平面向量有详解答案2.2.2向量减法运算及其几何意义

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2.2.向量加减法、数乘运算及其几何意义

2.2.向量加减法、数乘运算及其几何意义
向量加减法向量的加减法平面向量加减法加减法运算加减法互为逆运算加减法简便运算小数加减法简便运算向量运算空间向量与立体几何向量的运算
2.2.向量加法、减法运算 及其几何意义
1、位移
AB + BC = AC
C A B F1
2、力的合成
F1 + F2 = F
F2
F
数的加法启发我们,从运算的角度看, AC可以认为 是AB与BC的和,F可以认为是F1与F2的和,即位移、力的 合成可以看作向量的加法。
(1)同向
a
(2)反向
a
b
A
B C B C
b
A
AC = a + b
规定: a + 0 = 0 + a = a
AC = a + b
当向量a ,b不是共线向量时,a + b又如何 作出来?
b a

a
A
a+ b
b
B
| a+ b|< | a|+ |b| 一般地,有 | a + b |? | a | |b|
E
3AB BC
3 AC
∴ AC与 AE 共线.
作业:
课本P 4, P 5, P 4 84 90 91
数的加法满足交换律与结合律,即对任意a,b∈R,有
a+b=b+a
任意向量
a、 b
(a+b)+c=a+(b+a)
的加法是否也满足交换律与结合律?
a+ b = b+ a (a + b) + c = a + (b + c )

2-2-2 向量减法运算及其几何意义

2-2-2 向量减法运算及其几何意义

2.2 2.2.2
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教A版 ·数学 ·必修4
足劲,身上青筋根根暴露;无论他们怎样的拖呀,拉呀,推 呀,小车还是在老地方,一点也没有移动.倒不是小车重得 动不了,而是另有缘故:天鹅使劲往上向天空直提,虾一步 一步向后倒拖,梭子鱼又向池塘拉去.对于这个结果我们可 以用物理学知识解释,实质上,在这个寓言中还蕴含着丰富 的数学知识——向量的加法运算和减法运算等知识.本节课 我们就来研究向量的减法. 自主预习 阅读教材P85-86回答下列问题.
第二章
2.2.2 向量减法运算及其几何意义
第二章
平面向量
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课前自主预习
课堂典例讲练
课后强化作业
第二章
2.2 2.2.2
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课前自主预习
第二章
2.2 2.2.2
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第二章
2.2 2.2.2
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非零向量m与n是相反向量,下列不正确的是( A.m=n C.|m|=|n| B.m=-n D.方向相反
)
[答案]
A
第二章
2.2 2.2.2
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2.向量的减法 定义 a-b=a+(-b),即减去一个向量相当于加上这
温故知新 → → 1.在四边形ABCD中,AB=DC,则( A.ABCD一定是矩形 C.ABCD一定是正方形
[答案] D
)
B.ABCD一定是菱形 D.ABCD一定是平行四边形

向量减法及其几何意义

向量减法及其几何意义
定义
设有两个向量 $vec{A} = (x_1, y_1, z_1)$ 和 $vec{B} = (x_2, y_2, z_2)$,则向量 $vec{A}$ 减去向量 $vec{B}$ 的结果是一个新的向量 $vec{C} = vec{A} - vec{B} = (x_1 - x_2, y_1 - y_2, z_1 - z_2)$。
几何意义
向量 $vec{C}$ 是由向量 $vec{A}$ 的终点指向向量 $vec{B}$ 的起点的向量。在平面直角坐标系中,这相当于从 点 $(x_1, y_1)$ 到点 $(x_2, y_2)$ 画一个有向线段,其方向由 $(x_1, y_1)$ 指向 $(x_2, y_2)$。
空间直角坐标系中向量减法
04 向量减法在物理问题中应 用
位移、速度、加速度等物理量计算
01
02
03
位移计算
向量减法可以应用于计算 物体在一段时间内的位移, 即末位置向量减去初位置 向量。
速度计算
通过位移向量与时间向量 的商,可以计算物体的平 均速度或瞬时速度。
加速度计算
加速度是速度向量的变化 率,可以通过相邻两个时 刻的速度向量相减并除以 时间间隔来计算。
向量减法及其几何意义
目录
• 向量减法基本概念 • 向量减法在坐标系中表示 • 向量减法几何意义探讨 • 向量减法在物理问题中应用 • 向量减法在数学问题中应用 • 总结与拓展
01 向量减法基本概念
定义与性质
定义
性质
结合律
交换律的逆
存在零元
向量减法定义为加上一个 向量的相反向量。即对于 任意两个向量 A 和 B, 向量 A 减去向量 B 的结 果是一个新的向量,记作 C = A - B,其中 C 是 A 与 -B(B的相反向量)的 向量和。

