内容正文:
6.2.2向量的减法运算 导学案(详解版)
教材知识提炼
【1】向量的减法
定义
,即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量
作法
在平面内任取一点O,作,,则向量.如图所示
几何意义
如果把两个向量a、b的起点放在一起,则可以表示为从向量b的终点指向向量a的终点的向量.(共起点,连终点,箭头指向被减点)
【2】相反向量
定义
如果两个向量长度相等,而方向相反,那么称这两个向量是相反向量
性质
①对于相反向量有:
②若、互为相反向量,则,
③零向量的相反向量仍是零向量
推论
①,;
②如果与互为相反向量,那么,,.
【3】求作两个向量的差的两种思路
(1)直接用向量加法的三角形法则,即把两向量的起点重合,则差为连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量.
(2)转化为向量的加法来进行,如,可以先作,然后作即可.
【4】向量减法运算的常用方法
【5】.与,之间的关系
(1)对于任意向量,,都有;
(2)当,共线,且同向时,有或;
(3)当,共线,且反向时,有.
说明:由三角形的三边关系,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,可得
,当,共线时取等号.
当,共线,且同向时,有或.(模大的减模小的)
当,共线,且反向时,有.
基于教材的训练
一、单选题
1.如图所示,在平行四边形ABCD中,,,则用,表示向量和分别是( )
A.+和- B.+和-
C.-和- D.-和+
【答案】B
【知识点】向量减法法则的几何应用、向量减法的法则、向量加法法则的几何应用、向量加法的法则
【分析】向量的加法、减法法则计算即可.
【详解】由向量的加法、减法法则,得,
.
故选:B.
2.( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】向量加法的法则、向量减法的法则
【分析】应用向量加减法法则化简即可得.
【详解】.
故选:D.
3.已知,,,,且四边形ABCD为平行四边形,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】向量减法的法则、向量减法法则的几何应用
【分析】根据向量的线性运算法则,可得,,根据平行四边形的性质,可得,化简即可得答案.
【详解】由题意,,
因为四边形ABCD为平行四边形,
所以,即,
整理得.
故选:B
4.下列各式中不能化简为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】向量减法的运算律、向量减法的法则、向量加法的运算律、向量加法的法则
【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
5.已知菱形的边长为1,,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【知识点】向量的模、向量减法的法则
【分析】根据题意可得,结合向量的减法运算和模的定义求解.
【详解】如图:
因为菱形的边长为1,,所以是正三角形,
故,所以.
故选:A
6.设表示“向东走”,表示“向南走”,则所表示的意义为( )
A.向东南走 B.向东南走
C.向西南走 D.向西南走
【答案】C
【知识点】速度、位移的合成、向量减法法则的几何应用、向量加法法则的几何应用
【分析】根据向量表示的几何意义画出图形,利用向量加法的交换律和向量减法的几何意义,可得,根据方向角和模长即可判断选项.
【详解】
如图,分别作出,
则利用向量加法的交换律可得,故.
易知为等腰直角三角形,故,且,
于是所表示的意义为向西南走.
故选:C.
7.已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】向量减法法则的几何应用、向量加法法则的几何应用、向量的模
【分析】由题意可得,再结合从而可求解.
【详解】由题意得,所以,
所以,
则,故C正确.
故选:C.
8.已知为非零向量,则下列说法错误的是( )
A.若,则与方向相同
B.若,则与方向相反
C.若,则与有相等的模
D.若,则与方向相同
【答案】C
【知识点】相反向量、向量减法法则的几何应用
【分析】运用向量三角不等式的取等条件求解即可.
【详解】由向量三角不等式可知,只有当非零向量同向时,有,,故A,D正确;只有当非零向量反向时,有,,故B正确,C错误.
故选:C.
二、多选题
9.(多选)下列各式中结果为零向量的为( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【知识点】向量加法的法则、向量减法的法则
【分析】利用平面向量的线性运算逐项判断即可.
【详解】对于选项A:,故选项A错误;
对于选项B:,故选项B错误;
对于选项C:,故选项C正确;
对于选项D:,故选项D正确,
故选:CD.
10.对于任意三个向量,下列命题中错误的是( )
A.
B.
C.若满足,且与反向,则
D.若,则
【答案】ACD
【知识点】向量减法的运算律、向量加法的运算律、平行向量(共线向量)
【分析】根据向量线性运算性质判断AB,根据向量不能比较大小判断C,根据向量共线性质判断D.
【详解】对于A,,A错误;
对于B,,B正确;
对于C,因为向量不能比较大小可得C错误,
对于D,取,则对与任意的向量都有,故不一定成立,D错误.
故选:ACD.
11.已知,,,四点不共线,下列等式能判断为平行四边形的是( )
A. B.(为平面内任意一点)
C. D.(为平面内任意一点)
【答案】ABC
【知识点】相等向量、向量加法的法则、向量减法的法则
【分析】根据平面向量线性运算法则及相等向量的定义判断即可.
【详解】因为,,,四点不共线,
对于A:,所以且,所以为平行四边形,故A正确;
对于B:因为,所以,所以且,
所以为平行四边形,故B正确;
对于C:因为,即,
所以,所以且,
所以为平行四边形,故C正确;
对于D:因为,所以,
所以,所以四边形为平行四边形,故D错误;
故选:ABC
三、填空题
12.化简 .
