《(浙江專版)2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第二章 平面向量 2.2.2 向量減法運(yùn)算及其幾何意義學(xué)案 新人教A版必修4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專版)2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第二章 平面向量 2.2.2 向量減法運(yùn)算及其幾何意義學(xué)案 新人教A版必修4(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
2.2.2 向量減法運(yùn)算及其幾何意義
預(yù)習(xí)課本P85~86,思考并完成以下問(wèn)題
(1)a的相反向量是什么?
(2)向量的減法運(yùn)算及其幾何意義是什么?
2、
1.相反向量
與a長(zhǎng)度相等、方向相反的向量,叫做a的相反向量,記作-a.
(1)規(guī)定:零向量的相反向量仍是仍是零向量;
(2)-(-a)=a;
(3)a+(-a)=(-a)+a=0;
(4)若a與b互為相反向量,則a=-b,b=-a,a+b=0.
[點(diǎn)睛] 相反向量與相等向量一樣,從“長(zhǎng)度”和“方向”兩方面進(jìn)行定義,相反向量必為平行向量.
2.向量的減法
(1)定義:a-b=a+(-b),即減去一個(gè)向量相當(dāng)于加上這個(gè)向量的相反向量.
(2)幾何意義:以O(shè)為起點(diǎn),作向量=a,=b,則=a-b,如圖所示,即a-b可表示從向量b
3、的終點(diǎn)指向向量a的終點(diǎn)的向量.
[點(diǎn)睛] 在用三角形法則作向量減法時(shí),只要記住“連接向量終點(diǎn),箭頭指向被減向量”即可.
1.判斷下列命題是否正確.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)兩個(gè)向量的差仍是一個(gè)向量.( )
(2)向量的減法實(shí)質(zhì)上是向量的加法的逆運(yùn)算.( )
(3)向量a與向量b的差與向量b與向量a的差互為相反向量.( )
(4)相反向量是共線向量.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√
2.非零向量m與n是相反向量,下列不正確的是( )
A.m=n B.m=-n
C.|m|=|n| D.方向相反
答案:A
3
4、.化簡(jiǎn)-++的結(jié)果等于( )
A. B. C. D.
答案:B
4.在平行四邊形ABCD中,向量的相反向量為______.
答案:,
向量的減法運(yùn)算
[典例] 化簡(jiǎn):(1)(-)-(-);
(2)(++)-(--).
[解] (1)(-)-(-)
=(+)-(+)=-=0.
(2)(++)-(--)
=(+)-(-)=-=0.
(1)向量減法運(yùn)算的常用方法
(2)向量加減法化簡(jiǎn)的兩種形式
①首尾相連且為和;
②起點(diǎn)相同且為差.
做題時(shí)要注意觀察是否有這兩種形式,同時(shí)要注意逆向應(yīng)用.
[活學(xué)活用]
化簡(jiǎn)下列各式:
5、
(1)--;
(2)+-;
(3)--.
解:(1)--=+=.
(2)+-=-=.
(3)--=++=++=.
向量的減法及其幾何意義
[典例] 如圖,已知向量a,b,c不共線,求作向量a+b-c.
[解] 法一:如圖①所示,在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,作=a,=b,則=a+b,再作=c,則=a+b-c.
法二:如圖②所示,在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,作=a,=b,則=a+b,再作=c,連接OC,則=a+b-c.
求作兩個(gè)向量的差向量的兩種思路
(1)可以轉(zhuǎn)化為向量的加法來(lái)進(jìn)行,如a-b,可以先作-b,然后作a+(-b)即可.
(2)也可以直接用向量減
6、法的三角形法則,即把兩向量的起點(diǎn)重合,則差向量為連接兩個(gè)向量的終點(diǎn),指向被減向量的終點(diǎn)的向量.
[活學(xué)活用]
在本例的條件下作出向量:
①a-b+c;②a-b-c.
解:如圖所示.
利用已知向量表示未知向量
[典例] 如圖所示,四邊形ACDE是平行四邊形,B是該平行四邊形外一點(diǎn),且=a,=b,=c,試用向量a,b,c表示向量,,.
[解] 因?yàn)樗倪呅蜛CDE是平行四邊形,
所以==c,=-=b-a,
故=+=b-a+c.
[一題多變]
1.[變?cè)O(shè)問(wèn)]本例條件不變,試用向量a,b,c表示與.
解:=-=c-a,
=-=c-b.
2.[變條件]
本例中
7、的條件“點(diǎn)B是該平行四邊形ACDE外一點(diǎn)”若換為“點(diǎn)B是平行四邊形ACDE內(nèi)一點(diǎn)”,其他條件不變,其結(jié)論又如何呢?
解:因?yàn)樗倪呅蜛CDE是平行四邊形,
所以==c,=-=b-a,
=+=b-a+c.
用幾個(gè)基本向量表示其他向量的一般步驟
(1)觀察待表示的向量位置;
(2)尋找相應(yīng)的平行四邊形或三角形;
(3)運(yùn)用法則找關(guān)系,化簡(jiǎn)得結(jié)果.
層級(jí)一 學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)
1.在三角形ABC中,=a,=b,則=( )
A.a(chǎn)-b B.b-a
C.a(chǎn)+b D.-a-b
解析:選D =-=--=-a-b.
2.在△ABC中,||=||=||=1,則|
8、-|的值為( )
A.0 B.1
C. D.2
解析:選B |-|=|+|=||=1.
3.若O,E,F(xiàn)是不共線的任意三點(diǎn),則以下各式中成立的是( )
A.=+ B.=-
C.=-+ D.=--
解析:選B =+=-.故選B.
