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- 2021-06-16 发布
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精读教材·必备知识 互动探究·关键能力 评价检测·素养提升
第六章 平面向量及其应用
§6.2 平面向量的运算
6.2.2 向量的减法运算
第
一
篇
教
材
过
关
精读教材·必备知识 互动探究·关键能力 评价检测·素养提升
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.
情景导学
精读教材·必备知识
精读教材·必备知识 互动探究·关键能力 评价检测·素养提升
问题1:向量a、b、c有何关系?
答案 a+b+c=0.
问题2:现在探亲的位移是什么?
答案 位移的方向与c的方向相反,大小为|c|.
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1.相反向量
(1)定义:与向量a长度① ,方向② 的向量,叫做a的相反向量,记作-a.
(2)性质:a+(-a)=(-a)+a=0.
如果a,b互为相反向量,那么a=-b,b=-a,a+b=0.
零向量的相反向量仍是③ .
思考1:相反向量的两个要素是什么?
教材研读
相等 相反
零向量
提示 方向相反,长度相等.
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2.向量的减法
(1)定义:求两个向量差的运算叫做向量的减法.a-b=a+(-b),即减去一个向量相
当于加上这个向量的④ .
(2)作法:已知向量a,b,在平面内任取一点O,作 =a, =b,则 =a-b,如图所示:
OA
OB
BA
相反向量
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(3)几何意义:如果把两个向量a、b的起点放在一起,则a-b可以表示为从向量b
的⑤ 指向向量a的⑥ 的向量.
思考2:作向量减法时,差向量如何表示?
终点 终点
提示 连接两向量终点,箭头指向被减向量.
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探究一 向量的减法运算
互动探究·关键能力
例1 化简:(1)( - )-( - );
(2)( + + )-( - - ).
AB
CD
AC
BD
AC
BO
OA
DC
DO
OB
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解析 (1)解法一:(统一成加法)
( - )-( - )
= - - + = + + +
=( + )+( + )= + =0.
解法二:(利用减法)
( - )-( - )= - - +
=( - )- + = - + = + =0.
解法三:(利用 = - )设O是平面内任意一点,
AB
CD
AC
BD
AB
CD
AC
BD
AB
DC
CA
BD
AB
BD
DC
CA
AD
DA
AB
CD
AC
BD
AB
CD
AC
BD
AB
AC
CD
BD
CB
CD
BD
DB
BD
AB
OB
OA
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则( - )-( - )= - - +
=( - )-( - )-( - )+( - )
= - - + - + + - =0.
(2)( + + )-( - - )
=( + )-( - )= - =0.
AB
CD
AC
BD
AB
CD
AC
BD
OB
OA
OD
OC
OC
OA
OD
OB
OB
OA
OD
OC
OC
OA
OD
OB
AC
BO
OA
DC
DO
OB
AC
BA
OC
OB
BC
BC
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思维突破
向量减法运算的常用方法
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特别提醒
掌握向量加、减法的定义及向量加法的交换律、结合律等基础知识,可以将
杂乱的向量运算有序化处理.
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跟踪训练
1-1 化简:(1) - + ;
(2) + + - - .
OA
OD
AD
AB
DA
BD
BC
CA
解析 (1)解法一: - + = + =0.
解法二: - + = + - = - =0.
(2) + + - - = + + + + =( + )+( + )+ = +
+ = + + =0+ = .
OA
OD
AD
DA
AD
OA
OD
AD
OA
AD
OD
OD
OD
AB
DA
BD
BC
CA
AB
DA
BD
CB
AC
AB
BD
AC
CB
DA
AD
AB
DA
AD
DA
AB
AB
AB
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探究二 利用已知向量表示其他向量
例2 (易错题)如图所示,四边形ACDE是平行四边形,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 , , .
AB
AC
AE
CD
BC
BD
解析 因为四边形ACDE是平行四边形,所以 = =c, = - =b-a,
= + =b-a+c.
CD
AE
BC
AC
AB
BD
BC
CD
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变式训练
1.(变结论)试用向量a,b,c表示 与 . BE
CE
解析 = - =c-a,
= - =c-b.
BE
AE
AB
CE
AE
AC
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2.(变条件)若将“点B是平行四边形ACDE外一点”换为“点B是平行四边形
ACDE内一点”,其他条件不变,其结论又如何呢?
解析 因为四边形ACDE是平行四边形,
所以 = =c, = - =b-a,
= + =b-a+c.
CD
AE
BC
AC
AB
BD
BC
CD
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易错点拨
常因错误地使用向量的减法法则而失分.