向量的减法及其几何意义

向量的减法及其几何意义

80%
零向量性质
对于任意向量$vec{a}$,有$vec{a} + (-vec{a}) = vec{0}$,其中 $vec{0}$表示零向量。
向量数乘的性质
标量与向量的数乘
对于任意标量$k$和向量 $vec{a}$,有$kvec{a}$是一个 向量,其模为$|kvec{a}| = |k||vec{a}|$,方向与$vec{a}$ 相同(当$k > 0$)或相反(当 $k < 0$)。
结合律
a - b - c = a - (b + c)。
零向量性质
任何向量与零向量的差仍然是该向量本身,即a - 0 = a。
向量减法的几何意义
向量减法的几何意义可以理解为在向量平面上,从 一个终点向相反方向延伸到另一个终点的有向线段 。
向量减法对应着向量的合成,即两个向量的和等于 它们同向连接的结果。
04
向量减法的扩展概念
向量加法的性质
80%
交换律
向量加法满足交换律,即$vec{a} + vec{b} = vec{b} + vec{量加法满足结合律,即 $(vec{a} + vec{b}) + vec{c} = vec{a} + (vec{b} + vec{c})$。
向量的减法及其几何意义

CONTENCT

• 向量的基本概念 • 向量的减法 • 向量减法的应用 • 向量减法的扩展概念
01
向量的基本概念
向量的定义
总结词
向量是一种具有大小和方向的量,表 示为有向线段。
详细描述
向量是数学中一个基本概念,表示为 有向线段,由起点、终点和方向确定 。向量的大小或模表示为线段的长度 ,而方向则由起点指向终点。

2.2 平面向量的减法

2.2  平面向量的减法

B C
A
C
B
A
习题 2.2 A组
第 4、6、7、8、11 题. B组
第 5 题.
4. 化简: 习题: (习题2.2) A 组
(1)AB BC CA;
(2) (AB MB) BOOM;
(3) OAOC BOCO; (4) AB- AC BD-CD;
(5) OA-OD AD;
① a 与-a互为相反向量.
② 零向量的相反向量仍是零向量.
③ 任上一a图向(中量-a的与)=它a0.相b反=0向. 量的和是零向量, 即:
问题1. 向量AB与向量BA有什么关系? 能化简
AB BC - DC - ED EF 吗?
答: 向量 AB 与向量 BA是互为相反向量, 即 AB = -BA.
2.2.2 向量减法运算 及其几何意义
返回目录
1. 什么是相反向量? 2. 向量加法与向量减法有什么关系? 3. 怎样作向量的减法? 两个非零向量的差向 量是怎样的一个向量?
(一) 相反向量
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.
如图:
a
b
-a
b = -a, a = -b, |a| = |b|.
= CΒ BC =0.
4. 化简: 习题: (习题2.2) A 组
(1)AB BC CA;
(2) (AB MB) BOOM;
(3) OAOC BOCO; (4) AB- AC BD-CD;
(5) OA-OD AD;
(6) AB- AD- DC;
(7) NQ QP MN - MP.
-

b
-a
-b-=a--ab

向量减法运算及其几何意义

向量减法运算及其几何意义

向量减法与向量加法的结合规则
向量加法满足交换律
对于任意向量$vec{A}$、$vec{B}$,有 $vec{A}+vec{B}=vec{B}+vec{A}$。
向量加法满足结合律
对于任意向量$vec{A}$、$vec{B}$、$vec{C}$,有 $(vec{A}+vec{B})+vec{C}=vec{A}+(vec{B}+vec{C})$。
Байду номын сангаас THANK YOU
感谢聆听
向量减法在实际问题中的应用
物理问题
向量减法可以用于解决物理问 题,如速度和加速度的计算、 力的合成与分解等。
导航问题
在导航中,通过计算起点和终 点之间的向量差,可以确定从 一个位置移动到另一个位置的 方向和距离。
机器学习
在机器学习中,向量减法可以 用于计算两个样本之间的差异 ,用于分类、聚类和降维等任 务。
向量减法运算及其几何意义

