内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
学习目标 1.理解相反向量的含义,能用相反向量说出向量减法的意义. 2.掌握向量减法的运算及其几何意义,能熟练地进行向量的加减运算. 3.能将向量的减法运算转化为向量的加法运算.
一、相反向量
问题1 类比实数x的相反数是-x,对于向量a,你能定义“相反向量”-a吗?
提示:-a与向量a长度相等,方向相反.
【知识提炼】
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
例1 (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
解析:选BCD. 相反向量的大小相等,方向相反,故A错误,其他选项正确.
感悟升华 (1)相反向量与相等向量一样,从“长度”和“方向”两方面进行定义,相反向量必为平行向量.
(2)避免将相反向量等同于方向相反的向量,应是方向相反且模相等的向量.
【即学即用】 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
B.向量与是相反向量
C.两个向量的差仍是一个向量
D.相反向量是共线向量
解析:选BCD. 根据相反向量的概念可知,A错误,其他选项均正确.
二、向量的减法运算
问题2 在数的运算中,减法是加法的逆运算.那么在向量运算中,向量的减法能否看作是向量加法的逆运算?
提示:能.
问题3 类比数的减法法则,你能定义向量的减法法则吗?
提示:向量a加上向量b的相反向量,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b).
【知识提炼】
定义
求两个向量差的运算叫做向量的减法.向量a加上b的相反向量,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b)
作法
在平面内任取一点O,作=a,=b,则向量a-b=.如图所示
几何
意义
如果把两个向量a,b的起点放在一起,则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
小思考 (1)移项法则对向量等式适用吗?即若a-c=b-d,则a+d=c+b成立吗?
提示:成立,移项法则对向量等式适用.
(2)在什么条件下,|a-b|=|a|+|b|?
提示:当a,b至少有一者为0或a,b非零且反向时成立.
例2 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.
感悟升华 求作两个向量的差向量时,当两个向量有共同始点,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;若两个向量的始点不重合,先通过平移使它们的始点重合,再作出差向量.
【即学即用】 2.如图所示,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.
三、向量减法的综合应用
例3 化简(-)-(-).
解:方法一(统一成加法):(-)-(-)=--+=+++=+++=+=0.
方法二(利用减法):(-)-(-)=--+=(-)-+=-+=+=0.
感悟升华 向量减法运算的常用方法
【即学即用】 3.(1)化简:
①-+-;
②(++)-(--).
解:①-+-=+-=-=.
②(++)-(--)=(+)-(-)=-=0.
(2)如图,已知=a,=b,=c,=d,=f,试用a,b,c,d,f表示以下向量.
①;②;③-;④+;⑤-.
解:①=-=c-a.
②=+=-=d-a.
③-==-=d-b.
④+=-+-=b-a+f-c.
⑤-=--(-)=-=f-d.
1.如图,设=a,=b,=c,则=( )
A.a-b+c
B.b-(a+c)
C.a+b+c
D.b-a+c
解析:选A.∵=+=a+c,∴=-=a+c-b.
2.化简-++等于( )
A. B.
C. D.
解析:选B.原式=(+)+(+)=+0=.
3.在△ABC中,O为BC的中点,记=m,=n,则=( )
A.-m-n B.-m+n
C.m-n D.m+n
解析:选A.由题意作图,结合向量的运算,可得=+=--=-m-n.
4.若菱形ABCD的边长为2,则|-+|的长度为________.
解析:|-+|=|++|=||=2.
答案:2
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