内容正文:
第六章
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6.2.2
向量的减法运算
1.理解相反向量的含义,向量减法的意义及减法法则.(重点)
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.(难点)
学习目标
上节课我们学习了向量的加法运算,掌握了进行加法运算的三角形法则和平行四边形法则,通过上节课的练习,绝大部分同学都掌握的不错.那么向量有没有减法运算呢?如何进行向量的减法运算呢?今天我们一起来学习一下!
导 语
一、向量的减法运算及其几何意义
二、向量加减的混合运算
课时对点练
三、向量加减法的综合应用
随堂演练
内容索引
一
向量的减法运算及其几何意义
在初中,我们学过相反数,课本上是怎么给它定义的?互为相反数的两个数有什么性质?结合定义和性质,我们能否给出“相反向量”的定义?
问题1
提示 只有符号不同的两个数叫做相反数,互为相反数的两个数的绝对值相等.由于向量既有大小,又有方向,所以我们可以从这两个角度,类比相反数的定义和性质,给出如下相反向量的定义,长度相等但方向相反的两个向量称作相反向量.
在数的运算中,减法是求两个实数的差的运算,与加法是互逆运算,其运算法则为“减去一个数等于加上这个数的相反数”,类比上面的这段话,把其中的“数”变为“向量”,上面这段话变成什么了?
问题2
提示 类比上面的这段话,我们可以得到:在向量的运算中,减法是求两个向量的差的运算,与加法是互逆运算,其运算法则为“减去一个向量等于加上这个向量的相反向量”.
如果已知=a,=b,请利用向量减法与加法的转化规则,用作图的方法得到a-b.
问题3
提示 如图,作=-b,由向量减法与加法的转化规则可知a-b=a+(-b)=+,以和为邻边作平行四边形OACD,则+=,且AC与OD平行且相等.再结合相反向量的定义,在四边形OCAB中,AC与OB平行且相等,所以四边形OCAB是平行四边形,所以==a-b.
1.相反向量:与向量a长度 ,方向 的向量,叫做a的 向量,记作 .
2.相反向量的性质:
(1)零向量的相反向量仍是 .
(2)对于相反向量有:a+(-a)=(-a)+a= .
(3)如果a,b互为相反向量,那么a=-b,b=-a,a+b= .
相等
相反
相反
-a
零向量
0
0
知识梳理
3.向量的减法:向量a加上b的 ,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b),求两个向量 的运算叫做向量的减法.从定义可以看出,向量的减法可以转化成向量的加法来进行:减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.
4.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 指向向量a的 的向量,这就是向量减法的几何意义.归纳口诀为共起点、连终点、指被减,意思是求两个向量的差向量时,起点要重合,连接它们的终点,方向由减向量的终点指向被减向量的终点.
终点
(1)a的相反向量也是向量,也需要从大小和方向两个角度来理解.
(2)相反向量与方向相反的向量不是一回事,两个向量互为相反向量,它们的方向一定是相反的,但当两个向量方向相反时,它们不一定是相反向量,因为它们的模不一定相等.
注 意 点
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12
如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.
例 1
13
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.
14
(1)可以直接用向量减法的几何意义,按照“共起点、连终点、指被减”的口诀来计算,共分为两步,第一步通过平移使两向量的起点重合,第二步得到差向量为从减向量的终点指向被减向量的终点的向量.
(2)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.
反
思
感
悟
求作两个向量的差向量的两种思路
15
如图,已知向量a,b,c,求作向量a-b-c.
跟踪训练 1
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.
16
二
向量加减的混合运算
(1)化简:
①---;
例 2
原式=+(-)=+=-=0.
18
②(-)-(-).
原式=--+=(-)+(-)=+=0.
19
(2)如图,P,Q是△ABC的边BC上的两点,且=,则化简+--的结果为
A.0 B.
C. D.
+--=(-)+(-)=+=-=0.
√
20
反
思
感
悟
(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首尾相连且求和.
②起点相同且求差.
提醒:解题时要注意观察是否有这两种形式,同时注意逆向应用.
(1)如图,设=a,=b,=c,则等于
A.a-b+c
B.b-(a+c)
C.a+b+c
D.b-a+c
跟踪训练 2
√
∵=+=a+c,
∴=-=a+c-b.
22
(2)化简下列各式:
①(+)+(--);
方法一 原式=+++
=(+)+(+)=+=.