CONTENCT

• 向量减法的定义 • 向量减法的性质 • 向量减法的几何意义 • 向量减法的运算规则 • 向量减法的运算实例
01
向量减法的定义
向量减法的数学定义
向量减法是通过在第二个向量的起点绘制一个箭头,该箭头与第 一个向量的箭头在同一直线上,并且具有与第一个向量相反的方 向和长度,从而得到的结果。
04
向量减法的运算规则
向量减法与标量乘法的结合规则
标量乘法满足结合律
对于任意向量$vec{A}$、$vec{B}$和标量 $k$,有$(kvec{A})-vec{B}=k(vec{A}vec{B})$。
VS
标量乘法满足分配律

向量减法运算及其几何意义

向量减法运算及其几何意义
力的合成与分解
在力学中,力的合成与分解可以通过向量减法来描述,例如合力与分力之间的关 系。
03
向量减法的运算规则
向量减法的代数运算
80%
定义
向量减法是通过将一个向量的起 点平移到另一个向量的终点,然 后按照向量加法的规则进行计算 。
100%
性质
向量减法满足交换律和结合律, 即a-b=-(b-a)和(a-b)-c=a(b+c)。
向量减法不满足结合律
$(vec{A} - vec{B}) - vec{C}$不等于$vec{A} (vec{B} - vec{C})$。
向量减法的零向量
若$vec{A} - vec{B} = vec{0}$,则表示$vec{A}$与 $vec{B}$方向相同或相反,且模长相等。
向量减法与加法的关系
向量加法和减法是互为逆运算
$vec{A} + vec{B} = vec{B} + vec{A}$,但$vec{A} - vec{B} neq vec{B} vec{A}$。
向量加法和减法的结合律
$(vec{A} + vec{B}) + vec{C} = vec{A} + (vec{B} + vec{C})$,但$(vec{A} vec{B}) - vec{C} neq vec{A} - (vec{B} - vec{C})$。
数学表示
设$vec{A}$和$vec{B}$是两个向量,则$vec{A} - vec{B}$表示从 $vec{B}$的起点沿着$vec{B}$的方向移动到$vec{A}$的起点,再 反向延长到原点所形成的向量。
向量减法的性质
向量减法不满足交换律
$vec{A} - vec{B}$不等于$vec{B} - vec{A}$。

高中数学教学课例《2.2.2向量的减法运算及其几何意义》课程思政核心素养教学设计及总结反思

高中数学教学课例《2.2.2向量的减法运算及其几何意义》课程思政核心素养教学设计及总结反思

(4)充分挖掘和利用学习资源。因地制宜开展探究
活动
(5)采用多样化的评价方式,鼓励学生参与评价
3.重视同伴评价和自我评价
4.在活动中评价学生的探究能力、情感态度和价值
观 5.在纸笔测试中注重考核学生分析、解决问题的能
力 6.既关注对学生量的评价,又要注重对学生质的评

2.新知探究 提出问题:①向量是否有减法? ②向量的加法运算有平行四边形法则和三角形法 教学过程 则,那么,向量的减法是否也有类似的法则? 引导学生思考,相反向量有哪些性质 a 和-a 互为相 反向量.于是-(-a)=a. 我们规定,零向量的相反向量仍是零向量. 任一向量与其相反向量的和是零向量,即 a+(-a)=(-a)+a=0.如果 a、b 是互为相反的向量,那么 a=-b,b=-a,a+b=0. (1)平行四边形法则 如图 1,设向量=b,=a,则=-b,由向量减法的定义, 知=a+(-b)=a-b.又 b+=a,所以=a-b.由此,我们得到 a-b 的作图方法.
1.先由学生回顾本节学习的数学知识:相反向量,
向量减法的定义,向量减法的几何意义,向量数学方法,类
比,数形结合,几何作图,分类讨论.
七、课后作业
促进学生的全方面发展,关键是课堂的实施,那么
教学方式的转变当然要体现在教学的设计之中,因此课
堂的教学设计在遵循一定策略的基础上,一定要以学生
减法运算是加法运算的逆运算,学生在理解相反向 量的基础上结合向量的加法运算掌握向量的减法运算; 并利用三角形做出减向量.运用几何直观,类比等思维 教学策略选 方法,进一步提高理性思维能力.像数的代数和那样, 择与设计 把减式看成和式.类比数的减法(减去一个数等于加上 这个数的相反数),首先引进相反向量的概念,然后引 入向量的减法(减去一个向量,等于加上这个向量的相 反向量),通过向量减法的三角形法则和平行四边形法

