内容正文:
6.2 平面向量的运算
6.2.2 向量的减法运算
第六章 单元学习二 向量运算
学习目标
1.借助实例和平面向量的几何表示,理解相反向量的含义、 理解向量减法的几何意义,培养数学抽象的核心素养.
2.掌握平面向量的减法运算及运算法则,培养数学运算的核 心素养.
任务一 向量的减法运算
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任务二 向量减法的几何意义
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任务三 向量加、减运算的综合应用
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随堂评价
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内容索引
课时分层评价
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任务一 向量的减法运算
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(阅读教材P11,完成问题1、2)
问题1.一架飞机由A地到B地,再由B地到A地.飞机的两次位移分别是什么?它们之间有什么关系?
提示:飞机的两次位移分别是,,它们的模相等,方向相反.
问题2.在数的运算中,减法是加法的逆运算,它的运算法则是什么?
提示:减去一个数等于加上这个数的相反数.
问题导思
1.相反向量:与向量a长度______,方向______的向量,叫做a的______向量,记作-a.
2.向量的减法:向量a加上b的__________,叫做a与b的差,即a-b=a+(-b),因此减去一个向量,相当于加上这个向量的__________,求两个向量____的运算叫做向量的减法.
新知构建
相等
相反
相反
相反向量
相反向量
差
(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)若a,b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0.
微提醒
(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
√
典例
1
√
√
相反向量的大小相等、方向相反,故A错误.故选BCD.
规律方法
1.抓住相反向量的两个要素:大小相等、方向相反,对每个选项作出判断,注意零向量.
2.向量的减法运算可看作向量加法与相反向量的综合.
对点练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
√
√
√
由相反向量的定义知B、D正确,且C正确,A错误.故选BCD.
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任务二 向量减法的几何意义
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(阅读教材P11—12,完成问题3)
问题3.向量加法运算有三角形法则和平行四边形法则,那么如何进行向量的减法运算呢?
提示:转化为加法来进行,减去一个向量相当于加上这个向量的相反
向量.
问题导思
向量减法的几何意义
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,这是向量减法的几何意义.
新知构建
(链接教材P12例3)如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.
典例
2
解: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.
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.
规律方法
求作两个向量的差向量的两种思路
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几何意义,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.
对点练2.如图,已知向量a,b,c,求作向量a-b-c.
解:如图所示,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.
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任务三 向量加、减运算的综合应用
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角度1 向量加、减的混合运算
化简:(1)+--;
解:+--=(-)+(-)=+=.
(2)(++)-(--).
解:(++)-(--)=+-+=+++=+=0.
典例
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规律方法
向量加减法运算的基本方法
1.利用相反向量统一成加法(相当于向量求和).
2.运用减法公式-=(正用或逆用).
3.运用辅助点法,利用向量的定义将所有向量转化为以其中一确定点为起点的向量,使问题转化为有共同起点的向量问题.
角度2 用已知向量表示其他向量
(链接教材P12例4)如图所示,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:由平行四边形的性质可知==c,
由向量的减法可知=-=b-a,
由向量的加法可知=+=b-a+c.
典例
4
变式探究
(变条件)若本例中的条件“B是该平行四边形外一点”变为“B是该平行四边形内一点”,其他条件不变,试用向量a,b,c表示向量,,.
解:如图,因为四边形ACDE是平行四边形,所以==c,=-=b-a,=+=b-a+c.
规律方法
用已知向量表示其他向量的一般步骤
第一步:先观察各个向量在图形中的位置;
第二步:寻找(或作出)相应的平行四边形或三角形;
第三步:运用法则找关系;
第四步:化简结果.
对点练3.(1)(多选)下列结果为零向量的是
A.+(-) B.-+-
C.-+ D.++-
√
√
√
对于A,+(-)=+(+)=+=≠0,故A不正确;对于B,-+-=+-=-=0,故B正确;对于C,-+=+=0,故C正确;对于D,++-=+-=-=0,故D正确.故选BCD.
(2)(一题多问)如图,已知=a,=b,=c,=d,=f,试用a,b,c,d,f表示以下向量:
①;
解:=-=c-a.
②;
解:=-=d-a.
③-;
解:-==-=d-b.
④+;
解:+=-+-=b-a+f-c.
⑤-.
解:-=--(-)=f-b-d+b=f-d.
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课堂小结
任务再现 (1)向量的减法运算.(2)向量减法的几何意义
方法提炼 数形结合
易错警示 忽视向量共起点时才可进行向量的减法运算
随堂评价
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1.已知正六边形ABCDEF,则+-=
A. B.
C. D.
√
如图所示,由正六边形的特征可知=,=,所以+-=+-==.故选B.
2.化简-++等于
A. B.
C. D.
√
原式=(+)+(+)=+0=.故选B.
3.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
√
=-=+-=a+c-b=a-b+c.故选A.
4.(双空题)若a,b互为相反向量,且|a|=1,|b|=1,则|a+b|=___,|a-b|=___.
0
2
若a,b为相反向量,则a+b=0,所以|a+b|=0.又a=-b,所以
|a|=|-b|=1,因为a与-b同向共线,所以|a-b|=2.
