内容正文:
第2课时 向量的减法运算
第1章 1.2 向量的加法
学习目标
1.通过实例, 掌握向量减法的运算, 并理解其几何意义, 提升数学抽象与数学运算核心素养.
2.初步体会数形结合在向量减法解题中的应用, 培养直观想象核心素养.
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知识点 向量的减法
知识梳理
定义 已知两个向量a,b,求x满足a+x=b,这样的运算叫作向量的减法,记为x=b-a,x称为b与a之差
作法 已知向量a,b,在平面内任取一点O.作 =a,=b,则=______,即b-a=b+(-a).
三角形法则
(几何意义) 向量等于终点向量减起点向量
口诀 共起点,连终点,指向被减
b-a
点拨 (1)向量减法的实质是向量加法的逆运算.利用相反向量的定义,-=,就可以把向量的减法转化为加法.
(2)向量减法满足三角形法则,在用三角形法则作向量减法时,要谨记“共起点,连终点,指向被减”原则.解题时要结合图形,准确判断,防止
混淆.
(3)||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|,当且仅当a,b方向相同时左侧取等号,a,b方向相反时右侧取等号.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)向量a-b当它们起点重合时可以看作从向量b的终点指向向量a的终点的向量. ( )
(2)向量与向量是相反向量. ( )
(3)向量的减法实质上是向量的加法的逆运算. ( )
自主检测
√
√
√
2.在△ABC中,若=a,=b,则=
A.a B.a+b
C.b-a D.a-b
√
=-=a-b.故选D.
3.化简下列各式:
①-(-);②-+-;
③-+;④++-.
其中结果为0的个数是
A.1 B.2
C.3 D.4
√
①-(-)=-=0.
②-+-=(+)-=-=0.
③-+=+=0.
④++-=+=0.
以上各式化简后结果均为0,故选D.
4.向量可以写成:①+;②-;③-;④-.其中正确的是__________.(填序号)
①④
①+=;②-=--=-(+)≠;③-=;④-=.故①④正确.
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合作探究
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探究点一 向量的减法运算
化简:(1)--;
解:方法一:--=-=.
方法二:--=-(+)=-=.
典例
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(2)(-)-(-).
解:方法一:(-)-(-)
=--+=+++
=(+)+(+)
=+=0.
方法二:(-)-(-)=--+=(-)+(-)=+=0.
向量减法运算的常用方法
规律方法
对点练1.化简下列各式:
(1)(+)+(--);
解:方法一:原式=+++=(+)+(+)=+=.
方法二:原式=+++=+(+)+=++=+0=.
(2)--.
解:方法一:原式=-=.
方法二:原式=-(+)=-=.
探究点二 向量的减法及其几何意义
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所示,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所示,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.
典例
2
求作两个向量的差向量的2种思路
1.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.
2.可以直接用向量减法的三角形法则,即把两向量的起点重合,则差向量为连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量.
规律方法
对点练2.如图所示,O是四边形ABCD内任一点,试根据
图中给出的向量,确定a,b,c,d的方向(用箭头表示),
使a+b=,c-d=,并画出b-c和a+d.
解:因为a+b=,c-d=,
所以a=,b=,c=,d=.如图所示.
作平行四边形OBEC,平行四边形ODFA.
根据平行四边形法则可得b-c=,a+d=.
探究点三 用已知向量表示其他向量
如图,已知=a,=b,=c,=d,=f,试用a,b,c,d,f表示以下向量.
(1);
典例
3
解:=-=c-a.
(2);
解:=-=d-a.
(3)-;
解:-==-=d-b.
(4)+;
解:+=-+-=b-a+f-c.
(5)-.
解:-=--(-)=-=f-d.
用已知向量表示某向量的步骤
规律方法
对点练3.四边形ACDE是平行四边形,B是该平行四边形外一点,且=a,=b,=c,试用向量a,b,c表示向量,,.
解:因为四边形ACDE是平行四边形,所以==c,=-=b-a,=+=b-a+c.
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随堂评价
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1.已知D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则
A.++=0 B.-+=0
C.+-=0 D.--=0
√
因为=,所以+=+==,所以++=0,故选A.
2.化简下列各式:
①-+;②+-;③--+;④--+.
其中结果为零向量的个数是
A.1 B.2 C.3 D.4
√
①-+=+=0;
②+-=-=0;
③--+=+-=-=0;
④--+=+++=0.故选D.