向量加法、减法运算及其几何意义

向量加法、减法运算及其几何意义

(2)作 OA = a , AB = b
(3)作OB = a + b
B
位移的合成可以看 这种作法叫做向量 作向量加法三角形 加法的三角形法则 法则的物理模型
还有没有其他的做法?
尝试练习一:
(1)根据图示填空:
E
D
AC AB BC _____
BC CD _____ BD
C
A
AD AB BC CD _____ AE AB BC CD DE _____
(2)化简OA OC BO CO
解 : 原式 (OA BO) (OC CO) (OA OB) 0 BA
若a , b不共线,则 | a b || a | | b |
任意向量a, b,有|| a | | b ||| a b || a | | b |
任意向量a, b,有|| a | | b ||| a b || a | | b |
任意向量a, b,有|| a | | b ||| a b || a | | b |
a b。
b
a
A
b a
O
B
ab
三角形法则
例题讲解:
例1.如图,已知向量 a, b ,求作向量
作法2:在平面内任取一点O, OB b , 作 OA a , 以 OA、OB为邻边作 OACB
a b。
b
a,
连结OC,则 OC OA OB a b.
A
a
O
ab
C
平行四边形法则
起点相同连对角
向量加法的平行四边形法则:
B C
b
O
ab
A
起 点 相 同

第二章 2.2 2.2.2 向量减法运算及其几何意义

第二章 2.2 2.2.2 向量减法运算及其几何意义

解析:① AB + BC + CA = AC + CA =0; ② OA+ OC + BO + CO =( CO + OA)+( BO + OC ) = CA+ BC = BA ; ③ AB - AC + BD - CD = CB + BC =0; ④ NO + QP + MN - MP = NP + PN =0.
法三:( AB - CD )-( AC - BD ) = AB - CD - AC + BD =( OB - OA)-( OD - OC )-( OC - OA )+(OD - OB ) = OB - OA- OD + OC - OC + OA + OD - OB =0.
先根据向量加、减法的运算法则将易求的向量表 示出来,再表示 BD . [提示]
[解] ∵四边形 ACDE 为平行四边形, ∴ CD = AE =c. BC = AC - AB =b-a. BE = AE - AB =c-a, CE = AE - AC =c-b, ∴ BD = BC + CD =b-a+c.
1.下面给出了四个式子: ① AB + BC + CA ;② OA + OC + BO + CO ; ③ AB - AC + BD - CD ;④ NQ + QP + MN - MP . 其中值为 0 的有 A.①② C.①③④ B.①③ D.①②③ ( )
如图 1 所示.
法二:a+b-c=(a+b)+(-c)在平面内任取一点 O,作 OA =a, AB =b, BC =-c,则 OC =a+b-c,如图 2 所示.

2.2.2平面向量的减法及几何意义

2.2.2平面向量的减法及几何意义

例2:如下图,已知向量 a , b , c , d , 求作向量


a b, c d .
A



B
C

b a
c

d
O

b
D
c

a
d

则 BA OA OB a b



DC OC OD c d

例3:如下图,

ABCD中, AB a , AD b ,
a
b
O
a b
a
A
向量减法的几何意义: a b OA OB BA, 表示 从向量b的终点指向向量a的终点的向量.
练习:课本P87页T2. 例1:
化简:( ) AC DB 1 AB
( A) AD ( B) AC (C )CD ( D) DC
一、向量减法运算的定义
(1)相反向量.
相反的向量,叫做 a 的相反向量,记作 a ① a 和 a互为相反向量,于是 ( a ) a a
②规定:零向量的相反向量还是零向量,即 ③任一向量与其相反向量的和是零向量,即
规定:与向量 a 长度相等,方向
0 0
a
a (a ) (a ) a 0.
④如果 a 、b 是互为相反的向量,那么 a b, b a, a b 0. (2)向量减法的定义: 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.
ab
• 变式训练五
若 a b a b , 则a与a b的夹角为多少度?

