内容正文:
6.2.2 向量的减法运算
【学习目标】
1.理解相反向量的概念,能用相反向量定义向量的减法.(数学抽象)
2.理解向量减法的运算法则及几何应用.(直观想象、逻辑推理)
3.能运用向量的加、减法运算法则化简或求值.(数学运算)
必备知识·自主导学
一、相反向量
1.定义:与向量a长度相等,方向相反的向量.零向量的相反向量仍是零向量.
2.性质:(1)-(-a)=a;
(2)对于相反向量有a+(-a)=0;
(3)若a,b互为相反向量,则a=-b,a+b=0.
二、向量的减法
1.定义:a-b=a+(-b),即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.
2.作法:已知向量a,b,在平面内任取一点O,作=a,=b,则=a-b,如图所示.
3.几何意义: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.
提醒:向量减法的几何意义:共起点,连终点,指被减.
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)相反向量就是方向相反的向量.(×)
提示:相反向量满足两个条件:一是方向相反,二是长度相等.
(2)两个相等向量之差等于0.(×)
提示:两个向量的差向量还是向量,所以相等向量之差是0.
(3)若向量a与b是相反向量,则向量a与b一定不相等.(×)
提示:零向量的相反向量还是零向量.
(4)-++=0.(√)
提示:由向量减法的运算法则,易知-++=0.
关键能力·师生共研
类型1向量减法的几何意义(直观想象)
【典例1】如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a-b-c.
【解析】
如图,作=a,=b,则即为a-b,
再作=c,
则向量即为a-b-c.
【总结升华】
作差向量的方法
(1)利用向量减法的三角形法则:简记为“共起点,连终点,指向被减”;
(2)转化为向量的加法:a-b=a+(-b).
类型2向量加减的运算(数学运算)
【典例2】化简:
(1)-+;
(2)(-)-(-);
(3)(++)-(--).
【解析】(1)-+=+-=-=.
(2)(-)-(-)=-+-=++=+=-=0.
(3)(++)-(--)=+-(-)=-=0.
【总结升华】
向量减法运算的常用方法
【即学即练】
1.(2025·北京高一检测)如图,在正六边形ABCDEF中,-= ( )
A. B. C. D.
【解析】选C.-=-=,
又=,所以-=.
2.化简:(-)++= ( )
A.0 B. C. D.
【解析】选B.(-)++=+++=.
类型3向量减法的应用(逻辑推理、数学运算)
【典例3】(易错·对对碰)(1)已知O是四边形ABCD内的一点,若-=-,则四边形ABCD的形状是 .
(2)在四边形ABCD中,=,若|-|=|-|,则四边形ABCD的形状是 .
(3)在四边形ABCD中,=,若|+|=|-|,则四边形ABCD的形状是 .
【解析】(1)因为-=-,即=,故四边形ABCD为平行四边形.
答案:平行四边形
(2)因为=,所以四边形ABCD为平行四边形,又因为|-|=|-|,
所以||=||,所以平行四边形ABCD为菱形.
答案:菱形
(3)因为=,所以四边形ABCD为平行四边形.又因为|+|=|-|,
所以||=||,所以平行四边形ABCD为矩形.
答案:矩形
【总结升华】
向量减法的几何应用
(1)利用相等向量证明线段平行且相等,从而证明四边形为平行四边形.
(2)以平行四边形ABCD的两邻边AB,AD分别表示向量=a,=b,则两条对角线表示的向量分别为=a+b,=b-a,则=a-b.
(3)对于菱形、矩形、正方形可以根据平行四边形的邻边相等或对角线相等来判断.
【即学即练】
1.(多选)已知△ABC为等腰直角三角形,且∠A=90°,则有( )
A.|+|=|-|
B.|-|=|-|
C.|-|=|-|
D.|-|2>|-|2+|-|2
【解析】选ABC.由条件可知||=||,且AB⊥AC,
以,为邻边的四边形是正方形,对角线相等,
根据向量加减运算法则可知|+|=|-|,故A正确;
|-|=||,|-|=||,
所以|-|=|-|,故B正确;
|-|=|+|=||,
|-|=|+|=||,
所以|-|=|-|,故C正确;
=,=,
=,
由条件可知=+,
即|-|2=|-|2+|-|2,故D错误.
2.(2025·辽阳高一检测)在平行四边形ABCD中,|+|=|-|=4,且∠BAC=∠CAD,则平行四边形ABCD的面积为 .
【解析】在平行四边形ABCD中,+=,-=,
因为|+|=|-|=4,
即||=||=4,所以平行四边形ABCD为矩形,
又∠BAC=∠CAD,所以平行四边形ABCD为正方形,所以平行四边形ABCD的面积为×4×4=8.