4.已知一點(diǎn)O到?ABCD的3個(gè)頂點(diǎn)A,B,C的向量分別是a,b,c,則向量等于( )
A.a(chǎn)+b+c B.a(chǎn)-b+c
C.a(chǎn)+b-c D.a(chǎn)-b-c
解析:選B 如圖,點(diǎn)O到平行四邊形的三個(gè)頂點(diǎn)A,B,C的向量分別是a,b,c,結(jié)合圖形有=+=+=+-=a-b+c.
5.下列各式能化簡(jiǎn)為的個(gè)數(shù)是( )
①(-)-
9、
②-(+)
③-(+)-(+)
④--+
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:選C ①中,(-)-=++=+=;
②中,-(+)=-0=;
③中,-(+)-(+)=---=+-=;
④中,--+=++=+2.
6.下列四個(gè)等式:
①a+b=b+a;②-(-a)=a;③++=0;
④a+(-a)=0,
其中正確的是______(填序號(hào)).
解析:由向量的運(yùn)算律及相反向量的性質(zhì)可知①②④是正確的,③符合向量的加法法則,也是正確的.
答案:①②③④
7.若a,b為相反向量,且|a|=1,|b|=1,則|a+b|=__________,|a-b|=________
10、.
解析:若a,b為相反向量,則a+b=0,∴|a+b|=0,
又a=-b,∴|a|=|-b|=1,∵a與-b共線,∴|a-b|=2.
答案:0 2
8.在△ABC中,D是BC的中點(diǎn),設(shè)=c,=b,=a,=d,則d-a=______,d+a=______.
解析:根據(jù)題意畫出圖形,如圖所示,則d-a=-=+==c;
d+a=+=+==b.
答案:c b
9.化簡(jiǎn):
(1)-+-;
(2)++-.
解:(1)-+-
=(+)-(+)
=-=0.
(2)++-=(+)+(-)
=+=0.
10.設(shè)O是△ABC內(nèi)一點(diǎn),且=a,=b,=c,若以線段OA,OB為鄰邊作
11、平行四邊形,第四個(gè)頂點(diǎn)為D,再以O(shè)C,OD為鄰邊作平行四邊形,其第四個(gè)頂點(diǎn)為H.試用a,b,c表示,,.
解:由題意可知四邊形OADB為平行四邊形,
∴=+=a+b,
∴=-=c-(a+b)=c-a-b.
又四邊形ODHC為平行四邊形,
∴=+=c+a+b,
∴=-=a+b+c-b=a+c.
層級(jí)二 應(yīng)試能力達(dá)標(biāo)
1.已知=a,=b,=c,=d,且四邊形ABCD為平行四邊形,則( )
A.a(chǎn)+b+c+d=0 B.a(chǎn)-b+c-d=0
C.a(chǎn)+b-c-d=0 D.a(chǎn)-b-c+d=0
解析:選B
如圖,a-b=-=,c-d=-=,又四邊形ABCD為平行四邊形,則
12、=,即-=0,所以+=0,即a-b+c-d=0.故選B.
2.平面上有三點(diǎn)A,B,C,設(shè)m=+,n=-,若m,n的長(zhǎng)度恰好相等,則有( )
A.A,B,C三點(diǎn)必在同一直線上
B.△ABC必為等腰三角形且∠B為頂角
C.△ABC必為直角三角形且∠B=90°
D.△ABC必為等腰直角三角形
解析:選C
∵|m|=|n|,+=-,-=+,
∴|-|=|+|,如圖.
即?ABCD的對(duì)角線相等,
∴?ABCD是矩形,∴∠B=90°,選C.
3.在菱形ABCD中,∠DAB=60°,||=2,則|+|=( )
A. B.2
C. D.2
解析:選B 如圖,設(shè)菱形對(duì)角線交
13、點(diǎn)為O,
∵+=+=,
∠DAB=60°,
∴△ABD為等邊三角形.
又∵AB=2,
∴OB=1.在Rt△AOB中,
||==,
∴||=2||=2.
4.已知△ABC為等腰直角三角形,且∠A=90°,給出下列結(jié)論:
(1)|-|=|+|;
(2)|-|=|-|;
(3)|-|=|-|;
(4)|-|2=|-|2+|-|2.
其中正確的個(gè)數(shù)為( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:選D 如圖,以AB,AC為鄰邊作平行四邊形ABDC,則它是正方形,根據(jù)向量加減法的幾何意義可知題中四個(gè)結(jié)論都正確.
5.如圖,已知ABCDEF是一正六邊形,O是
14、它的中心,其中=b,=c,則等于________.
解析:===-=b-c.
答案:b-c
6.對(duì)于向量a,b,當(dāng)且僅當(dāng)____________________________________________時(shí),有|a-b|=||a|-|b||.
解析:當(dāng)a,b不同向時(shí),根據(jù)向量減法的幾何意義,知一定有|a-b|>||a|-|b||,所以只有兩向量共線且同向時(shí),才有|a-b|=||a|-|b||.
答案:a與b同向
7.如圖,已知=a,=b,=c,=d,=e,=f,試用a,b,c,d,e,f表示以下向量:
(1);(2);(3)++.
解:(1)=-=c-a.
(2)=+=-+=-a+d.
(3)++=+++++=0.
8.如圖所示,已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)等于1,=a,=b,=c,試作出下列向量,并分別求出其長(zhǎng)度:
(1)a+b+c.(2)a-b+c.
解:(1)由已知得a+b=+==c,所以延長(zhǎng)AC到E,使||=||.則a+b+c=,且||=2.所以|a+b+c|=2.
(2)作=,連接CF,
則+=,
而=-=a-b,
所以a-b+c=+=,
且||=2,所以|a-b+c|=2.
9