高中数学必修四 第2章 平面向量课件 2.2.2 向量减法运算及其几何意义

高中数学必修四 第2章 平面向量课件 2.2.2 向量减法运算及其几何意义
∴E→D+E→A=0,C→F +B→F=0.
∴E→F+E→F=A→B+D→C.
法二 如图,在平面内取点 O,连接 AO、EO、DO、CO、FO、 BO,则 E→F=E→O+O→F=E→A+A→O+O→B+B→F,A→B=A→O +O→B, D→C=D→O+O→C =D→E+E→A+A→O+O→B+B→F+F→C. ∵E、F 是 AD、BC 的中点,
5.化简:(1)(B→A-B→C)-(E→D-E→C); (2)(A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B). 解 (1)(B→A-B→C)-(E→D-E→C)=C→A-C→D=D→A. (2)(A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B)=A→C+B→A-D→C+(D→O+ O→B)=A→C+B→A-D→C+D→B=B→C-D→C+D→B=B→C+C→B=0.
类型三 向量加、减法的综合应用 【例 3】 已知任意四边形 ABCD,E 为 AD 的中点,F 为 BC 的 中点,求证:E→F+E→F=A→B+D→C.
[思路探索] 本题主要考查向量加法与相反向量的知识,可以考 虑封闭图形中所有向量的和为 0 或把E→F用不同的向量形式表示 出来,然后相加,即可得证.
证明 法一 如图,在四边形 CDEF 中,
E→F+F→C+C→D+D→E=0,
∴ E→F
=-
→ FC
- C→D
- D→E =
→ CF
+ D→C

E→D.①
在四边形 ABFE 中,
E→F+F→B+B→A+A→E=0,
∴E→F=B→F+A→B+E→A.②
①+②得 E→F+E→F=C→F+D→C+E→D+B→F+A→B+E→A=(C→F+B→F)+(E→D+ E→A)+(A→B+D→C). ∵E、F 分别是 AD、BC 的中点,

数学必修四2.2.2平面向量减法运算

数学必修四2.2.2平面向量减法运算

1.定义:如果两个向量长度 相等 ,而方向 相反 ,那么称这两个向量
是相反向量.
2.性质:(1)对于相反向量有:a+(-a)=0.
(2)若a,b互为相反向量,则a=-b,a+b=0.
(3)零向量的相反向量仍是 零向量 .
答案
知识点二 思考1 答
向量的减法
根据向量的加法,如何求作a-b?
先作出-b,再按三角形或平行四边形法则作出a+(-b). 向量减法的三角形法则是什么?
2.在公式||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|中,当a与b方向相反且 |a|≥|b|时,|a|-
|b|=|a+b|;当a与b方向相同时,|a+b|=|a|+|b|.
3.在公式||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|中,当a与b方向相同,且|a|≥|b|时,|a|
-|b|=|a-b|;当a与b方向相反时,|a-b|=|a|+|b|.
→ → ∴3≤|AB-AD|≤15.
→ → → → 当AD与AB同向时,|AB-AD|=3; → → → → 当AD与AB反向时,|AB-AD|=15.
→ → ∴|AB-AD|的取值范围为[3,15].
反思与感悟
解析答案
反思与感悟
→ → → → 1.如图所示,平行四边形 ABCD 中,若AB=a,AD=b,则AC=a+b,DB =a-b.
→ → → → =CB+BC=CB-CB=0.
解析答案
→ (2)如图所示,在五边形 ABCDE 中,若四边形 ACDE 是平行四边形,且AB → → =a,AC=b,AE=c,则用 a,b,c 表示下列向量.
→ ①CD=____________; → ②BC=____________; → ③BE=____________; → ④BD=____________.

2.2.2向量减法运算及其几何意义

2.2.2向量减法运算及其几何意义

rr
rr r r
若a,b不共线,则 | a b || a | + | b |
rr
r r rr r r
任意向量a,b,有|| a | | b ||| a b || a | + | b |
rr
r r rr r r
任意向量a,b,有|| a | | b ||| a b || a | + | b |
温故知新
1、向量加法的三角形法则
A
B
a a a a a a a a aa
b
b
b b bO b
b
bb
a+b
首尾相接
2、向量加法的平行四边形法则
D
a a a a a a a a a a a+b
bb
b
A
b
b
bC
a
B
起点相同
3、向量加法的交换律:ar
+
r b
=
r b
+
ar .
4、向量加法的交换律:(ar
= = = =
_Duu_Bur___; _uCu_uA_r ___; _uAu_Cu_r ___; _uAu_Dur____;
你能将减法运 算转化为加法 运算吗?
OA OB = _B_A____ .
例2:选择题:
uuur uuur uuur
(1)AB + BC AD = D
uuur
uuur
5、0 + a = a ( )
6、两个向量是互为相反向量,则两个向量共线
(√ )
例3:化简uuur uuur (1) AB CB; uuur uuur uuur uuur (2) AB + BC + DA DC; uuuur uuuur uuur (3)MN MP PQ.

