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时间:2020-07-04
《高中数学 2.2.2 向量的减法互动课堂学案 苏教版必修.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高中数学2.2.2向量的减法互动课堂学案苏教版必修4疏导引导1.向量减法的定义(1)向量的减法实际上是加法的逆运算,已知向量a、b,(如右图)作=a,=b,则b+=a,向量叫做向量a与b的差,记作a-b,即=a-b=-.疑难疏引①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起点,被减向量的终点为终点的向量.②一个向量等于它的终点,相对于点O的位置向量减去它的始点相对于点O的位置向量,或简记为“终点向量减起点向量”,这里的点O是任意的一点.(2)相反向量的定义与向量a方向相反且等长的向量叫作a的相反向量,
2、记作-a.关于相反向量的结论有:①0的相反向量仍为0;②a+(-a)=(-a)+a=0;③-(-a)=a;④一个向量与它的相反向量是共线向量;⑤
3、a
4、=
5、-a
6、.(3)利用相反向量定义向量的减法在向量减法的定义中,b+=a.在上式中两边同时加上(-b),则=a+(-b).即说明一个向量减去另一个向量等于加上这个向量的相反向量.a+(-b)通常省略加号.就是a-b.其实向量的差也就是向量的和.2.两个向量差的几何作法(1)两个向量的差也可由平行四边形法则和三角形法则求得.用平行四边形法则时,两个已知向量也是共同的起点,和向量
7、是始点与它们重合的那条对角线,而差向量是另外一条对角线,方向是从减向量指向被减向量;用三角形法则时,把减向量与被减向量的始点重合,则差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点,可以简记为“连终点,方向指向被减”.(2)可以将两向量的差转化为求被减向量与减向量相反向量的和来求,即a-b=a+(-b),再用向量求和的三角形法则或平行四边形法则来求.3.两个重要的结论(1)以向量=a,=b为邻边作平行四边形AB,则两条对角线的向量为=a+b,=b-a,=a-b.(2)
8、
9、a
10、-
11、b
12、
13、≤
14、a±b
15、≤
16、a
17、+
18、b
19、案例已知两向量a、
20、b,求证:若
21、a+b
22、=
23、a-b
24、,则a的方向与b的方向垂直;反之也成立.【探究】要证明a的方向与b方向垂直,只需证明以a、b为邻边的平行四边形为矩形,即证两对角线长度相等即可.【证明】①若
25、a+b
26、=
27、a-b
28、,设=a,=b,以、为邻边作平行四边形,则
29、a+b
30、=
31、
32、,
33、a-b
34、=
35、
36、,又
37、a+b
38、=
39、a-b
40、,∴
41、
42、=
43、
44、,即平行四边形OACB的对角线相等,∴平形四边形OACB为矩形,∴a与b的方向垂直.②若a与b的方向垂直,如右图所示,设=a,=b,以、为邻边的平行四边形为矩形.∴
45、
46、=
47、
48、,而=a+b,=a-b,∴
49、
50、a+b
51、=
52、a-b
53、.规律总结此题的证明关键利用了两个向量和与差的几何意义,同时指出了平行四边形两对角线向量分别是邻边向量的和与差,本题求证的结论非常重要,应领会其实质.活学巧用【例1】如右图所示,O是平行四边形ABCD的对角线、的交点,设=a,=b,=c,试证明:b+c-a=.分析:要证b+c-a=,可转化为证明b+c=+a,从而利用向量求和证明.也可从c-a入手,利用向量的减法证明.证法一:因为b+c=+=+=,+a=+=OB.所以b+c=+a,即b+c-a=.证法二:因为c-a=-=-=+=,而=+=-b.所以c-
54、a=-b,即b+c-a=.【例2】化简下列各式:(1)-+--;(2)(-)-(-);(3).分析:本题是向量加减法的混合运算,应注意起点相同的两向量的差等于以减向量的终点为起点,被减向量的终点为终点的向量,并且注意相反向量的使用.解:(1)-+--=--(+)=-0=.(2)(-)-(-)=(-)+-=++=+=0.(3)【例3】如右图,已知a、b,求作a-b.作法一:在平面内任取一点O,作=a,=b,则=-=a-b.(如图甲)本作法是按向量减法的三角形法则,将两向量的始点重合,则差向量是连起终点,方向指向被减向量.作法
55、二:在平面内任取一点O,作=a,OB=b,=-b,由向量加法的平行四边形法则可得:=+=-=a-b.(图乙)甲乙【例4】如图,ABCD中=a,=b,(1)用a、b表示、.(2)当a、b满足什么条件时,a+b与a-b的基线互相垂直?(3)当a、b满足什么条件时,
56、a+b
57、=
58、a-b
59、.(4)a+b与a-b有可能为相等向量吗?为什么?分析:本题主要考查向量的加、减法、向量的模与平行四边形的性质,解决本题应注意以a、b两向量为邻边的平行四边形的对角线向量为a与b的和与差,并结合平行四边形的分类,作出正确的解答.解:(1)=+=a
60、+b,=-=a-b.(2)由(1)知a+b=,a-b=.a+b与a-b的基线垂直,即⊥.又∵ABCD为平行四边形,∴ABCD为菱形,即a、b应满足
61、a
62、=
63、b
64、.(3)
65、a+b
66、=
67、a-b
68、,即
69、
70、=
71、
72、.∵矩形的对角线相等.∴当a与b的基线垂直时,满足
73、a+b
74、=
75、a-b
76、.(4)不可能,因为ABCD
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