内容正文:
平面向量及其应用
第六章
6.2 平面向量的运算
6.2.2 向量的减法运算
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随堂检测·学以致用
课时作业·自测反思
必备知识·基础落实
要点一 相反向量
长度相等,方向相反
-a
零向量
a
(-a)
+a
0
-b
-a
0
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要点二 向量的减法
相反
向量
(-b)
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向量b的终点
向量a的终点
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反向
同向
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探究一 向量减法的运算法则
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探究二 向量加、减法的混合运算
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探究三 向量加、减法的应用
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随堂检测·学以致用
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课时作业·自测反思
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数学 必修 第二册
制 作 者:状元桥
适用对象:高中学生
制作软件:Powerpoint2010、
Photoshop cs3
运行环境:WindowsXP以上操作系统
[学习目标] 1.借助实例和平面向量的几何表示,掌握平面向量减法运算及运算规则,理解其几何意义.2.能熟练地进行向量加减法的混合运算(重点).3.发展数学抽象和数学运算的核心素养.
1.(1)定义:与向量a______________________的向量,叫做a的相反向量,记作_____.
(2)规定:零向量的相反向量仍是__________.
2.(1)-(-a)=______.
(2)任意向量与其相反向量的和是零向量,即a+(-a)=_____
______=______.
(3)如果a,b互为相反向量,那么a=______,b=______,a+b=______.
思考:相反向量的两个要素是什么?
提示 相反向量的两个要素是“模长”和“方向”,不仅要方向相反,还必须长度相等.
1.定义
求两个向量差的运算叫做向量的减法.向量的减法可以转化为向量的加法来进行:减去一个向量相当于加上这个向量的_____
_____,即a-b=a+_______.
2.几何意义
已知向量a,b,在平面内任取一点O,作=a,=b,则_____=a-b,如图所示,即a-b可以表示为从_____________
指向____________的向量.
3.向量减法的有关不等关系
(1)|a-b|≤|a|+|b|,当且仅当a,b______或至少有一个为0时,等号成立.
(2)||a|-|b||≤|a-b|,当且仅当a,b_____或至少有一个为0时,等号成立.
思考:移项法则对向量等式适用吗?
提示 含有向量的等式称为向量等式,在向量等式的两边都加上或减去同一个向量仍得到向量等式,所以移项法则对向量等式也是适用的.
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)两个向量的差仍是一个向量.( )
(2)向量的减法实质上是向量的加法的逆运算.( )
(3)向量a与向量b的差与向量b与向量a的差互为相反向量.( )
(4)若向量a与b的方向相反,则a与b是相反向量.( )
解析 (1)正确,两个向量的差仍是一个向量.
(2)正确,减去一个向量等于加上这个向量的相反向量.
(3)正确,由三角形法则可得说法正确.
(4)错误,相反向量是方向相反、长度相等的向量,而a与b的长度不确定.
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
规律总结
求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运算,如a-b,可以先作-b,然后作a+(-b)即可.
(2)也可以直接用向量减法的三角形法则来进行运算,即把两向量的起点重合,则差向量为连接两个向量的终点,且指向被减向量的终点的向量.
【例题1】 如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.
解析 如图,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a+b,再作=c,则=a+b-c即为所求.
【变式1】 在本例的条件下作出向量a-b+c和 a-b-c.
解析 如图,图(1)为向量a-b+c,图(2)为向量 a-b-c.
解题技巧
(1)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);
②运用减法公式-=(正用或逆用);
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.
(2)向量加减法的运算结果仍然是向量.
【例题2】 化简:(-)-(-).
解析 方法一 (-)-(-)=--+=+++=(+)+(+)=+=0.
方法二 (-)-(-)=--+=(-)+(-)=+=0.
【变式2】 化简:(1)-+;
(2)++--.
解析 (1)-+=+=0.
(2)++--=++++=(+)+(+)+=++=++=0+=.
解题技巧
求解与平面几何知识相关的向量问题时,要充分利用平面几何中的结论,要能很好地将题目中的向量条件与几何条件统一起来,通过向量之间的运算,研究几何元素之间的关系,再根据结果“翻译”成几何元素.
【例题3】 已知点O是△ABC内的一点,证明:当且仅当O为△ABC的重心时,++=0.
证明 ①当O为△ABC的重心时,如图所示,以OA,OB为邻边作平行四边形OADB,则由向量加法的平行四边形法则得+=,又由平面几何知识知OD=OC,且C,O,D三点共线,
所以向量与向量互为相反向量,
所以++=+=0.
②当++=0时,有+=-,
而以OA,OB为邻边的平行四边形OADB的对角线必过AB的中点O1,所以O,C,O1三点共线,所以直线OC过AB的中点,同理可证OA过BC的中点,OB过AC的中点,
所以点O为△ABC的重心.
综合①②可知,当且仅当O为△ABC的重心时,++=0.
解析 方法一 在菱形ABCD中,因为-+=++=+=,所以|-+|=||=1.
方法二 在菱形ABCD中,-+=+(-)=+=,所以|-+|=||=1.
方法三 在菱形ABCD中,因为=,=,所以-+=-+=+=,所以|-+|=||=1.
【变式3】 已知菱形ABCD的边长为1,求|-+|的值.
1.(多选)非零向量m与n是相反向量,下列结论正确的是( )
A.m=n B.m=-n
C.|m|=|n| D.方向相反
答案 BCD
解析 因为非零向量m与n是相反向量,所以长度相等,方向相反,则有m=-n,|m|=|n|.故选BCD项.
2.在△ABC中,=a,=b,则=( )
A.a+b B.a-b
C.b-a D.-a-b
答案 C
解析 在△ABC中,=-=b-a.故选C项.
3.如图,已知六边形ABCDEF是一个正六边形,O是它的中心,其中=a,=b,=c,则=( )
A.a+b
B.b-a
C.c-b
D.b-c
答案 D
解析 由题意可得=-=--(-)=-=b-c.故选D项.
4.化简:(1)+-=________;
(2)---=________.
解析 (1)+-=+(-)=+=0.
(2)---=(-)-(+)=-0=.
答案 (1)0 (2)
$$