方法二 原式=+++
=+(+)+=++=+0=.
方法三 设O是平面内任一点,则原式=(-)+(-)--
=-+--+=-=.
23
②--.
方法一 原式=-=.
方法二 原式=-(+)=-=.
方法三 设O是平面内任一点,则原式=(-)-(-)-(-)
=--+-+
=-=.
24
三
向量加减法的综合应用
通过上节课,我们知道已知a,b,||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.用-b替换式子中的b,有什么结论?总结一下||a|-|b||与|a±b|及|a|+|b|三者有什么样的大小关系?
问题4
提示 因为|-b|=|b|,所以用-b替换式子中的b可得到||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|,结合两个式子可知||a|-|b||与|a±b|及|a|+|b|的关系为||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.口诀:同号取等方向同,异号取等方向反.
(1)在四边形ABCD中,=,若|-|=|-|,则四边形ABCD是
A.菱形 B.矩形
C.正方形 D.不确定
例 3
√
27
∵=,
∴四边形ABCD为平行四边形.
又∵|-|=|-|,
∴||=||,
∴四边形ABCD为矩形.
28
(2)已知||=7,||=9,则|-|的取值范围为 .
[2,16]
∵|||-|||≤|-|≤||+||且||=9,
||=7,
∴2≤|-|≤16.
∴|-|的取值范围为[2,16].
29
思考对任意的向量a与b,|a+b|≥|a-b|是否一定成立?
不一定.
当a与b不共线时,则|a+b|与|a-b|分别表示以a,b为邻边的平行四边形两条对角线的长度,其大小不定;
当a与b为非零共线向量时,同向则有|a+b|>|a-b|,异向则有|a+b|<|a-b|;
当a,b中有一个为零向量时,|a+b|=|a-b|.
延伸探究
30
反
思
感
悟
(1)用向量法解决平面几何问题的步骤
①将平面几何问题中的量抽象成向量.
②化归为向量问题,进行向量运算.
③将向量问题还原为平面几何问题.
(2)用向量法证明四边形为平行四边形的方法和解题关键
①利用向量证明线段平行且相等,从而证明四边形为平行四边形,只需证明对应有向线段表示的向量相等即可.
②根据图形灵活应用向量的运算法则,找到向量之间的关系是解决此类问题的关键.
如图,在四边形ABCD中,||=||=||,且=-,则∠ABC= .
跟踪训练 3
120°
由向量的减法的几何意义可知,
-=,
因为=-=,
所以四边形ABCD是平行四边形,
又因为||=||=||,
所以四边形ABCD是菱形,且∠DAB=60°,所以∠ABC=120°.
32
1.知识清单:
(1)向量的减法运算.
(2)向量减法的几何意义.
(3)向量加减法的混合运算.
(4)向量加减法的综合应用.
2.方法归纳:数形结合.
3.常见误区:忽视向量共起点时才可进行向量的减法运算.
课堂小结
33
随堂演练
四
1
2
3
4
1.在△ABC中,=a,=b,则等于
A.a+b B.-a-b
C.a-b D.b-a
√
如图,∵=+=a+b,
∴=-=-a-b.
2.化简-+的结果是
A. B. C.0 D.
1
2
3
4
√
-+=+=0.
3.(多选)若非零向量a,b互为相反向量,则下列说法中正确的是
A.a∥b B.a≠b
C.|a|≠|b| D.b=-a
1
2
3
4
非零相反向量a,b的模|a|=|b|.
√
√
√
4.若菱形ABCD的边长为2,则|-+|的长度为 .
1
2
3
4
2
|-+|=|++|=||=2.
课时对点练
五
答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D BCD A D ABD b-a 0
题号 11 12 13 14 15
答案 C D C B
对一对
1
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答案
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16
(1)如图所示,以,为邻边作▱OBDC,连接OD,AD,则=+=b+c,
所以b+c-a=-=.
(2)由(1)知,
=b+c,
则a-b-c=-=,
如图.
10.
因为a+b=,a-b=,
又|a+b|=|a-b|,故||=||,
故平行四边形ABCD是矩形,
由|a|=6,|b|=2,
得||=||==4,
又a-b-c=--=-+=+,
则|a-b-c|=8.
答案
1
2
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16
(1)由已知得a+b=+=,
∵=c,∴延长AC到E,使得||=||,如图所示,
则a+b+c=,
且||=2.