答案:8
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02
必备知识•自主导学
关键能力•师生共研
6.2.2
向量的减法运算
内容概览
【学习目标】
1.理解相反向量的概念,能用相反向量定义向量的减法.(数学抽象)
2.理解向量减法的运算法则及几何应用.(直观想象、逻辑推理)
3.能运用向量的加、减法运算法则化简或求值.(数学运算)
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01
必备知识•自主导学
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一、相反向量
1.定义:与向量a长度_____,方向_____的向量.零向量的相反向量仍是
零向量.
2.性质:(1)-(-a)=__;
(2)对于相反向量有a+(-a)=__;
(3)若a,b互为相反向量,则a=___,a+b=__.
相等
相反
a
0
-b
0
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二、向量的减法
1.定义:a-b=a+(-b),即减去一个向量相当于加上这个向量的_____向量.
2.作法:已知向量a,b,在平面内任取一点O,作 =a, =b,则 =____,
如图所示.
3.几何意义:a-b可以表示为从向量b的_____指向向量a的_____的向量.
提醒:向量减法的几何意义:共起点,连终点,指被减.
相反
a-b
终点
终点
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【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)相反向量就是方向相反的向量.( )
提示:相反向量满足两个条件:一是方向相反,二是长度相等.
(2)两个相等向量之差等于0.( )
提示:两个向量的差向量还是向量,所以相等向量之差是0.
(3)若向量a与b是相反向量,则向量a与b一定不相等.( )
提示:零向量的相反向量还是零向量.
(4) - + + =0.( )
提示:由向量减法的运算法则,易知 - + + =0.
×
×
×
√
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02
关键能力•师生共研
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类型1向量减法的几何意义(直观想象)
【典例1】如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量a-b-c.
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返回
【总结升华】
作差向量的方法
(1)利用向量减法的三角形法则:简记为“共起点,连终点,指向被减”;
(2)转化为向量的加法:a-b=a+(-b).
返回
类型2向量加减的运算(数学运算)
【典例2】化简:
返回
【总结升华】
向量减法运算的常用方法
返回
【即学即练】
√
返回
√
返回
类型3向量减法的应用(逻辑推理、数学运算)
答案:平行四边形
返回
返回
返回
√
√
√
返回
返回
答案:8
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【解析】
如图,作=a,=b,则即为a-b,
再作=c,
则向量即为a-b-c.
(1)-+;
(2)(-)-(-);
(3)(++)-(--).
【解析】(1)-+=+-=-=.
(2)(-)-(-)=-+-=++=+=-=0.
(3)(++)-(--)=+-(-)=-=0.
1.(2025·北京高一检测)如图,在正六边形ABCDEF中,-= ( )
A. B. C. D.
【解析】选C.-=-=,
又=,所以-=.
2.化简:(-)++= ( )
A.0 B. C. D.
【解析】选B.(-)++=+++=.
【典例3】(易错·对对碰)(1)已知O是四边形ABCD内的一点,若-=-,则四边形ABCD的形状是 .
(2)在四边形ABCD中,=,若|-|=|-|,则四边形ABCD的形状是 .
(3)在四边形ABCD中,=,若|+|=|-|,则四边形ABCD的形状是 .
【解析】(1)因为-=-,即=,故四边形ABCD为平行四边形.
(2)因为=,所以四边形ABCD为平行四边形,又因为|-|=|-|,
所以||=||,所以平行四边形ABCD为菱形.
答案:菱形
(3)因为=,所以四边形ABCD为平行四边形.又因为|+|=|-|,
所以||=||,所以平行四边形ABCD为矩形.
答案:矩形
【总结升华】
向量减法的几何应用
(1)利用相等向量证明线段平行且相等,从而证明四边形为平行四边形.
(2)以平行四边形ABCD的两邻边AB,AD分别表示向量=a,=b,则两条对角线表示的向量分别为=a+b,=b-a,则=a-b.
(3)对于菱形、矩形、正方形可以根据平行四边形的邻边相等或对角线相等来判断.
【即学即练】
1.(多选)已知△ABC为等腰直角三角形,且∠A=90°,则有( )
A.|+|=|-|
B.|-|=|-|
C.|-|=|-|
D.|-|2>|-|2+|-|2
【解析】选ABC.由条件可知||=||,且AB⊥AC,
以,为邻边的四边形是正方形,对角线相等,
根据向量加减运算法则可知|+|=|-|,故A正确;
|-|=||,|-|=||,
所以|-|=|-|,故B正确;
|-|=|+|=||,
|-|=|+|=||,
所以|-|=|-|,故C正确;
=,=,
=,
由条件可知=+,
即|-|2=|-|2+|-|2,故D错误.
2.(2025·辽阳高一检测)在平行四边形ABCD中,|+|=|-|=4,且∠BAC=∠CAD,则平行四边形ABCD的面积为 .
【解析】在平行四边形ABCD中,+=,-=,
因为|+|=|-|=4,
即||=||=4,所以平行四边形ABCD为矩形,
又∠BAC=∠CAD,所以平行四边形ABCD为正方形,所以平行四边形ABCD的面积为×4×4=8.
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