内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
第六章 6.2 平面向量的运算
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、理解向量减法的几何意义,培养数学抽象核心素养.
2.掌握平面向量的减法运算及运算法则,培养数学运算核心素养.
知识点一 向量的减法运算
1
知识点二 向量减法的几何意义
2
课时测评
5
综合应用
3
内容索引
随堂演练
4
知识点一 向量的减法运算
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问题导思
问题1.在数的运算中,减法是加法的逆运算,它的运算法则是什么?
提示:减去一个数等于加上这个数的相反数.
新知构建
1.相反向量:与向量a长度______,方向______的向量,叫做a的______向量,记作-a.
2.向量的减法:向量a加上b的____________,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____________,求两个向量___的运算叫做向量的减法.
相等
相反
相反
相反向量
相反向量
差
微提醒
(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.
例1
相反向量的大小相等、方向相反,故A错误.故选BCD.
(多选)若非零向量m与n是相反向量,则下列正确的是
A.m=n B.m=-n
C.|m|=|n| D.m与n方向相反
√
√
√
规律方法
向量的减法运算可看作向量加法与相反向量的综合.
由相反向量的定义知B,D正确,且C正确,A错误,故选BCD.
对点练1.(多选)下列命题中,正确的是
A.相反向量就是方向相反的向量
C.两个向量的差仍是一个向量
D.相反向量是共线向量
√
√
√
返回
知识点二 向量减法的几何意义
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问题导思
问题2.向量加法运算有三角形法则和平行四边形法则,那么如何进行向量的减法运算呢?
提示:转化为加法来进行,减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.
新知构建
向量减法的几何意义
例2
如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.
规律方法
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几何意义,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.
对点练2.如图,已知向量a,b,c,求作向量a-b-c.
返回
综合应用
返回
例3
应用一 向量加、减法的混合运算
√
(2)(多选)下列结果为零向量的是
√
√
√
规律方法
向量加减法运算的基本方法
1.利用相反向量统一成加法(相当于向量求和).
3.运用辅助点法,利用向量的定义将所有向量转化为以其中一确定点为起点的向量,使问题转化为有共同起点的向量问题.
对点练3.化简下列式子:
应用二 向量加、减法的综合应用
例4
变式探究
规律方法
1.解决此类问题要搞清楚图形中的相等向量、相反向量、共线向量以及构成三角形的三个向量之间的关系,确定已知向量与被表示向量的转化渠道.
2.主要应用向量加、减法的几何意义以及向量加法的结合律、交换律来分析解决问题,在封闭图形中可利用向量加法的多边形法则,提升逻辑推理素养.
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课堂小结
知识 (1)向量的减法运算.(2)向量减法的几何意义.
方法 数形结合
易错误区 忽视向量共起点时才可进行向量的减法运算.
随堂演练
返回
A.a B.a+b
C.b-a D.a-b
√
√
A.a-b+c B.b-(a+c)
C.a+b+c D.b-a+c
√
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2
课时测评
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√
1.下列向量关系式中,正确的是
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A.a+b+c+d=0 B.a-b+c-d=0
C.a+b-c-d=0 D.a-b-c+d=0
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A.四边形ABCD是矩形
D.四边形ABCD是正方形
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如图,作菱形ABCD,其中△ABC为等边三角形,
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√
√
6.(多选)下列结果恒为零向量的是
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若a,b为相反向量,则a+b=0,所以|a+b|=0,又a=-b,所以|a|=|-b|=1,因为a与-b共线,所以|a-b|=2.
8.若a,b互为相反向量,且|a|=1,|b|=1,则|a+b|=________,|a-b|=________.
0
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10.(10分)向量a,b,c,d,e如图所示,据图解答下列各题:
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12.(多选)已知a,b为非零向量,则下列命题中正确的有
A.若|a|+|b|=|a+b|,则a与b方向相同
B.若|a|+|b|=|a-b|,则a与b方向相反
C.若|a|+|b|=|a-b|,则a与b的模相等
D.若||a|-|b||=|a-b|,则a与b方向相同
√
√
√
当a,b不共线时,根据三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边有||a|-|b||<|a±b|<|a|+|b|.当a,b同向时,有|a+b|=|a|+|b|,||a|-|b||=|a-b|.当a,b反向时,有|a+b|=||a|-|b||,|a|+|b|=|a-b|.故选ABD.
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当a,b满足|a+b|=|a-b|时,平行四边形的两条对角线的长度相等,四边形ABCD为矩形;
当a,b满足|a|=|b|时,平行四边形的两条邻边的长度相等,四边形ABCD为菱形;
当a,b满足|a+b|=|a-b|且|a|=|b|时,四边形ABCD为正方形.
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A.点P在△ABC内部
B.点P在直线BC上
C.点P在直线AB上
D.点P在直线AC上
√
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(1)|a+b+c|;(7分)
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(2)|a-b+c|.(7分)
所以|a-b+c|=2.
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谢 谢 观 看 !
第
六
章
平
面
向
量
及
其
应
用
返回
B.向量与是相反向量
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.
解: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.
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.
解:如图,在平面内任取一点O,作向量=a,=b,则向量=a-b,再作向量=c,则向量=a-b-c.
(1)已知正六边形ABCDEF,则+-=
A. B. C. D.
如图,由正六边形的特征可知=,=,所以+-=+-==.故选B.