∴|a+b+c|
=2.
16.
答案
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16
(2)作=,连接CF,DB,如图所示,
则+=,
而=-=-=a-b,
∴|a-b+c|=|+|=||,
又||=2.
∴|a-b+c|=2.
1.化简--的结果为
A. B. C. D.
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基础巩固
√
--=-=+=.
16
答案
2.下列各式中,恒成立的是
A.= B.a-a=0
C.-= D.-+=0
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√
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选项D中,-+=++=+=0.
答案
3.(多选)下列结果恒为零向量的是
A.-(+) B.-+-
C.-+ D.++-
√
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A项,-(+)=-=+;
B项,-+-=+=0;
C项,-+=+=0;
D项,++-=+=0.
16
√
√
答案
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15
4.如图,在四边形ABCD中,设=a,=b,
=c,则等于
A.a-b+c B.b-(a+c)
C.a+b+c D.b-a+c
√
16
=-=+-=-+=a-b+c.
答案
5.在边长为1的正三角形ABC中,|-|的值为
A.1 B.2 C. D.
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√
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如图,作菱形ABCD,
则|-|=|-|
=||=.
答案
6.(多选)在菱形ABCD中,下列等式中成立的是
A.-= B.-=
C.-= D.-=
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√
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对于A,-=,A正确;
对于B,-=+=,B正确;
对于C,-=-=--≠,C错误;
对于D,-=+=,D正确.
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答案
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7.如图,在正六边形ABCDEF中,记向量=a,=b,则向量= .(用a,b表示)
由正六边形的性质知,
-=,
∴=b-a.
b-a
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答案
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8.如图,在三角形ABC中,若D是边BC的中点,E是边AB上一点,则-+= .
16
因为D是边BC的中点,
所以=,
所以-+=+-=-=0.
答案
53
9.如图,O为△ABC内一点,=a,=b,=c.求作:
(1)b+c-a;
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如图所示,以为邻边作▱OBDC,连接OD,AD,
则=+=b+c,
所以b+c-a=-=.
答案
(2)a-b-c.
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由(1)知,
=b+c,
则a-b-c=-=,
如图.
答案
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10.在平行四边形ABCD中,已知=a,=b,=c,且|a+b|=|a-b|,|a|=6,|b|=2.求|a-b-c|.
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答案
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因为a+b=,a-b=,
又|a+b|=|a-b|,故||=||,
故平行四边形ABCD是矩形,
由|a|=6,|b|=2,
得||=||==4,
又a-b-c=--=-+=+,
则|a-b-c|=8.
答案
11.已知=a,=b,||=5,||=12,∠AOB=90°,则|a-b|等于
A.7 B.17 C.13 D.8
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√
综合运用
16
由∠AOB=90°,知△OAB为直角三角形,
∴|a-b|=||==13.
答案
12.已知菱形ABCD的边长为2,则||的取值范围是
A.(0,2) B.(2,3)
C.(3,4) D.(0,4)
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√
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∵=-,又在菱形ABCD中,
||=||=2,
∴|||-|||<||=|-|<||+||,
即0<||<4.故||的取值范围是(0,4).
答案
13.在平面上有A,B,C三点,设m=+,n=-,若m与n的长度恰好相等,则有
A.A,B,C三点必在一条直线上
B.△ABC必为等腰三角形且∠B为顶角
C.△ABC必为直角三角形且∠B为直角
D.△ABC必为等腰直角三角形
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答案
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由题意知A,B,C三点不共线,以为邻边作平行四边形ABCD,则m=+=,n=-=,由m,n的长度相等可知,两对角线相等,因此平行四边形一定是矩形,所以△ABC必为直角三角形且∠B为直角.
答案
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14.已知非零向量a,b满足|a|=|b|=|a-b|,则= .
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如图,在▱OACB中,设=a,=b,
则=+=a+b,=-=a-b,
∵|a|=|b|=|a-b|,
∴OA=OB=BA,
∴△OAB为等边三角形,设其边长为1,
则|a-b|=||=1,|a+b|=2×=,
∴==.
答案
15.若O是△ABC内一点,++=0,则O是△ABC的
A.垂心 B.重心 C.内心 D.外心
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拓广探究
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如图,以为邻边作▱OBDC,则=+.
又++=0,
∴+=-,∴=-,
又∵两向量有公共点O,
∴A,O,D三点共线.
