内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
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
(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.
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.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),因此减去一个向量,相当于加上这个向量的相反向量,求两个向量差的运算叫做向量的减法.
[微提醒] (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.
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(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
答案:BCD
解析:相反向量的大小相等、方向相反,故A错误.故选BCD.
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
答案:BCD
解析:由相反向量的定义知B、D正确,且C正确,A错误.故选BCD.
任务二 向量减法的几何意义
(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.
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.
(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.
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.
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.
任务三 向量加、减运算的综合应用
角度1 向量加、减的混合运算
化简:(1)+--;
(2)(++)-(--).
解:(1)+--=(-)+(-)=+=.
(2)(++)-(--)=+-+=+++=+=0.
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.
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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.
[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.
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.++-
答案:BCD
解析: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;
②;
③-;
④+;
⑤-.
解:①=-=c-a.
②=-=d-a.
③-==-=d-b.
④+=-+-=b-a+f-c.
⑤-=--(-)=f-b-d+b=f-d.
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
1.已知正六边形ABCDEF,则+-=( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析: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.
答案:B
解析: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
答案:A
解析:=-=+-=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|= .
答案:0 2
解析: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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