为,,
所以,即C结论错误;
对于选项D:因为,
,所以D结论正确.
故选:BD.
11.(2024高二上·贵州黔西·阶段练习)化简以下各式,结果为的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据向量加减法的计算法则直接可得解.
【详解】A选项:,A选项正确;
B选项:,B选项正确;
C选项:,C选项错误;
D选项:,D选项正确;
故选:ABD.
三、填空题
12.(2024高一下·全国·课前预习)向量减法的三角形法则:一般地,平面上任意给定两个向量,,如果向量满足,则称为与的差,记作 .平面内任取一点O,作,,作出向量,由于,因此向量就是向量与的差(也称为向量与的差向量),即 .
【答案】
【分析】略
【详解】略
13.(24-25高一下·全国·课后作业)在矩形中,,,则 , .
【答案】 8
【分析】由向量的加法、减法以及模的概念即可求解.
【详解】
在矩形中,因为,
所以.
因为,
所以.
故答案为:,8.
14.(2024高一·全国·课后作业)在中,若,则 .
【答案】/
【分析】根据向量运算得到为等边三角形,得到答案.
【详解】,故为等边三角形,故.
故答案为:.
15.(2024高一下·全国·随堂练习)如图,向量,,,则向量
【答案】
【分析】根据向量的加减法求解即可.
【详解】依题意,得,
故答案为:
16.(2024高一·上海·课堂例题)在中,化简:
(1) ;
(2) .
【答案】
【分析】在三角形中,向量的加减法遵循三角形法则.
【详解】(1),
(2).
故答案为:
四、解答题
17.(2024高一·全国·假期作业)化简
【答案】
【详解】解:
18.(2024高一下·全国·课后作业)如图,在各小题中,已知,分别求作.
【答案】见解析
【解析】将的起点移到同一点,再首尾相接,方向指向被减向量.
【详解】将的起点移到同一点,再首尾相接,方向指向被减向量,
如图,,
(1) (2)
(3) (4)
【点睛】本题考查向量减法的三角形法则,考查数形结合思想,属于基础题.
19.(2024高一·上海·课堂例题)已知正方形ABCD的边长为1,求:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用平面向量的加法法则运算求解;
(2)(3)利用平面向量的加法和减法法则运算求解.
【详解】(1)
如图所示:因为正方形ABCD的边长为1,
所以.
(2)如图所示:因为正方形ABCD的边长为1,
所以.
(3)如图所示:因为正方形ABCD的边长为1,
所以.
20.(2024高一·上海·课堂例题)如图,已知向量、、,作出下列向量:
(1)和;
(2)和.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
【分析】根据向量的加减法法则即可作图.
【详解】(1)如图所示,在平面内任取一点,作,则;
如图所示,在平面内任取一点,作,则,
作,则.
(2)如图所示,在平面内任取一点,作,则;
作,,则;
如图所示,在平面内任取一点,作,则;
作,则.
21.(24-25高一下·全国·课前预习)如图,在平行四边形中,记,,你能找到,吗?
【答案】能.,.
【分析】根据向量的平行四边形法则得出加减法.
【详解】能,
22.(24-25高一下·全国·课堂例题)如图所示,的三边长均不相等,E,F,D分别是边AC,AB,BC的中点.在以A,B,C,D,E,F为起点和终点的所有有向线段表示的向量中:
(1)找出与相等的向量;
(2)分别找出与,,相反的向量.
【答案】(1),
(2)答案见解析
【分析】(1)由是的中位线,且D为的中点,结合向量相等的概念得到与向量相等的向量;
(2)由分别是的中位线,E,F,D分别是边AC,AB,BC的中点,结合相反向量概念可得与向量相反的向量.
【详解】(1)因为E,F,D分别是边AC,AB,BC的中点,
所以,,
与,方向相同且长度相等,故与相等的向量有,.
(2)因为E,F,D分别是边AC,AB,BC的中点,
所以,,,,
则与相反的向量有,,;
与相反的向量有,,;
与相反的向量有,,.
23.(2024高一·全国·专题练习)化简下列各式:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】根据向量的加法减法运算求解即可.
【详解】(1).
(2)
24.(2024高一·全国·课前预习)如图所示,O为△ABC内一点,,,,求作:.
【答案】作图见解析
【分析】方法一,首先利用平行四边形法则,作出,再利用向量减法,即可作出;
方法二,首先求得,利用相等向量进行转化,即可作出.
【详解】方法一 以为邻边作,连接,,
则,.
方法二 作
连接,则,
25.(2024高一·全国·课后作业)已知,.求的最大值和最小值.
【答案】最大值是3,最小值是1.
【分析】根据得到最大值,得到最小值.
【详解】因为,,
所以,当且仅当与,即与的方向相同时取等号.
,当且仅当与,即与的方向相反时取等号.
所以的最大值是3,最小值是1.
学科网(北京)股份有限公司1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$