设OD与BC的交点为E,则E是BC的中点,
∴AE是△ABC中BC边的中线.
同理可证另两条边的中线也过点O,故O是△ABC的重心.
答案
16.如图所示,已知正方形ABCD的边长为1,=a,=b,=c,求:
(1)|a+b+c|;
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答案
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由已知得a+b=+=,
∵=c,∴延长AC到E,使得||=||,如图所示,
则a+b+c=,
且||=2.
∴|a+b+c|=2.
答案
(2)|a-b+c|.
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作=,连接CF,DB,如图所示,
则+=,
而=-=-=a-b,
∴|a-b+c|=|+|=||,
又||=2.
∴|a-b+c|=2.
答案
第一章
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$$
6.2.2 向量的减法运算
[学习目标] 1.理解相反向量的含义,向量减法的意义及减法法则.(重点)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.(难点)
导语
上节课我们学习了向量的加法运算,掌握了进行加法运算的三角形法则和平行四边形法则,通过上节课的练习,绝大部分同学都掌握的不错.那么向量有没有减法运算呢?如何进行向量的减法运算呢?今天我们一起来学习一下!
一、向量的减法运算及其几何意义
问题1 在初中,我们学过相反数,课本上是怎么给它定义的?互为相反数的两个数有什么性质?结合定义和性质,我们能否给出“相反向量”的定义?
提示 只有符号不同的两个数叫做相反数,互为相反数的两个数的绝对值相等.由于向量既有大小,又有方向,所以我们可以从这两个角度,类比相反数的定义和性质,给出如下相反向量的定义,长度相等但方向相反的两个向量称作相反向量.
问题2 在数的运算中,减法是求两个实数的差的运算,与加法是互逆运算,其运算法则为“减去一个数等于加上这个数的相反数”,类比上面的这段话,把其中的“数”变为“向量”,上面这段话变成什么了?
提示 类比上面的这段话,我们可以得到:在向量的运算中,减法是求两个向量的差的运算,与加法是互逆运算,其运算法则为“减去一个向量等于加上这个向量的相反向量”.
问题3 如果已知=a,=b,请利用向量减法与加法的转化规则,用作图的方法得到a-b.
提示 如图,作=-b,由向量减法与加法的转化规则可知a-b=a+(-b)=+,以和为邻边作平行四边形OACD,则+=,且AC与OD平行且相等.再结合相反向量的定义,在四边形OCAB中,AC与OB平行且相等,所以四边形OCAB是平行四边形,所以==a-b.
知识梳理
1.相反向量: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.
2.相反向量的性质:
(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)如果a,b互为相反向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0.
3.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),求两个向量差的运算叫做向量的减法.从定义可以看出,向量的减法可以转化成向量的加法来进行:减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.
4.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,这就是向量减法的几何意义.归纳口诀为共起点、连终点、指被减,意思是求两个向量的差向量时,起点要重合,连接它们的终点,方向由减向量的终点指向被减向量的终点.
注意点:
(1)a的相反向量也是向量,也需要从大小和方向两个角度来理解.
(2)相反向量与方向相反的向量不是一回事,两个向量互为相反向量,它们的方向一定是相反的,但当两个向量方向相反时,它们不一定是相反向量,因为它们的模不一定相等.
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.
反思感悟 求作两个向量的差向量的两种思路
(1)可以直接用向量减法的几何意义,按照“共起点、连终点、指被减”的口诀来计算,共分为两步,第一步通过平移使两向量的起点重合,第二步得到差向量为从减向量的终点指向被减向量的终点的向量.
(2)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.
跟踪训练1 如图,已知向量a,b,c,求作向量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.
二、向量加减的混合运算
例2 (1)化简:
①---;
②(-)-(-).
解 ①原式=+(-)=+=-=0.
②原式=--+
=(-)+(-)=+=0.
(2)如图,P,Q是△ABC的边BC上的两点,且=,则化简+--的结果为( )
A.0 B. C. D.
答案 A
解析 +--=(-)+(-)=+=-=0.
反思感悟 (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首尾相连且求和.
②起点相同且求差.
提醒:解题时要注意观察是否有这两种形式,同时注意逆向应用.
跟踪训练2 (1)如图,设=a,=b,=c,则等于( )
A.a-b+c
B.b-(a+c)
C.a+b+c
D.b-a+c
答案 A
解析 ∵=+=a+c,
∴=-=a+c-b.