A.+(-) B.-+-
C.-+ D.++-
对于A,+(-)=+(+)=+=≠0,故A不正确;对于B,-+-=+-=-=0,故B正确;对于C,-+=+=0,故C正确;对于D,++-=+-=-=0,故D正确.故选BCD.
2.运用减法公式-=(正用或逆用).
(1)---;
解:原式=+-=+=0.
(2)(-)-(-).
解: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:由平行四边形的性质可知==c,
由向量的减法可知=-=b-a,
由向量的加法可知=+=b-a+c.
(变条件)若本例中的条件“B是该平行四边形外一点”变为“B是该平行四边形内一点”,其他条件不变,试用向量a,b,c表示向量,,.
解:如图,因为四边形ACDE是平行四边形,所以==c,=-=b-a,=+=b-a+c.
对点练4.如图,已知=a,=b,=c,=d,=f,试用a,b,c,d,f表示以下向量:
(1);
解:=-=c-a.
(2);
解:=-=d-a.
(5)-.
解:-=--(-)=f-b-d+b=f-d.
(3)-;
解:-==-=d-b.
(4)+;
解:+=-+-=b-a+f-c.
1.在△ABC中,若=a,=b,则等于
=-=a-b.故选D.
2.化简-++等于
A. B.
C. D.
原式=(+)+(+)=+0=.故选B.
3.在四边形ABCD中,设=a,=b,=c,则等于
=-=+-=a+c-b=a-b+c.故选A.
4.若菱形ABCD的边长为2,则|-+|=______.
|-+|=|++|=||=2.
A.= B.+=
C.-= D.++=
根据向量的概念可得A错误;对于B,+=,故B错误;对于C,-=,故C错误;对于D,++=,故D正确.故选D.
2.已知O是平面上一点,=a,=b,=c,=d,且四边形ABCD为平行四边形,则
易知-=,-=,而在平行四边形ABCD中有=,所以-=-,即b-a=c-d,也即a-b+c-d=0.故选B.
3.在平行四边形ABCD中,|+|=|-|,则必有
由四边形可知,B,C错误;在平行四边形ABCD中,+=,-=,由题知||=||,即平行四边形的对角线相等,所以四边形ABCD是矩形,故A正确;易知四边形ABCD不一定是正方形,故D错误.故选A.
B.=0或=0
C.=0
4.在边长为1的正三角形ABC中,|-|的值为
A.1 B.2 C. D.
则|-|=|-|=||=.故选D.
5.(多选)已知+=,则下列结论正确的是
A.+= B.+=
C.-= D.+=
对于A,+=,故A错误;对于B,化为-=,即+=,故B正确;对于C,对+=移项可得-=,故C错误;对于D,由--=-,即+=,故D正确.故选BD.
A.-(+) B.-+-
C.-+ D.++-
对于A,-(+)=-=+=2;对于B,-+-=+=0;对于C,-+=+=0;对于D,++-=+=0.故选BCD.
7.如图,在梯形ABCD中,AC与BD交于点O,则-+-+=________.
-+-+=++++=+=0.
9.在矩形ABCD中,||=2,||=4,则|+-|=________,|++|=__________.
4
在矩形ABCD中,因为+-=++=+=2,所以|+-|=2||=2=4.因为++=++=+=2,所以|++|=2||=8.
(1)用a,d,e表示;(2分)
解:由题图知=a,=b,=c,=d,=e.
=++=d+e+a.
(2)用b,c表示;(2分)
解:由题图知=a,=b,=c,=d,=e.
=-=--=-b-c.
(3)用a,b,e表示;(3分)
解:由题图知=a,=b,=c,=d,=e.
=++=e+a+b.
(4)用d,c表示.(3分)
解:由题图知=a,=b,=c,=d,=e.
=-=-(+)=-c-d.
11.(多选)下列各式的化简结果为的是
A.(-)-
B.-(+)
C.-(+)-(+)
D.-+-+
(-)-=++=,故A正确;-(+)=-0,故B正确;-(+)-(+)=-(+)-(+)=--=-(+)=-=,故C正确;-+-+=+++=+=≠,故D不正确.故选ABC.
13.设点M是线段BC的中点,点A在直线BC外,且||=4,|+|=|-|,则||=______.
以AB,AC为邻边作平行四边形ACDB(图略),由向量加减法的几何意义可知,=+,=-,因为|+|=|-
|,所以||=||,又||=4,M是线段BC的中点,所以||=||=||=2.
14.(11分)(开放题)如图所示,在平行四边形ABCD中,=a,=b,先用a,b表示向量和,并回答:当a,b分别满足什么条件时,四边形ABCD为矩形、菱形、正方形?
解:由向量的平行四边形法则,得=a+b,=-=a-b.
15.(5分)已知A,B,C为三个不共线的点,P为△ABC所在平面内一点,若+=+,则下列结论正确的是
因为+=+,所以-=-,所以=+,-=,即=.故点P在边AC所在的直线上.故选D.
16.(14分)如图所示,已知正方形ABCD的边长为1,=a,=b,=c,求:
解:由已知得a+b=+=,
因为=c,所以延长AC到E,使||=||,如图所示,则a+b+c=,
且||=2.
所以|a+b+c|=2.
解:作=,连接CF,则+=,
而=-=-=a-b,
所以|a-b+c|=|+|=||且||=2.
$$