减法口诀:起点相同,连接终点,箭头指向被减向量.
把起点相同的放在一起计算.必要时,可画出图形,结合图形观察可使问题更为
直观.
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探究三 向量减法的几何意义
例3 (1)在菱形ABCD中,∠A=60°,| |=2,则| - |= .
(2)若| |=8,| |=5,则| |的取值范围是 .
AB
BC
DC
AB
AC
BC
2
[3,13]
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解析 (1)如图所示,连接BD,
∵ - = - = ,
且四边形ABCD为菱形,∠A=60°,∴△ABD为正三角形,
∴| |=| |=2.
BC
DC
AD
AB
BD
BD
AB
故| - |=2.
(2)由 = + 及三角不等式,得| |-| |≤| + |≤| |+| |,又因为| |=
| |=8,所以3≤| + |=| |≤13,即| |∈[3,13].
BC
DC
BC
BA
AC
BA
AC
BA
AC
BA
AC
BA
AB
BA
AC
BC
BC
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思维突破
向量a+b,a-b的几何意义
先对向量条件化简、转化,再找(作)图形(三角形或平行四边形),确定图形的形
状,最后利用图形的几何性质求解.
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跟踪训练
3-1 已知|a|=6,|b|=8,且|a+b|=|a-b|,求|a-b|.
解析 如图,作 =a, =b,再以OA,OB为邻边作平行四边形OACB,则有 =a
+b, =a-b,
即|a+b|与|a-b|是平行四边形的两条对角线的长度,又因为|a+b|=|a-b|,所以该四
边形为矩形,从而|a-b|= =10.
OA
OB
OC
BA
2 26 8
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1.下列等式中,正确的个数是 ( )
①0-a=-a;②-(-a)=a;
③a+(-a)=0;④a+0=a;⑤a-b=a+(-b);
⑥a+(-a)=0.
A.3 B.4 C.5 D.6
课堂检测
评价检测·素养提升
C
解析 只有⑥不正确.
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2.在△ABC中, =a, =b,则 = ( )
A.a-b B.b-a C.a+b D.-a-b
BC
CA
AB
D
解析 = - =- - =-a-b.AB
CB
CA
BC
CA
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3.如图所示,已知正六边形ABCDEF,O是它的中心,其中 =a, =b, =c,则
等于 ( )
A.a+b B.b-a C.c-b D.b-c
DE
OB
OC
EF
解析 = = - =b-c.EF
CB
OB
OC
D
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4.已知 =a, =b, =c, =d,且四边形ABCD为平行四边形,则 ( )
A.a+b+c+d=0 B.a-b+c-d=0
C.a+b-c-d=0 D.a-b-c+d=0
OA
OB
OC
OD
B
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解析 如图,a-b= - = ,
c-d= - = ,
因为四边形ABCD为平行四边形,
所以 = ,即 - =0,
所以 + =0,即a-b+c-d=0.
OA
OB
BA
OC
OD
DC
BA
CD
BA
CD
BA
DC
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5.依据图形,解答下列各题:
(1)用a、d、e表示 ;
(2)用b、c表示 ;
(3)用a、b、e表示 ;
DB
DB
EC
(4)用c、d表示 . EC
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解析 (1) = + + =d+e+a.
(2) = - =- - =-b-c.
(3) = + + =e+a+b.
(4) =- =-( + )=-c-d.
DB
DE
EA
AB
DB
CB
CD
BC
CD
EC
EA
AB
BC
EC
CE
CD
DE
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直观想象——利用几何图形的性质判断
已知O为四边形ABCD所在平面外的一点,且向量 , , , 满足 + =
+ ,则四边形ABCD的形状为 .
OA
OB
OC
OD
OA
OC
OB
OD
素养演练
平行四边形
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解析 ∵ + = + ,∴ - = - ,
∴ = ,∴| |=| |,且DA∥CB,
∴四边形ABCD是平行四边形.
素养探究:向量a+b,a-b的几何意义表示的是平行四边形的对角线,所以要熟悉
并会应用平行四边形、菱形、矩形、正方形对角线具有的性质,解题过程中
体现了直观想象的核心素养.
OA
OC
OB
OD
OA
OD
OB
OC
DA
CB
DA
CB
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针对训练
已知 =a, =b,若| |=5,| |=12,且∠AOB=90°,则|a-b|= .OA
OB
OA
OB
13
解析 如图所示:
在矩形OACB中, - = ,
则|a-b|=| |= = =13.
OA
OB
BA
BA
2 2| | | |a b 2 25 12
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