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.
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在数的运算中,减法是加法的逆运算,其运算法则是“减去一个数等于加上这个数的相反数”.类比数的减法,可以定义向量的减法.
思考1.向量的减法与加法有什么关系?
思考2.怎样定义一个向量的相反向量?
【答案】思考1 提示:向量的减法是向量加法的逆运算.
思考2 提示:一个向量和其相反向量长度相等,方向相反.
一 向量的减法运算
1.相反向量
定义
与向量长度①____,方向②____的向量,叫做的相反向量,记作③________
规定
零向量的相反向量仍是零向量
结论
和互为相反向量,于是④______
⑤________
如果,互为相反向量,那么,,⑥______
【答案】相等; 相反; ; ; ;
2.向量的减法
定义
求两个向量⑦__的运算,,即减去一个向量相当于加上这个向量的⑧__________
作法
已知向量,,在平面内任取一点,作,,则.如图所示
几何意义
如果把两个向量,的起点放在一起,则可以表示为从向量的⑨____指向向量的⑩____的向量
【答案】差; 相反向量; 终点; 终点
例1
(1) 在中,,,分别为,,的中点,则( )
A. B. C. D.
(2) 如图,已知向量,,不共线,求作向量.
【答案】(1) D
(2) 【解】方法一:如图1,在平面内任取一点,作,,则,再作,则.
方法二:如图2,在平面内任取一点,作,,则,再作,连接,则.
【解析】
(1) 选D.如图,因为D,,分别是,,的中点,所以,,因此.
求作向量的差向量的方法
(1)作两向量的差向量的步骤:
(2)求作两个向量的减法可以通过转化为向量的加法来进行运算,如,可以先作,然后用加法即可.
[跟踪训练1].
(1) [2024·四川成都期中] ( )
A. B. C. D.
(2) 如图,已知向量,,,求作向量.
【答案】(1) A
(2) 解:如图所示,以 为起点分别作向量 和,使,,连接,得向量;再以 为起点作向量,使,连接,得向量,则向量 即为所求作的向量.
【解析】
(1) 选A.根据平面向量的减法运算可得,.
二 向量加减法的混合运算
例2
(1) ( )
A. B. C. D.
(2) ________;
(3) 如图所示,在梯形中,,与交于点,则________.
【答案】(1) D
(2)
(3)
【解析】
(1) .故选D.
(2) .
(3) .
(1)向量减法运算的常用方法
(2)利用三角形法则进行向量加、减法化简的两种形式
①首尾相接且为和;
②起点相同且为差.
[跟踪训练2].[2024·湖南长沙月考](多选)下列四个式子中能化简为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】选.(或),故A符合;,故B符合;,故C符合;,故D不符合.故选.
三 向量加减法的综合应用
例3
(1) 如图,设为四边形的对角线与的交点,若,,,则____________.(用,,表示)
(2) 设点是线段的中点,点在直线外,且,,则______.
【答案】(1)
(2) 2
【解析】
(1) 依题意,在 中,;在 中,,所以.
(2) 以,为邻边作平行四边形(图略),由向量加减法的几何意义可知,,因为,所以,所以平行四边形 为矩形.又,是线段 的中点,所以.
(1)表示向量的方法:首先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,然后利用向量的加减法及运算律表示向量.
(2)向量加减法的几何意义:利用平面几何知识,得出的关系,灵活使用绝对值三角不等式.
[跟踪训练3].
(1) 在四边形中,设,,,则( )
A. B. C. D.
(2) 若向量与满足,,则的最小值为______,的最大值为__.
【答案】(1) A
(2) 7;17
【解析】
(1) 选A..故选A.
(2) 由向量形式的三角不等式 可知,当这两个向量方向相反时,取得最小值7,取得最大值17.
课堂巩固 自测
1.[2024·四川成都期中] ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】选D..
2.已知是四边形所在平面上任一点,且,则四边形一定为( )
A. 菱形 B. 任意四边形 C. 平行四边形 D. 矩形
【答案】C
【解析】选C.由 得,即,所以,所以四边形 为平行四边形.故选C.
3.(多选)(教材P22T4改编)下列式子可以化简为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】选.,,故A,D选项正确,B,C选项不正确.故选.
4.(教材 改编)已知向量,满足,,且,不是方向相反的向量,则的取值范围是____________.
【答案】
【解析】由已知必有,则所求的取值范围是.
5.在四边形中,若,且,则的面积为________.
【答案】
【解析】在四边形 中,,即,即,所以四边形 为平行四边形,又,所以四边形 是边长为4的菱形,且 为正三角形,易知.
1.已学习:向量的减法运算及几何意义.
2.须贯通:向量的减法运算通过相反向量可以转化为向量的加法运算,三角形法则仍然可以进行向量减法运算,体现了数形结合思想.
3.应注意:(1)向量共起点时才可以进行向量的减法运算;
(2)差向量连接两向量的终点,方向指向被减向量的终点.
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