1、6.2.2向量的减法运算学 习 任 务核 心 素 养1理解相反向量的含义,能用相反向量说出向量减法的意义(难点)2掌握向量减法的运算及其几何意义,能熟练地进行向量的加减运算(重点)3能将向量的减法运算转化为向量的加法运算(易混点)1类比数的运算,自然引入向量的减法运算是加法运算的逆运算,顺利给出向量减法的三角形法则,培养数学抽象和数学建模的核心素养2通过对向量的减法的学习,提升数学运算和逻辑推理素养一架飞机由天津香港,再由香港天津问题:飞机的两次位移分别是什么?它们之间有什么关系?知识点向量的减法运算1相反向量(1)定义: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)性质:(
2、a)a对于相反向量有:a(a)(a)a0若a,b互为相反向量,则ab,ba,ab02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(b)求两个向量差的运算叫做向量的减法(2)作法:在平面内任取一点O,作a,b,则向量ab,如图所示在什么条件下,|ab|a|b|?提示当a,b至少有一者为0或a,b非零且反向时成立1思考辨析(正确的画“”,错误的画“”)(1)0aa()(2)(a)a()(3)a(a)0()(4)a0a()(5)aba(b)()(6)a(a)0()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2非零向量m与n是相反向量,下列不正确的是()AmnBmnC|m|n|
3、D方向相反A由条件可知,当m0且n0时,B,C,D项都成立,故选A3化简的结果等于()AB CDB原式()()04如图,在ABCD中,a,b,用a,b表示向量,则_,_abba由向量加法的平行四边形法则,及向量减法的运算法则可知ab,ba 类型1向量减法的几何意义【例1】(1)如图所示,四边形ABCD中,若a,b,c,则()AabcBb(ac)CabcDbac(2)如图所示,已知向量a,b,c不共线,求作向量abc(1)A()acb(2)解法一:(几何意义法)如图所示,在平面内任取一点O,作a,b,则ab,再作c,则abc法二:(定义法)如图所示,在平面内任取一点O,作a,b,则ab,再作c,
4、连接OC,则abc图图如何作两个已知向量的差向量?提示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ab,可以先作b,然后作a(b)即可(2)可以直接用向量减法的三角形法则,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1如图,已知向量a,b,c,求作向量abc解法一:先作ab,再作abc即可如图所示,以A为起点分别作向量和,使a,b连接CB,得向量ab,再以C为起点作向量,使c,连接DB,得向量则向量即为所求作的向量abc图图法二:先作b,c,再作a(b)(c),如图(1)作b和c;(2)作a,则abc 类型2向量减法的运算及简单应用【例2】
5、(1)如图所示:用a,b表示;用b,c表示(2)化简下列各向量的表达式:;()();()()解(1)由题意知a,b,cab()bc(2)法一:(加法法则)原式()()0法二:减法法则(利用相反向量)原式()()0法三:减法法则(创造同一起点)原式()()()()0()()()()01向量加减法化简的两种形式(1)首尾相连且为和(2)起点相同且为差解题时要注意观察是否有这两种形式,同时注意逆向应用2与图形相关的向量运算化简首先要利用向量加减的运算法则、运算律,其次要分析图形的性质,通过图形中向量的相等、平行等关系辅助化简运算2(多选题)如图,在平行四边形ABCD中,下列结论正确的是()A0BCD
6、0ABD由|,且与的方向相反,知与是一对相反向量,因此有0,故选项A正确;由向量加法的平行四边形法则知,故选项B正确;由,得,故选项C错误;与是一对相反向量,故0,故选项D正确3化简下列向量的表达式:(1);(2)()()解(1)(2)()()()0 类型3向量减法几何意义的应用【例3】(1)在四边形ABCD中,若|,则四边形ABCD是()A菱形B矩形C正方形 D不确定(2)已知|6,|9,求|的取值范围1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,平行四边形ABCD中,a,b,则ab,ab2已知向量a,b,那么|a|b|与|ab|及|a|b|三者具有什么样
7、的大小关系?提示它们之间的关系为|a|b|ab|a|b|(1)当a,b有一个为零向量时,不等式显然成立(2)当a,b不共线时,作a,b,则ab,如图所示,根据三角形的性质,有|a|b|ab|a|b|同理可证|a|b|ab|b|,作法同上,如图所示,此时|ab|a|b|综上所述,得不等式|a|b|ab|a|b|(1)B,四边形ABCD为平行四边形,又|,|四边形ABCD为矩形(2)解|,且|9,|6,3|15当与同向时,|3;当与反向时,|15|的取值范围为3,151将本例(2)的条件改为“|8,|5”,求|的取值范围解因为,|8,|5,|,所以3|13,当与同向时,|3;当与反向时,|13所以
8、|的取值范围是3,132在本例(2)条件不变的情况下,求|的取值范围解由|,|6,|9,3|15当与同向时,|15;当与反向时,|3|的取值范围为3,153本例(2)中条件“|9”改为“|9”,求|的取值范围解,又|,由|,3|15|的取值范围为3,15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1在ABC中,D是BC边上的一点,则等于()ABCDC在ABC中,D是BC边上一点,则由两个向量的减法的几何意义可得2(
9、多选题)在菱形ABCD中,下列等式中成立的是()A BC DABD如图,根据向量减法的三角形法则知A、B、D均正确,C中,()2,故选ABD3化简_0()()04若|8,|5,则|的取值范围是_3,13因为,故当,同向共线时,|3;当,反向共线时,|13;当,不共线时,|,即3|13综上可得3|135若a0,b0且|a|b|ab|,则a与ab所在直线的夹角为_30如图,设a,b,则ab,因为|a|b|ab|,所以|,所以OAB是等边三角形,所以BOA60因为ab,且在菱形OACB中,对角线OC平分BOA所以a与ab所在直线的夹角为30回顾本节知识,自我完成以下问题:(1)什么是相反向量?相反向量与相同向量的共同点和不同点分别是什么?(2)向量的减法与加法之间有什么联系?(3)向量减法的几何意义是什么?如何作两个已知向量的差向量?