(2)化简下列各式:
①(+)+(--);
②--.
解 ①方法一 原式=+++
=(+)+(+)=+=.
方法二 原式=+++
=+(+)+
=++=+0=.
方法三 设O是平面内任一点,则原式=(-)+(-)--
=-+--+
=-=.
②方法一 原式=-=.
方法二 原式=-(+)=-=.
方法三 设O是平面内任一点,则原式=(-)-(-)-(-)
=--+-+
=-=.
三、向量加减法的综合应用
问题4 通过上节课,我们知道已知a,b,||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.用-b替换式子中的b,有什么结论?总结一下||a|-|b||与|a±b|及|a|+|b|三者有什么样的大小关系?
提示 因为|-b|=|b|,所以用-b替换式子中的b可得到||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|,结合两个式子可知||a|-|b||与|a±b|及|a|+|b|的关系为||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.口诀:同号取等方向同,异号取等方向反.
例3 (1)在四边形ABCD中,=,若|-|=|-|,则四边形ABCD是( )
A.菱形 B.矩形
C.正方形 D.不确定
答案 B
解析 ∵=,
∴四边形ABCD为平行四边形.
又∵|-|=|-|,
∴||=||,
∴四边形ABCD为矩形.
(2)已知||=7,||=9,则|-|的取值范围为 .
答案 [2,16]
解析 ∵|||-|||≤|-|≤||+||且||=9,
||=7,
∴2≤|-|≤16.
∴|-|的取值范围为[2,16].
延伸探究 思考对任意的向量a与b,|a+b|≥|a-b|是否一定成立?
解 不一定.
当a与b不共线时,则|a+b|与|a-b|分别表示以a,b为邻边的平行四边形两条对角线的长度,其大小不定;
当a与b为非零共线向量时,同向则有|a+b|>|a-b|,异向则有|a+b|<|a-b|;
当a,b中有一个为零向量时,|a+b|=|a-b|.
反思感悟 (1)用向量法解决平面几何问题的步骤
①将平面几何问题中的量抽象成向量.
②化归为向量问题,进行向量运算.
③将向量问题还原为平面几何问题.
(2)用向量法证明四边形为平行四边形的方法和解题关键
①利用向量证明线段平行且相等,从而证明四边形为平行四边形,只需证明对应有向线段表示的向量相等即可.
②根据图形灵活应用向量的运算法则,找到向量之间的关系是解决此类问题的关键.
跟踪训练3 如图,在四边形ABCD中,||=||=||,且=-,则∠ABC= .
答案 120°
解析 由向量的减法的几何意义可知,
-=,
因为=-,所以=,
所以四边形ABCD是平行四边形,
又因为||=||=||,
所以四边形ABCD是菱形,且∠DAB=60°,所以∠ABC=120°.
1.知识清单:
(1)向量的减法运算.
(2)向量减法的几何意义.
(3)向量加减法的混合运算.
(4)向量加减法的综合应用.
2.方法归纳:数形结合.
3.常见误区:忽视向量共起点时才可进行向量的减法运算.
1.在△ABC中,=a,=b,则等于( )
A.a+b B.-a-b
C.a-b D.b-a
答案 B
解析 如图,∵=+=a+b,
∴=-=-a-b.
2.化简-+的结果是( )
A. B. C.0 D.
答案 C
解析 -+=+=0.
3.(多选)若非零向量a,b互为相反向量,则下列说法中正确的是( )
A.a∥b B.a≠b
C.|a|≠|b| D.b=-a
答案 ABD
解析 非零相反向量a,b的模|a|=|b|.
4.若菱形ABCD的边长为2,则|-+|的长度为 .
答案 2
解析 |-+|=|++|=||=2.
课时对点练 [分值:100分]
单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共12分
1.化简--的结果为( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 --=-=+=.
2.下列各式中,恒成立的是( )
A.= B.a-a=0
C.-= D.-+=0
答案 D
解析 选项D中,-+=++=+=0.
3.(多选)下列结果恒为零向量的是( )
A.-(+) B.-+-
C.-+ D.++-
答案 BCD
解析 A项,-(+)=-=+;B项,-+-=+=0;C项,-+=+=0;D项,++-=+=0.
