1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。62.2向量的减法运算以前台胞春节期间来大陆探亲,需乘飞机从台北到香港,再从香港到上海,现在探亲,可直接乘飞机从台北到上海若台北到香港的位移用向量a表示,香港到上海的位移用向量b表示,上海到台北的位移用向量c表示【问题1】向量a、b、c有何关系?【问题2】现在探亲的位移是什么?1相反向量互为相反向量的两个向量一定是共线向量吗?提示:互为相反向量的两个向量一定是共线向量2向量的减法(1)定义:向量a加上b的相反向量,叫做a与b的差,即aba求两个向量差的运算叫做向量的减法(
2、2)几何意义作法已知向量a,b,在平面内任取一点O,作a,b,则ab,即ab可以表示从向量b的终点指向向量a的终点的向量图示准确理解向量减法的几何意义(1)向量减法是向量加法的逆运算设xba,则xab,如图,设a,b.由向量加法的三角形法则可知,所以ab.(2)对于两个共起点的向量,它们的差就是连接这两个向量的终点,方向指向被减的向量已知a,b是不共线的向量,如何在同一个平行四边形中作出ab和ab?提示:如图所示,作平行四边形OACB,设a,b,根据向量加法的平行四边形法则和向量减法的三角形法则,有ab,ab.1.方向相反的向量就是相反向量吗?2在代数运算中的移项法则,在向量中是否仍然成立?3
3、若|a|b|,则ab或ab,这种说法对吗?4根据相反向量的定义知,成立吗?提示:1.不一定.2.成立.3.不对.4.成立对于教材第13页练习3变式:作图验证:(ab)ab.提示:已知向量a,b,如图所示:如图(1),作a,b,则ab,所以,即为所求如图(2),作a,b,则ab,即为所求结合图形已知,所以ab.1化简的结果等于()A B C D【解析】选B.原式()()0.2已知ABCD的对角线AC和BD相交于O,且a,b,则_,_(用a,b表示)【解析】如图,ba,ab.答案:baab基础类型一向量减法的几何意义(直观想象)1如图,在ABC中,D为BC的中点,则下列结论错误的是()A BC0
4、D2如图,已知向量a,b,c不共线,求作向量abc.【解析】1.选C.,是相反向量,它们的和是零向量,但0.2方法一:如图所示,在平面内任取一点O,作a,b,则ab,再作c,则abc.方法二:如图所示,在平面内任取一点O,作a,b,则ab,再作c,连接OC,则abc.在本例2的条件下,作出向量:abc.【解析】如图所示:作两个向量的差的两种方法(1)用向量减法的三角形法则步骤口诀:共起点,连终点,指向被减(2)用向量减法的定义根据aba转化为向量加法运算,再作图微提醒:要熟悉常见平面图形的几何性质,能够从向量的角度,运用向量语言进行表示【结论通通用】|ab|与|a|,|b|的关系(1)当a,b
5、不共线时,如图,作a,b,则ab.于是|ab|(2)当a,b共线且同向时,若|a|b|,则ab与a,b同向(如图),于是|ab|a|b|.若|a|b|,则ab与a,b反向(如图),于是|ab|b|a|.(3)当a,b共线且反向时,ab与a同向,与b反向于是|ab|a|b|(如图).可见,对任意两个向量,总有向量不等式成立:|a|b|ab|a|b|.【典例】已知|6,|9,求|的取值范围【解析】因为|,且|9,|6,所以3|15.当与同向时,|3;当与反向时,|15.所以|的取值范围为3,15.基础类型二向量的加减法运算(数学运算)【典例】化简:()();化简:()().【解析】方法一:原式()
6、().方法二:原式()()0.方法一:原式()()0.方法二:原式()()()()()0000.向量减法运算的常用方法微提醒:做题时要注意观察是否有下列两种形式:(1)首尾相接且为和;(2)起点相同且为差同时,要注意逆向应用,统一向量起点方法的应用1下列四式中不能化简为的是()A()B()()CD【解析】选D.A中,() ;B中,()();C中,;D中,显然不能化简为.2化简:(1);(2)()();(3)()().【解析】(1).(2)()()()()0.(3)()()()()0.【加固训练】 化简:(1);(2);(3);(4);(5);(6).【解析】(1)0;(2)0;(3);(4)0
