《高中數(shù)學(xué) 第二章 平面向量 2.2 平面向量的線性運(yùn)算 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)《高中數(shù)學(xué) 第二章 平面向量 2.2 平面向量的線性運(yùn)算 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(8頁珍藏版)》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
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.理解相反向量的含義,能用相反向量說出向量相減的意義.(難點(diǎn))2.掌握向量減法的運(yùn)算及其幾何意義,能熟練地進(jìn)行向量的加減運(yùn)算.(重點(diǎn))3.能將向量的減法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為向量的加法運(yùn)算.(易混點(diǎn))
[自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知]
1.相反向量
(1)定義:如果兩個(gè)向量長度相等,而方向相反,那么稱這兩個(gè)向量是相反向量.
(2)性質(zhì):①對(duì)于相反向量有:a+(-a)=0.
②若a,b互為相反向量,則a=-b,a+b=0.
③零向量的相反向量仍是零向量.
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
2、反向量.
(2)作法:在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,作=a,=b,則向量a-b=,如圖2213所示.
圖2213
[基礎(chǔ)自測]
1.思考辨析
(1)若b是a的相反向量,則a與b一定不相等.( )
(2)若b是a的相反向量,則a∥b.( )
(3)向量的相反向量是,且=-.( )
(4)-=.( )
[解析] (1)錯(cuò)誤.當(dāng)a=0時(shí),a的相反向量也是零向量即a=b.(2)正確;(3)正確.(4)錯(cuò)誤.-=.
[答案] (1) (2)√ (3)√ (4)
2.化簡-++的結(jié)果等于( )
A. B.
C. D.
B [原式=(+)+(+)=+0.]
3、
3.如圖2214,在?ABCD中,=a,=b,用a,b表示向量,,則=________,=________.
圖2214
a+b,b-a [由向量加法的平行四邊形法則,及向量減法的運(yùn)算法則可知=a+b,=b-a.]
[合 作 探 究攻 重 難]
向量減法的幾何意義
(1)如圖2215所示,四邊形ABCD中,若=a,=b,=c,則=( )
A.a(chǎn)-b+c B.b-(a+c)
C.a(chǎn)+b+c D.b-a+c
(2)如圖2216所示,已知向量a,b,c不共線,求作向量a+b-c.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):84352190】
圖2215 圖2216
[思路探究] (
4、1)利用向量減法和加法的幾何意義,將向,,轉(zhuǎn)化;
(2)利用幾何意義法與定義法求出a+b-c的值.
(1)A [=-=(+)-=a+c-b.]
(2)法一:(幾何意義法)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:(定義法)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.
圖① 圖②
[規(guī)律方法] 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法的三角形法則,即把兩向量的起點(diǎn)
5、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.
[跟蹤訓(xùn)練]
1.如圖2217,已知向量a,b,c,求作向量a-b-c.
圖2217
[解] 法一:先作a-b,再作a-b-c即可.
如圖①所示,以A為起點(diǎn)分別作向量和,使=a,=b.連接CB,得向量=a-b,再以C為起點(diǎn)作向量,使=c,連接DB,得向量.則向量即為所求作的向量a-b-c.
① ?、?
法二:先作-b,-c,再作a+(-b)+(-c),如圖②.
(1)作=-b和=-c;
(2)作=a,則=a-b-c.
向量加減法的運(yùn)算及簡單應(yīng)用
(1)化簡:①+-=________;
6、
②+(+)+=________;
③---=________.
(2)如圖2218,
圖2218
①用a,b表示;
②用b,c表示.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):84352191】
[思路探究] (1)先用運(yùn)算律調(diào)整,湊出向量加法法則(首尾相接)和向量減法法則(共起點(diǎn))的形式,再化簡.
(2)用向量加減法的幾何意義,將向,轉(zhuǎn)化,將向,轉(zhuǎn)化.
(1)①0 0 [(1)①+-=+(-)=+=0;
②+(+)+=(+)+(+)=+=0;
③---=(-)-(+)=.]
(2)∵=a,=b,=c.
①=-=--=-a-b.
②=-=-(+)=-b-c.
[規(guī)律方法] 1.向量減
7、法運(yùn)算的常用方法
2.向量加減法化簡的兩種形式
(1)首尾相連且為和.
(2)起點(diǎn)相同且為差.
解題時(shí)要注意觀察是否有這兩種形式,同時(shí)注意逆向應(yīng)用.
3.與圖形相關(guān)的向量運(yùn)算化簡
首先要利用向量加減的運(yùn)算法則、運(yùn)算律,其次要分析圖形的性質(zhì),通過圖形中向量的相等、平行等關(guān)系輔助化簡運(yùn)算.