【答案】
【知识点】向量减法的法则、向量加法的法则
【分析】应用向量的加减法则化简即可.
【详解】.
故答案为:
13.如图所示,O是正三角形ABC的中心,四边形AOCD和四边形AOBE均为平行四边形,
则:(1)与向量相等的向量有 ;
(2)与向量相反的向量有 ;
(3)与向量的模相等的向量有 .(填图中所画出的向量)
【答案】 , ,,,,
【知识点】相反向量、相等向量、向量的模
【分析】根据已知,结合图象以及向量的概念,即可得出答案.
【详解】因为O是正三角形ABC的中心,所以.
因为四边形AOCD为平行四边形,所以,且.
根据图象可知,与向量相等的向量有;
由已知可得,,且,且.
所以,与向量相反的向量有,;
因为,,
所以与向量的模相等的向量有,,,,.
故答案为:;,;,,,,.
14.已知非零向量满足,则 .
【答案】
【知识点】向量减法法则的几何应用、向量加法法则的几何应用
【分析】根据向量减法的三角形法则得三角形为等边三角形,根据等边三角形的几何特征进行计算即可.
【详解】如图当时,为等边三角形,
则为线段的长度,
所以.
故答案为:.
四、解答题
15.化简:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【知识点】向量减法的法则、向量加法的法则
【分析】(1)(2)根据向量的加减法法则化简即可.
【详解】(1);
(2)
.
16.已知正方形ABCD的边长为1,求:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】向量的模、向量加法的法则、向量减法的法则
【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.
17.如图所示,四边形是平行四边形,B是该平行四边形内一点,且,,,试用向量,,表示与.
【答案】,.
【知识点】向量减法的法则
【分析】利用向量减法的意义求解即可.
【详解】,.
18.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
【知识点】向量加法法则的几何应用、向量减法法则的几何应用
【分析】(1)(2)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.
19.已知,,求:
(1)的取值范围;
(2)的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】向量加法法则的几何应用、向量减法法则的几何应用
【分析】(1)由向量运算的三角形法则即可求解,注意等号成立的条件;
(2)由向量运算的三角形法则即可求解,注意等号成立的条件;
【详解】(1)因为,
且,所以,
当与同向时,;
当与反向时,;
所以的取值范围为.
(2)由,
且,所以,
当与同向时,;
当与反向时,.
所以的取值范围为.
试卷第1页,共3页
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6.2.2向量的减法运算 导学案
教材知识提炼
【1】向量的减法
定义
,即减去一个向量相当于加上这个向量的
作法
在平面内任取一点O,作,,则向量 .如图所示
几何意义
如果把两个向量a、b的起点放在一起,则可以表示为从向量b的 指向向量a的 的向量(共起点,连终点,箭头指向被减点)
【2】相反向量
定义
如果两个向量长度 ,而方向 ,那么称这两个向量是相反向量
性质
①对于相反向量有:
②若、互为相反向量,则 ,
③零向量的相反向量仍是零向量
推论
①,;
②如果与互为相反向量,那么,,.
【3】求作两个向量的差的两种思路
(1)直接用向量加法的三角形法则,即把两向量的起点重合,则差为连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量.
(2)转化为向量的加法来进行,如,可以先作,然后作即可.
【4】向量减法运算的常用方法
【5】.与,之间的关系
(1)对于任意向量,,都有 ;
(2)当,共线,且同向时,有 或 ;
(3)当,共线,且反向时,有 .
基于教材的训练
一、单选题
1.如图所示,在平行四边形ABCD中,,,则用,表示向量和分别是( )
A.+和- B.+和-
C.-和- D.-和+
2.( )
A. B. C. D.
3.已知,,,,且四边形ABCD为平行四边形,则( )
A. B.
C. D.
4.下列各式中不能化简为的是( )
A. B.
C. D.
5.已知菱形的边长为1,,则( )
A.1 B. C. D.2
6.设表示“向东走”,表示“向南走”,则所表示的意义为( )
A.向东南走 B.向东南走
C.向西南走 D.向西南走
7.已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.已知为非零向量,则下列说法错误的是( )
A.若,则与方向相同
B.若,则与方向相反
C.若,则与有相等的模
D.若,则与方向相同
二、多选题
9.(多选)下列各式中结果为零向量的为( )
A. B.
C. D.
10.对于任意三个向量,下列命题中错误的是( )
A.
B.
C.若满足,且与反向,则
D.若,则
11.已知,,,四点不共线,下列等式能判断为平行四边形的是( )
A. B.(为平面内任意一点)
C. D.(为平面内任意一点)
三、填空题
12.化简 .
13.如图所示,O是正三角形ABC的中心,四边形AOCD和四边形AOBE均为平行四边形,
则:(1)与向量相等的向量有 ;
(2)与向量相反的向量有 ;
(3)与向量的模相等的向量有 .(填图中所画出的向量)
14.已知非零向量满足,则 .
四、解答题
15.化简:
(1);
(2)
16.已知正方形ABCD的边长为1,求:
(1);
(2);
(3).
17.如图所示,四边形是平行四边形,B是该平行四边形内一点,且,,,试用向量,,表示与.
18.如图,已知向量、、,作出下列向量:
(1)和;
(2)和.
19.已知,,求:
(1)的取值范围;
(2)的取值范围.
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