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,掌握平面向量减法运算及运算规则,并理解其几何意义.
2.会作出两个向量的差.
◆ 知识点一 相反向量
定义
与向量a长度 ,方向 的向量,叫作a的相反向量,记作-a
性质
-(-a)=
零向量的相反向量仍是零向量
a+(-a)=(-a)+a=
如果a,b互为相反向量,那么a= ,b= ,a+b=
【诊断分析】 判断下列说法的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)相反向量就是方向相反的向量. ( )
(2)向量与互为相反向量. ( )
(3)-=,-(-a)=a. ( )
◆ 知识点二 向量减法及其几何意义
1.向量减法的定义
向量a加上b的 ,叫作a与b的差,即a-b= .求两个向量差的运算叫作向量的 .
2.向量减法的几何意义
如图所示,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 指向 的向量.
3.|a-b|与|a|,|b|之间的关系
(1)对于任意向量a,b,都有 ≤|a-b|≤ ;
(2)当a,b共线且同向时,有|a-b|= 或 ;
(3)当a,b共线且反向时,有|a-b|= .
【诊断分析】 1.判断下列说法的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)两个向量的差仍是一个向量. ( )
(2)向量a和向量b的差与向量b和向量a的差互为相反向量. ( )
2.如图所示, 在四边形ABCD中,设=a,=b,=c,则向量可用a,b,c表示为 .
◆ 探究点一 向量的减法及其几何意义
例1 如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a+b-c.
变式 [教材P12例3改编] 如图所示,已知向量a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
[素养小结]
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a,-b,然后作a+(-b)即可.
(2)也可以直接用向量减法的几何意义,即使两向量的起点重合,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.
◆ 探究点二 向量加减法的基本运算
例2 (1)[2025·泰安高一期中] 下列向量的运算结果不正确的是 ( )
A.+=
B.-=
C.-(+)=
D.-+=0
(2)化简:
①(-)-(-);
②(++)-(--).
变式 化简:(1)-+-= ;
(2)++-= ;
(3)-++= .
[素养小结]
(1)向量减法运算的常用方法
(2)向量加减法化简的两种形式
①首尾相连且为和;
②起点相同且为差.
做题时要注意观察是否有这两种形式,同时要注意逆向应用.
◆ 探究点三 向量减法及其几何意义的应用
例3 如图所示,四边形ACDE是平行四边形,B是该平行四边形内一点,且=a,=b,=c,试用向量a,b,c表示与.
变式 (1)已知平面内的四边形ABCD和点O,设=a,=b,=c,=d,若a+c=b+d,试判断四边形ABCD的形状.
(2)[教材P23习题6.2T7节选] 已知a,b为两个非零向量,当向量a,b成什么位置关系时,满足|a+b|=|a-b|?
[素养小结]
向量减法的几何意义:两向量相减,表示两向量起点的字母必须相同,这样两向量的差向量以减向量的终点字母为起点字母,以被减向量的终点字母为终点字母.此类问题要根据图形的几何性质,运用向量的平行四边形法则和三角形法则解题,若题目中遇到共起点的向量,则常常创造条件作差,要特别注意向量的方向.
6.2.2 向量的减法运算
【课前预习】
知识点一
相等 相反 a 0 -b -a 0
诊断分析
(1)× (2)√ (3)√
知识点二
1.相反向量 a+(-b) 减法
2. 向量b的终点 向量a的终点
3.(1)||a|-|b|| |a|+|b| (2) |a|-|b| |b|-|a|
(3)|a|+|b|
诊断分析
1.(1)√ (2)√
2.a+c-b [解析] 连接AC,则=-=+-=a+c-b.
【课中探究】
探究点一
例1 解:方法一:如图①,在平面内任取一点O,作=a,=b,=c,连接BC,则=b-c.
过点A作AD∥BC,且AD=BC,连接OD,则=b-c,
所以=+=a+b-c.
方法二:如图②,在平面内任取一点O,作=a,=b,
连接OB,则=a+b,再作=c,连接CB,则=a+b-c.
方法三:如图③,在平面内任取一点O,作=a,=b,连接OB,则=a+b,再作=c,连接OC,则=a+b-c.
变式 解:如图所示,在平面内任取一点O,作=a,=b,=c,=d,
则a-b=,c-d=.
探究点二
例2 (1)C [解析] +=,故A中结果正确;-=,故B中结果正确;-(+)=-=,故C中结果错误;-+=+=0,故D中结果正确.故选C.
(2)解:①方法一:原式=--+=+++=(+)+(+)=+=0.
方法二:原式=--+=(-)-+=-+=+=0.
方法三:设O是平面内任意一点,连接OA,OB,OC,OD,则原式=--+=(-)-(-)-(-)+(-)=--+-++-=0.
②(++)-(--)=(+)-(-)=-=0.
变式 (1)0 (2)0 (3) [解析] (1)-+-=(+)-(+)=-=0.
(2)++-=(+)+(-)=+=0.
(3)-++=++-=.
探究点三
例3 解:=-=c-a,=-=c-b.
变式 解:(1)∵a+c=b+d,即+=+,∴-=-,即=,∴BA∥CD且BA=CD,故四边形ABCD是平行四边形.
(2)当a与b垂直时,满足|a+b|=|a-b|,如图,作矩形ABCD,令=a,=b,所以||=|a+b|,||=|a-b|,即|a+b|=|a-b|.
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