2.2.2 向量减法运算及其几何意义

2.2.2 向量减法运算及其几何意义

uuur
uuur
uuur
3.若| AB |=5,| AC |=8,则| BC |的取值范围是
( C)
A.[3,8]
B.(3,8)
C.[3,13]
D.(3,13)
4.若 a 与 b 为非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,则( A )
A.a∥b,且 a 与 b 方向相同 B.a、b 是方向相反的向量 C.a=-b D.a、b 无论什么关系均可
ABCD
中,设
uuur AB
uuur
=a,AD
=b,uBuCur
=c,则
uuur DC
等于(
A)
A.a-b+c B.b-(a+c) C.a+b+c D.b-a+c
2.已知 O 为平行四边形 ABCD 内一点, OA =a , OB =b,OC =c,用 a,b,c 表示 OD .
【解析】 = - = - = - + =c-b+a.
B
ab
D
b a
d c
A
d b
cd
C a
c
O
作法:如图,在平面内任取一点O,作OuuAur
r a,
uuur OB
r b,
uuur OC
cr ,则OuuDur
r d,
BA a b,DC c d.
【变式练习】
如图,已知a,b, 求作 a b.
(2)
(1)a
ab
a
b
b
(3)
a
(4)
ab
a
b
r
b r ra
.
7.在平行四边形 ABCD 中,| + |=| - |,则有
()
A. =0 C.ABCD 是矩形

2.2.2 向量减法运算及其几何意义

2.2.2  向量减法运算及其几何意义
如3+3+3+3+3=5×3=15.那么相等的几个 向量相加是否也能转化为数乘运算呢?这需 要从理论上进行探究.
探究一:向量的数乘运算及其几何意义
思考1:已知非零向量a,如何求作向
量a+a+a和(-a)+(-a)+
(-a)?
aa a
OA B C
-a
a
uuur
OC = a+a+a
-a -a
uuur
P NMO
用. 向量的坐标表示的理解及运算的准确性.
一、问题情境
(1)如何求此时竖直 和水平方向速度?
(2)利用什么法则?
v
v sin

v cos
探究: uur uur 给定平面内两个向量 e、1 e2,平面内
任一向量是否都可以在这两向量方向上分解呢?
N
B
uuv
e2
A
uv e1
M
e2
分解
a
平移
共同起点
a-b与b-a是相反向量.
|a-b|≤|a|+|b|,当且仅当a与b反向时取
等号;
|a-b|≥||a|-|b||,当且仅当a与b同向时
取等号.
思考7:|a-b|与|a+b|有什么大小关 系吗?为什么?
B
C

a+b
a-b
O
a
A
思考8:对于非零向量a与b,向量a+b与
a-b可能相等吗?
理论迁移
例1 如图,已知向量a,b,c,求作
O L
uuuur 则OM=
uuur uuur OA OB (线段AB中点的向量表达式)
2
例2.设ueu1r,ueu2r是不共线的非零向量, ( 1) 证 明 :u且ar,ubuuarr可=以ueu1r作- 2为ueu2r一,ubr组= ue基u1r +底3eu;u2r

高中数学必修四 2.2.2 向量减法运算及其几何意义(步步高)

高中数学必修四 2.2.2 向量减法运算及其几何意义(步步高)
解答
反思与感悟 求作两个向量的差向量时,当两个向量有共同始点,直 接连接两个向量的终点,并指向被减向量,就得到两个向量的差向量; 若两个向量的始点不重合,先通过平移使它们的始点重合,再作出差 向量.
跟踪训练 1 如图所示,O 为△ABC 内一点,O→A=a,O→B=b,O→C=c. 求作:b+c-a.
梳理 (1)定义:如果两个向量长度 相等 ,而方向 相反, 那么称这两 个向量是相反向量. (2)性质:①对于相反向量有:a+(-a)=(-a)+a=0. ②若a,b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0. ③零向量的相反向,已知a,b如图,如何作出向量a,b的差 向量a-b?
解答
类型二 向量减法法则的应用
例2 化简下列式子: (1)N→Q-P→Q-N→M-M→P; 解 原式=N→P+M→N-M→P=N→P+P→N=N→P-N→P=0. (2)(A→B-C→D)-(A→C-B→D). 解 原式=A→B-C→D-A→C+B→D
=(A→B-A→C)+(D→C-D→B)=C→B+B→C=0.
解答
(2)(A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B). 解 (A→C+B→O+O→A)-(D→C-D→O-O→B) =A→C+B→A-D→C+(D→O+O→B) =A→C+B→A-D→C+D→B =B→C-D→C+D→B=B→C+C→D+D→B =B→C+C→B=0.
解答
类型三 向量减法几何意义的应用 例 3 已知|A→B|=6,|A→D|=9,求|A→B-A→D|的取值范围. 解 ∵||A→B|-|A→D||≤|A→B-A→D|≤|A→B|+|A→D|,且|A→D|=9,|A→B|=6, ∴3≤|A→B-A→D|≤15. 当A→D与A→B同向时,|A→B-A→D|=3; 当A→D与A→B反向时,|A→B-A→D|=15. ∴|A→B-A→D|的取值范围为[3,15].