4.如图,在四边形ABCD中,设=a,=b,=c,则等于( )
A.a-b+c B.b-(a+c)
C.a+b+c D.b-a+c
答案 A
解析 =-
=+-
=-+
=a-b+c.
5.在边长为1的正三角形ABC中,|-|的值为( )
A.1 B.2 C. D.
答案 D
解析 如图,作菱形ABCD,
则|-|=|-|
=||=.
6.(多选)在菱形ABCD中,下列等式中成立的是( )
A.-= B.-=
C.-= D.-=
答案 ABD
解析 对于A,-=,A正确;
对于B,-=+=,B正确;
对于C,-=-=--≠,C错误;
对于D,-=+=,D正确.
7.(5分)如图,在正六边形ABCDEF中,记向量=a,=b,则向量= .(用a,b表示)
答案 b-a
解析 由正六边形的性质知,
-=,
∴=b-a.
8.(5分)如图,在三角形ABC中,若D是边BC的中点,E是边AB上一点,则-+= .
答案 0
解析 因为D是边BC的中点,
所以=,
所以-+=+-=-=0.
9.(10分)如图,O为△ABC内一点,=a,=b,=c.求作:
(1)b+c-a;(5分)
(2)a-b-c.(5分)
解 (1)如图所示,以,为邻边作▱OBDC,连接OD,AD,则=+=b+c,
所以b+c-a=-=.
(2)由(1)知,
=b+c,
则a-b-c=-=,
如图.
10.(11分)在平行四边形ABCD中,已知=a,=b,=c,且|a+b|=|a-b|,|a|=6,|b|=2.求|a-b-c|.
解 因为a+b=,a-b=,
又|a+b|=|a-b|,故||=||,
故平行四边形ABCD是矩形,
由|a|=6,|b|=2,
得||=||==4,
又a-b-c=--=-+=+,
则|a-b-c|=8.
11.已知=a,=b,||=5,||=12,∠AOB=90°,则|a-b|等于( )
A.7 B.17 C.13 D.8
答案 C
解析 由∠AOB=90°,知△OAB为直角三角形,
∴|a-b|=||==13.
12.已知菱形ABCD的边长为2,则||的取值范围是( )
A.(0,2) B.(2,3)
C.(3,4) D.(0,4)
答案 D
解析 ∵=-,又在菱形ABCD中,
||=||=2,
∴|||-|||<||=|-|<||+||,
即0<||<4.
故||的取值范围是(0,4).
13.在平面上有A,B,C三点,设m=+,n=-,若m与n的长度恰好相等,则有( )
A.A,B,C三点必在一条直线上
B.△ABC必为等腰三角形且∠B为顶角
C.△ABC必为直角三角形且∠B为直角
D.△ABC必为等腰直角三角形
答案 C
解析 由题意知A,B,C三点不共线,以,为邻边作平行四边形ABCD,则m=+=,n=-=,由m,n的长度相等可知,两对角线相等,因此平行四边形一定是矩形,所以△ABC必为直角三角形且∠B为直角.
14.(5分)已知非零向量a,b满足|a|=|b|=|a-b|,则= .
答案
解析 如图,在▱OACB中,设=a,
=b,
则=+=a+b,=-=a-b,
∵|a|=|b|=|a-b|,
∴OA=OB=BA,
∴△OAB为等边三角形,设其边长为1,
则|a-b|=||=1,|a+b|=2×=,
∴==.
15.若O是△ABC内一点,++=0,则O是△ABC的( )
A.垂心 B.重心 C.内心 D.外心
答案 B
解析 如图,以,为邻边作▱OBDC,则=+.
又++=0,
∴+=-,
∴=-,
又∵两向量有公共点O,
∴A,O,D三点共线.
设OD与BC的交点为E,则E是BC的中点,
∴AE是△ABC中BC边的中线.
同理可证另两条边的中线也过点O,故O是△ABC的重心.
16.(12分)如图所示,已知正方形ABCD的边长为1,=a,=b,=c,求:
(1)|a+b+c|;(6分)
(2)|a-b+c|.(6分)
解 (1)由已知得a+b=+=,
∵=c,∴延长AC到E,使得||=||,如图所示,
则a+b+c=,
且||=2.
∴|a+b+c|=2.
(2)作=,连接CF,DB,如图所示,
则+=,
而=-=-=a-b,
∴|a-b+c|=|+|=||,
又||=2.
∴|a-b+c|=2.
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