3. 如图,O为平行四边形ABCD内一点,=a,=b,=c,则=__________.
a-b+c
因为=,=-,=-,所以-=-,=-+,所以=a-b+c.
4.若O是△ABC所在平面内一点,且满足|-|=|-+-|,试判断△ABC的形状.
解:因为-+-=+,-==-,
又|-|=|-+-|,
所以|+|=|-|,所以以AB,AC为邻边的平行四边形的两条对角线的长度相等,所以该平行四边形为矩形,所以AB⊥AC,所以△ABC是直角三角形.
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1.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.
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2.化简:-+--=
A.0 B.
C. D.
√
-+--=+++-=-=0.故
选A.
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3.(多选)对于菱形ABCD,下列各式正确的是
A.= B.||=||
C.|-|=|+| D.|+|=|-|
√
√
√
在菱形ABCD中,如图,||=||,所以B正
确;又|-|=|+|=|+|=
2||,|+|=|+|=2||=
2||,所以C正确;又|+|=|+|=||,|-|=||=||,所以D正确;A显然不正确,故选BCD.
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4.在平行四边形ABCD中,若|+|=|-|,则必有
A.=0
B.=0或=0
C.四边形ABCD为矩形
D.四边形ABCD为正方形
√
因为|+|=|-|,所以||=||,即平行四边形ABCD的对角线相等,所以平行四边形ABCD为矩形.故选C.
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5.(多选)已知a,b为非零向量,则下列命题中正确的是
A.若|a|+|b|=|a+b|,则a与b方向相同
B.若|a|+|b|=|a-b|,则a与b方向相反
C.若|a|+|b|=|a-b|,则a与b有相等的模
D.若||a|-|b||=|a-b|,则a与b方向相同
√
√
√
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如图,根据平面向量的平行四边形或三角形法则,当
a,b不共线时,根据三角形两边之和大于第三边,两
边之差小于第三边有||a|-|b||<|a±b|<
|a|+|b|.当a,b同向时有|a+b|=|a|+|b|,||a|-|b||=|a-b|.当a,b反向时有|a+b|=||a|-|b||,|a|+|b|=|a-b|.故选ABD.
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6.下列各式能化简为的个数是______.
①(-)-;
②-(+);
③-(+)-(+);
④--+.
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因为①(-)-=++=+=,
②-(+)=-0=,
③-(+)-(+)=---=+-=,
④--+=++=+2,
所以能化简为的有3个.
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7.在△ABC中,若|+|=|-|,则∠A=______.
因为|+|=|-|,
所以以AB,AC为邻边的平行四边形为矩形,
故AB⊥AC,即∠A=.
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8.已知非零向量a,b满足|a|=|b|=|a-b|,则=_____.
如图,设=a,=b,=a+b,
则=-=a-b,因为|a|=|b|=|a-b|,
所以BA=OA=OB.
所以△OAB为正三角形,设其边长为1,则|a-b|=||
=1,|a+b|=2×=.
所以==.
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9.(15分)已知在△AOB中, =a,=b且满足|a|=|b|=|a-b|=2,求|a+b|与△AOB的面积.
解:由已知得||=||,以,为邻边作平行四边形OACB,则可知其为菱形,
如图,=a+b,=a-b,由于|a|=|b|=|a-b|,即OA=OB=BA,所以△AOB为正三角形,|a+b|=||=2,S△AOB=×2×2×=.
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10.(15分)如图,已知向量a,b,c,d,求作向量a-b, c-d.
解:如图所示,在平面内任取一点O,
作=a,=b,=c,=d,
则=a-b,=c-d.
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11.设点M是线段BC的中点,点A在直线BC外,||=4,|+|=|-|,则||=
A.8 B.4
C.2 D.1
√
以,为邻边作平行四边形ACDB(图略),则由向量加、减法的几何意义可知=+,=-.因为|+|=|-|,所以||=||.因为四边形ACDB为平行四边形,所以四边形ACDB为矩形,所以AC⊥AB,所以AM为Rt△ABC斜边BC上的中线,所以||=||=2.
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12.已知点O为四边形ABCD所在的平面内的一点,且向量,,,满足等式+=+,若点E为AC的中点,则=
A. B. C. D.
√
因为向量,,,+=+,所以-=-,即=,所以四边形ABCD为平行四边形.因为点E为AC的中点,所以点E为对角线AC与BD的交点,所以===,所以=.
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谢 谢 观 看
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