7、;(5);(6)方法一:0.方法二:0.综合类型向量加减法运算的综合应用(数学运算、逻辑推理)利用已知向量表示未知向量【典例】如图所示,四边形ACDE是平行四边形,点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,.【解析】由平行四边形的性质可知c,由向量的减法可知:ba,由向量的加法可知bac.本例中的条件“点B是该平行四边形外一点”若换为“点B是该平行四边形内一点”,其他条件不变,其结论又如何呢?【解析】如图,因为四边形ACDE是平行四边形,所以c,ba,bac.用已知向量表示其他向量的三个关注点(1)搞清楚图形中的相等向量、相反向量、共线向量以及构成三角形的三个向量之间
8、的关系,确定已知向量与被表示向量的转化渠道(2)注意综合应用向量加法、减法的几何意义以及向量加法的结合律、交换律来分析解决问题(3)注意在封闭图形中利用向量加法的多边形法则例如,在四边形ABCD中,0.【加固训练】 如图,在ABC中,D,E分别为边AC,BC上的任意一点,O为AE,BD的交点,已知a,b,c,e,用a,b,c,e表示向量.【解析】在OBE中,有ec,在ABO中,eca,在ABD中,ab,所以在OAD中,ecaabecb.向量加减法与平面几何知识的综合应用【典例】已知O为四边形ABCD所在平面内的一点,且向量,满足,则四边形ABCD的形状为_【解析】因为,所以,.所以|,且DAC
9、B,所以四边形ABCD是平行四边形答案:平行四边形1用向量法解决平面几何问题的步骤(1)将平面几何问题中的量抽象成向量(2)化归为向量问题,进行向量运算(3)将向量问题还原为平面几何问题2用向量法证明四边形为平行四边形的方法和解题关键(1)利用向量证明线段平行且相等从而证明四边形为平行四边形,只需证明对应有向线段所表示的向量相等即可(2)根据图形灵活应用向量的运算法则,找到向量之间的关系是解决此类问题的关键微提醒:对于平行四边形、菱形、矩形、正方形对角线具有的性质要熟悉并会应用【加固训练】 若O是ABC所在平面内一点,且满足|,试判断ABC的形状【解析】因为,所以|,以AB,AC为邻边的平行四
10、边形对角线相等,所以以AB,AC为邻边的平行四边形为矩形,所以BAC90,得ABC的形状是直角三角形创新拓展向量与平面几何知识的综合问题(逻辑推理)【典例】如图,O为ABC的外心,H为垂心求证:.【证明】作直径BD,连接DA,DC,有,DAAB,DCBC,AHBC,CHAB,故CHDA,AHDC.得四边形AHCD是平行四边形,进而.又,得.平行四边形中有关向量的结论平行四边形中有关向量的以下结论,在解题中可以直接使用:(1)对角线的平方和等于四边的平方和,即|ab|22(|a|2|b|2).(2)若|ab|ab|,则以a,b为邻边的平行四边形为矩形创新思维向量加减法中的探索问题(直观想象)【典
11、例】如图,在ABCD中,a,b.(1)当a,b满足什么条件时,ab与ab所在的直线互相垂直?(2)ab与ab有可能为相等向量吗?为什么?【解析】(1)ab,ab.若ab与ab所在的直线互相垂直,即ACBD.因为当|a|b|时,平行四边形ABCD为菱形,此时ACBD,故当a,b满足|a|b|时,ab与ab所在的直线互相垂直(2)不可能因为ABCD的两对角线不可能平行,所以ab与ab不可能为共线向量,更不可能为相等向量【思维难点】灵活应用向量ab,ab的几何意义【加固训练】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ABC外部C点P
12、在直线AB上 D点P在直线AC上【解析】选D.因为,所以,所以,即.故点P在边AC所在的直线上1若O,E,F是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是()A BC D【解析】选B.由向量减法的三角形法则可知.2如图,在四边形ABCD中,设a,b,c,则等于()Aabc Bb(ac)Cabc Dbac【解析】选A.()acb.3若a,b为相反向量,且|a|1,|b|1,则|ab|_,|ab|_【解析】因为a,b为相反向量,所以ab0,即|ab|0,又ab,所以|ab|2a|2.答案:024化简:(1)_;(2)_【解析】(1)方法一:原式.方法二:原式().(2)()()0.答案:(1)(2)05如图所示,(1)用a,b表示;(2)用b,c表示.【解析】由题意知a,b,c.(1)ab.(2)()bc.关闭Word文档返回原板块