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课时分层评价
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1.在△ABC中,=a,=b,则=
A.a+b B.a-b
C.b-a D.-a-b
√
=-=b-a.故选C.
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2.化简+-的结果等于
A. B.
C. D.
√
+-=-=.故选D.
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3.设e是单位向量,=e,=-e,||=1,则四边形ABCD是
A.梯形 B.菱形
C.矩形 D.正方形
√
因为=e,=-e,所以=e=-,即∥,所以||=||=|e|=1,所以四边形ABCD是平行四边形.因为||=1,即||=||,则由菱形的判定定理可知,四边形ABCD是菱形.故选B.
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4.在边长为1的正方形ABCD中,若=a,=b,=c,则|a-b+c|等于
A.0 B.1
C.2 D.
√
|a-b+c|=|-+|=|++|=|+|=2||=2.故选C.
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5.(多选)已知+=,则下列结论正确的是
A.+= B.+=
C.-= D.+=
√
√
对于A,+=,故A错误;对于B,化为-=,即+=,故B正确;对于C,对+=-=,故C错误;对于D,由--=-,即+=,故D正确.故选BD.
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6.(多选)下列能化简为的是
A.-+ B.+(+)
C.(+)+(-) D.+-
√
√
√
对于A,-+=-=,故A正确;对于B,++=+=,故B正确;对于C,(+)+(-)=+=,故C正确;对于D,+-=-,故D不符合题意.故选ABC.
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7.如图,在梯形ABCD中,AC与BD交于点O,则-+-+=___.
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-+-+=++++=+=0.
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8.如图所示,已知一点O到平行四边形ABCD的三个顶点A,B,C的向量分别为r1,r2,r3,则=___________. (用r1,r2,r3表示)
r3+r1-r2
=+=+=+-=r3+r1-r2.
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9.在△ABC中,若D是边BC的中点,E是△ABC所在平面内任意一点,则-+=____.
0
-+=+-=-.因为D是边BC的中点,所以=,所以-+=0.
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10.(13分)(一题多问)向量a,b,c,d,e如图所示,据图解答下列各题:
(1)用a,d,e表示;
解:由题图知=a,=b,=c,=d,=e.
=++=d+e+a.
(2)用b,c表示;
解:由题图知=a,=b,=c,=d,=e.
=-=--=-b-c.
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(3)用a,b,e表示;
解:由题图知=a,=b,=c,=d,=e.
=++=e+a+b.
(4)用d,c表示.
解:由题图知=a,=b,=c,=d,=e.
=-=-(+)=-c-d.
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11.(多选)已知a,b为非零向量,则下列命题中正确的有
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的模相等
D.若||a|-|b||=|a-b|,则a与b方向相同
√
√
√
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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12.(多选)已知A,B,C,D四点不共线,下列等式能判定四边形ABCD为平行四边形的是
A.=
B.-=-(O为平面内任意一点)
C.+=
D.+=+(O为平面内任意一点)
√
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对于A,=,所以AB∥DC且AB=DC,所以四边形ABCD为平行四边形,故A正确;对于B,因为-=-,所以=,所以AB∥DC且AB=DC,所以四边形ABCD为平行四边形,故B正确;对于C,因为+=,即+=+,所以=,所以AD∥BC且AD=BC,所以四边形ABCD为平行四边形,故C正确;对于D,因为+=+,所以-=-,所以=,所以四边形ABDC为平行四边形,故D错误.故选ABC.
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13.设点M是线段BC的中点,点A在直线BC外,且||=4,|+|=|-|,则||=___.
2
以AB,AC为邻边作平行四边形ACDB(图略),由向量加减法的几何意义可知,=+,=-,因为|+|=|-|,所以||=||,又||=4,M是线段BC的中点,所以||=||=||=2.
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14.(15分)如图所示,在平行四边形ABCD中,E,F分别为边AB和BC的中点,G为AC与BD的交点.
(1)若||=|++|,试判断四边形ABCD的形状,并说明
理由;
解:由条件知||=|++|=||,即AB=AD.
又四边形ABCD是平行四边形,故四边形ABCD是菱形.
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(2)化简--,并在图中作出表示该化简结果的向量.
解:由平行四边形及三角形中位线的性质可知=.所以--=--=-(+)=-=.作出向量,如图所示.
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15.(5分)已知A,B,C为三个不共线的点,P为△ABC所在平面内一点,若+=+,则下列结论正确的是
A.点P在△ABC内部
B.点P在直线BC上
C.点P在直线AB上
D.点P在直线AC上
√
因为+=+,所以-=-,所以=+,-=,即=.故点P在边AC所在的直线上.故选D.
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16.(17分)如图,O为△ABC的外心,H为垂心,若=x+y+z,试求x,y,z的值.
解:如图所示,连接AH,HC,延长BO交圆O于点D,连接DA,DC,则OB=OD,DA⊥AB,DC⊥BC.
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又CH⊥AB,AH⊥BC,所以CH∥DA,AH∥DC,
所以四边形AHCD是平行四边形,
所以=.
又=-=+,
所以=+=+=++.
即x=y=z=1.
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谢 谢 观 看 !
第
六
章
平
面
向
量
及
其
应
用
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