2.2.2向量减法运算及其几何意义

2.2.2向量减法运算及其几何意义

练习
(1)
如图,已知a, b, 求作a b.
(2)
a
a
b b
o a
A
o
B
b
a b
A
a b
B
BA OA OB a b
例2.已知平行四边形ABCD , AB a , AD b, 用 a , b 表示向量AC , DB
解:由向量加法的平行四边形法则, A 得
D
C
b a
B
AC a b;
由向量的减法可得,
DB AB AD a b.
课堂小结:
1.理解相反向量的概念 2. 理解向量减法的定义 3. 正确熟练地掌握向量减法的三角形法则 4. 向量加法的三角形法则和减法法则在做 法上有什么区别?
( 2)
反向
例 1.已知向量a, b, c, d , 求作向量a b, c d.
A B D
C
b a
作法 :
d
c a
b
O
d
c
1.在平面上任取点O , 作OA a , OB b, OC c , OD d . 2.作 BA, DC , 则BA a b, DC c d为所求.
2.2 平面向
探 究
向量是否有减法? 如何理解向量的减法?
思 考
(1)如图,如果从a的终点到b的终点作向量,那么
所得向量是什么?
a
b

? b a

(2)如果 a // b ,怎样作出 a b 呢?
a
b
( 1)
同向
a
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2.2.2 向量减法运算及其几何意义
课时目标 1.理解向量减法的法则及其几何意义.2.能运用法则及其几何意义,正确作出两个向量的差.
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__________.
(2)作法:在平面内任取一点O ,作OA →=a ,OB →
=b ,则向量a -b =________.如图所示.
(3)几何意义:如果把两个向量的始点放在一起,则这两个向量的差是以减向量的终点为
________,被减向量的终点为________的向量.例如:OA →-OB →
=________.
一、选择题
1. 在如图四边形ABCD 中,设AB →=a ,AD →=b ,BC →=c ,则DC →
等于( )
A .a -b +c
B .b -(a +c )
C .a +b +c
D .b -a +c
2.化简OP →-QP →+PS →+SP →
的结果等于( ) A.QP → B.OQ → C.SP → D.SQ →
3.若O ,E ,F 是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是( ) A.EF →=OF →+OE → B.EF →=OF →-OE → C.EF →=-OF →+OE → D.EF →=-OF →-OE →
4.在平行四边形ABCD 中,|AB →+AD →|=|AB →-AD →
|,则有( )
A. AD →=0
B. AB →=0或AD →=0 C .ABCD 是矩形 D .ABCD 是菱形
5.若|AB →|=5,|AC →|=8,则|BC →
|的取值范围是( ) A .[3,8] B .(3,8) C .[3,13] D .(3,13)
6.边长为1的正三角形ABC 中,|AB →-BC →
|的值为( )
A .1
B .2 C.3
2
D. 3
题 号
1 2 3 4 5
6 答 案
二、填空题
7. 如图所示,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AC 与BD 交于O 点,则BA →-BC →-OA →+OD →+DA →
=________.
8.化简(AB →-CD →)-(AC →-BD →
)的结果是________.
9. 如图所示,已知O 到平行四边形的三个顶点A 、B 、C 的向量分别为a ,b ,c ,则OD →
=____________(用a ,b ,c 表示).
10.已知非零向量a ,b 满足|a |=7+1,|b |=7-1,且|a -b |=4,则 |a +b |=________.
三、解答题
11. 如图所示,O 是平行四边形ABCD 的对角线AC 、BD 的交点,设AB →=a ,DA →=b ,OC →

c ,求证:b +c -a =OA →
.
12. 如图所示,已知正方形ABCD 的边长等于1,AB →=a ,BC →=b ,AC →
=c ,试作出下列向量并分别求出其长度,
(1)a +b +c ; (2)a -b +c .
能力提升
13.在平行四边形ABCD 中,AB →=a ,AD →=b ,先用a ,b 表示向量AC →和DB →
,并回答:当a ,b 分别满足什么条件时,四边形ABCD 为矩形、菱形、正方形?
14.如图所示,O 为△ABC 的外心,H 为垂心,求证:OH →=OA →+OB →+OC →
.
1.向量减法的实质是向量加法的逆运算.利用相反向量的定义,-AB →=BA →
就可以把减法转化为加法.即:减去一个向量等于加上这个向量的相反向量.如a -b =a +(-b ). 2.在用三角形法则作向量减法时,要注意“差向量连接两向量的终点,箭头指向被减数”.解题时要结合图形,准确判断,防止混淆.
3.以向量AB →=a 、AD →=b 为邻边作平行四边形ABCD ,则两条对角线的向量为AC →=a +b ,BD →