[跟蹤訓(xùn)練]
2.如圖2219所示,在五邊形ABCDE中,若四邊形ACDE是平行四邊形,且=a,=b,=c,則用a,b,c表示下列向量.
圖2219
①=________;
②=________;
③=________;
④=________.
①c?、赽-a?、踓-a?、躡
8、-a+c [∵四邊形ACDE為平行四邊形,
∴==c,=-=b-a,
=-=c-a,
∴=+=b-a+c.]
向量減法幾何意義的應(yīng)用
[探究問題]
1.以向量加法的平行四邊形法則為基礎(chǔ),能否構(gòu)造一個(gè)圖形將a+b和a-b放在這個(gè)圖形中?
提示:如圖所示平行四邊形ABCD中,=a,=b,則a+b=,a-b=.
2.已知向量a,b,那么|a|-|b|與|ab|及|a|+|b|三者具有什么樣的大小關(guān)系?
提示:它們之間的關(guān)系為||a|-|b||≤|ab|≤|a|+|b|.
(1)當(dāng)a,b有一個(gè)為零向量時(shí),不等式顯然成立.
(2)當(dāng)a,b不共線時(shí),作=a,=b,則a+b=,
9、如圖(1)所示,根據(jù)三角形的性質(zhì),有||a|-|b||<|a+b|<|a|+|b|.同理可證||a|-|b||<|a-b|<|a|+|b|.
(3)當(dāng)a,b非零且共線時(shí),①當(dāng)向量a與b同向時(shí),作法同上,如圖(2)所示,此時(shí)|a+b|=|a|+|b|.②當(dāng)向量a,b反向時(shí),不妨設(shè)|a|>|b|,作法同上,如圖(3)所示,此時(shí)|a+b|=|a|-|b|.
綜上所述,得不等式||a|-|b||≤|ab|≤|a|+|b|.
(1)在四邊形ABCD中,=,若|-|=|-|,則四邊形ABCD是( )
A.菱形 B.矩形
C.正方形 D.不確定
(2)已知||=6,||=9,求|-|
10、的取值范圍.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):84352192】
[思路探究] (1)先由=判斷四邊形ABCD是平行四邊形,再由向量減法的幾何意義將|-|=|-|變形進(jìn)一步判斷此四邊形的形狀.
(2)由|||-|||≤|-|≤||+||求范圍.
(1)B (1)∵=
∴四邊形ABCD為平行四邊形,
∵|-|=|-|,∴||=||.
∴四邊形ABCD為矩形.
(2)∵|||-|||≤|-|≤||+||,
且||=9,||=6,∴3≤|-|≤15.
當(dāng)與同向時(shí),|-|=3;
當(dāng)與反向時(shí),|-|=15.
∴|-|的取值范圍為[3,15].
母題探究:將本例(2)的條件改為“||=8,||=5”
11、,求||的取值范圍.
[解] 因?yàn)椋剑瑋|=8,||=5,
|||-|||≤|-|≤||+||,
所以3≤||≤13,
當(dāng)與同向時(shí),||=3,
當(dāng)與反向時(shí),||=13,
所以||的取值范圍是[3,13].
[規(guī)律方法] 1.用向量法解決平面幾何問題的步驟
(1)將平面幾何問題中的量抽象成向量.
(2)化歸為向量問題,進(jìn)行向量運(yùn)算.
(3)將向量問題還原為平面幾何問題.
2.用向量法證明四邊形為平行四邊形的方法和解題關(guān)鍵
(1)利用向量證明線段平行且相等,從而證明四邊形為平行四邊形,只需證明對(duì)應(yīng)有向線段所表示的向量相等即可.
(2)根據(jù)圖形靈活應(yīng)用向量的運(yùn)算法則,找到
12、向量之間的關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵.
[當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基]
1.在平行四邊形ABCD中,-等于( )
A. B.
C. D.
A [-==]
2.下列等式:
①0-a=-a;②-(-a)=a;③a+(-a)=0;④a+0=a;⑤a-b=a+(-b);⑥a+(-a)=0.
正確的個(gè)數(shù)是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
C [由向量減法、相反向量的定義可知①②③④⑤都正確;⑥錯(cuò)誤.]
3.化簡-+-=________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):84352193】
0 [-+-
=(+)+(-)
=+
=0.]
4.已知
13、=a,=b,若||=5,||=12,且∠AOB=90,則|a-b|=________.
13 [如圖,在矩形OACB中,-=,則|a-b|=||===13.]
5.如圖2220所示,已知向量a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):84352194】
圖2220
[解] 如圖所示,在平面內(nèi)任取一點(diǎn)O,作=a,=b,=c,=d.
則a-b=,c-d=.
我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化,推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。