b -a ,DB →
=a -b ,这一结论在以后应用非常广泛,应该加强理解并记住.
2.2.2 向量减法运算及其几何意义
答案
知识梳理
(1)相反向量 (2)BA → (3)始点 终点 BA →
作业设计
1.A 2.B 3.B
4.C [AB →+AD →与AB →-AD →分别是平行四边形ABCD 的两条对角线,且|AB →+AD →|=|AB →-AD →
|, ∴ABCD 是矩形.]
5.C [∵|BC →|=|AC →-AB →
|且
||AC →|-|AB →||≤|AC →-AB →|≤|A C →|+|AB →|.
∴3≤|AC →-AB →
|≤13.
∴3≤|BC →
|≤13.] 6.D [
如图所示,延长CB 到点D ,使BD =1,连结AD ,则AB →-BC →=AB →+CB →
=AB →+BD →=AD →.
在△ABD 中,AB =BD =1, ∠ABD =120°,易求AD =3, ∴|AB →-BC →
|= 3.] 7.CA → 8.0
解析 方法一 (AB →-CD →)-(AC →-BD →
) =AB →-CD →-AC →+BD → =AB →+DC →+CA →+BD → =(AB →+BD →)+(DC →+CA →) =AD →+DA →
=0.
方法二 (AB →-CD →)-(AC →-BD →
) =AB →-CD →-AC →+BD → =(AB →-AC →)+(DC →-DB →) =CB →+BC →
=0. 9.a -b +c
解析 OD →=OA →+AD →=OA →+BC →=OA →+OC →-OB →
=a +c -b =a -b +c . 10.4
解析 如图所示.
设O A →=a ,O B →=b ,则|B A →
|=|a -b |.
以OA 与OB 为邻边作平行四边形OACB , 则|O C →|=|a +b |.由于(7+1)2+(7-1)2=42. 故|O A →
|2+|O B →|2=|B A →
|2, 所以△OAB 是∠AOB 为90°的直角三角形, 从而OA ⊥OB ,所以▱OACB 是矩形, 根据矩形的对角线相等有|O C →|=|B A →
|=4, 即|a +b |=4.
11.证明 方法一 ∵b +c =DA →+OC →=OC →+CB →=OB →
, OA →+a =OA →+AB →=OB →,
∴b +c =OA →+a ,即b +c -a =OA →
.
方法二 ∵c -a =OC →-AB →=OC →-DC →=OD →
, OD →=OA →+AD →=OA →
-b ,
∴c -a =OA →-b ,即b +c -a =OA →
.
12.解 (1)由已知得a +b =AB →+BC →=AC →

又AC →
=c ,∴延长AC 到E , 使|CE →|=|AC →|.
则a +b +c =AE →,且|AE →
|=2 2. ∴|a +b +c |=2 2.
(2)作BF →=AC →
,连接CF , 则DB →+BF →=DF →, 而DB →=AB →-AD →=a -BC →
=a -b ,
∴a -b +c =DB →+BF →=DF →且|DF →
|=2. ∴|a -b +c |=2.
13.解 由向量加法的平行四边形法则,得AC →
=a +b , DB →=AB →-AD →
=a -b .
则有:当a ,b 满足|a +b |=|a -b |时,平行四边形两条对角线相等,四边形ABCD 为矩形; 当a ,b 满足|a |=|b |时,平行四边形的两条邻边相等,四边形ABCD 为菱形; 当a ,b 满足|a +b |=|a -b |且|a |=|b |时,四边形ABCD 为正方形.
14.证明 作直径BD ,连接DA 、DC ,则OB →=-OD →
, DA ⊥AB ,AH ⊥BC ,CH ⊥AB ,CD ⊥BC .
∴CH ∥DA ,AH ∥DC ,
故四边形AHCD 是平行四边形. ∴AH →=DC →,
又DC →=OC →-OD →=OC →+OB →,
∴OH →=OA →+AH →=OA →+DC →=OA →+OB →+OC →.。

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