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高一年级 数学
平面向量的减法运算
一、复习引入
旧知回顾:
1.平面向量加法的运算法则.
旧知回顾:
1.平面向量加法的运算法则.
三角形法则,
平行四边形法则.
B
D
A
C
a
b
a b
+
b
a
A
B
a
C
b
a + b
向量加法的三角形法则:
a
b
向量加法的三角形法则:
在平面内任取一点O ,
O
a
b
向量加法的三角形法则:
在平面内任取一点O ,
作 ,
O
A
a
a
b
向量加法的三角形法则:
在平面内任取一点O ,
作 , .
O
A
B
a
b
a
b
向量加法的三角形法则:
在平面内任取一点O ,
作 , .
则 即为所求 .
O
A
B
a
b
a b
+
a
b
向量加法的平行四边形法则:
a
b
向量加法的平行四边形法则:
在平面内任取一点O ,
O
a
b
向量加法的平行四边形法则:
在平面内任取一点O ,
作 , .
a
b
O
A
B
a
b
向量加法的平行四边形法则:
在平面内任取一点O ,
作 , .
以OA,OB 为邻边作 ,
a
b
O
A
B
a
b
C
向量加法的平行四边形法则:
在平面内任取一点O ,
作 , .
以OA,OB 为邻边作 ,
连接OC ,
a
b
O
A
B
a
b
C
向量加法的平行四边形法则:
在平面内任取一点O ,
作 , .
以OA,OB 为邻边作 ,
连接OC ,
则 即为所求.
O
A
B
a
b
a b
+
C
a
b
旧知回顾:
1.平面向量加法的运算法则.
2.
旧知回顾:
1.平面向量加法的运算法则.
2.
二、探究新知
逆运算
数
加法
减法
逆运算
数
加法
减法
相反数
类比
逆运算
向量
加法
减法
逆运算
数
加法
减法
相反数
a 的相反向量: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.
(1)-(-a)=a ,
a 的相反向量: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.
(1)-(-a)=a ,
a 的相反向量: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.
(1)-(-a)=a ,
(2)-0=0.
a 的相反向量: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.
(1)-(-a)=a ,
(2)-0=0.
(3)a+(-a)=(-a)+a=0.
a 的相反向量: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.
(1)-(-a)=a ,
(2)-0=0.
(3)a+(-a)=(-a)+a=0.
(4)若a,b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0.
a 的相反向量: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.
向量减法的定义:
向量a加上b的相反向量,叫做a与b的差,即
a-b=a+(-b).
求两个向量差的运算叫做向量的减法.
已知非零向量a,b,求作a-b.
探究1:向量减法的几何意义
已知非零向量a,b,a-b的几何意义是什么?
探究1:向量减法的几何意义
作 , ,
O
A
B
a
不共线向量
作 , ,
作 ,
O
A
B
a
D
不共线向量
作 , ,
作 ,由向量减法的定义知,
a-b=a+(-b),
O
A
B
a
D
不共线向量
作 , ,
作 ,由向量减法的定义知,
a-b=a+(-b)=
O
A
B
a
C
D
不共线向量
作 , ,
作 ,由向量减法的定义知,
a-b=a+(-b)=
O
A
B
a
C
D
不共线向量
作 , ,
作 ,由向量减法的定义知,
a-b=a+(-b)=
在四边形OCAB中,因为, 且 ,
不共线向量
O
A
B
a
C
D
作 , ,
作 ,由向量减法的定义知,
a-b=a+(-b)=
在四边形OCAB中,因为, 且 ,
所以OCAB是平行四边形.
不共线向量
O
A
B
a
C
D
作 , ,
作 ,由向量减法的定义知,
a-b=a+(-b)=
在四边形OCAB中,因为, 且 ,
所以OCAB是平行四边形.所以
O
A
B
a
C
D
不共线向量
作 , ,
作 ,由向量减法的定义知,
a-b=a+(-b)=
在四边形OCAB中,因为, 且 ,
所以OCAB是平行四边形.所以
因此,我们得到a-b的作图方法.
O
A
B
a
C
D
不共线向量
b
a
探究1:向量减法的几何意义
如图,已知向量a , b,
b
a
O
.
探究1:向量减法的几何意义
如图,已知向量a , b,
第一步,在平面内任取一点O,
b
a
O
A
B
a
.
探究1:向量减法的几何意义
如图,已知向量a , b,
第一步,在平面内任取一点O,
第二步,作 , ,
b
a
O
A
B
a
.
探究1:向量减法的几何意义
如图,已知向量a , b,
第一步,在平面内任取一点O,
则 ,
第二步,作 , ,
b
a
O
A
B
a
.
探究1:向量减法的几何意义
如图,已知向量a , b,
第一步,在平面内任取一点O,
则 ,
第二步,作 , ,
即 .
b
a
O
A
B
a
.
探究1:向量减法的几何意义
如图,已知向量a , b,
第一步,在平面内任取一点O,
则 ,
第二步,作 , ,
即a-b可以表示为从向量b的终点指向向量a的终点的向量.
即 .
b
a
O
A
B
a
.
探究1:向量减法的几何意义
如图,已知向量a , b,
第一步,在平面内任取一点O,
第二步,作 , ,
即a-b可以表示为从向量b的终点指向向
量a的终点的向量.
共起点,连终点,指向被减.
即 .
则 ,
探究1:向量减法的几何意义
O
A
B
b
a
探究1:向量减法的几何意义
O
A
B
a
-b
O
A
B
b
a
探究1:向量减法的几何意义
(-b) + a
O
A
B
O
A
B
b
a
-b
a
探究1:向量减法的几何意义
O
A
B
O
A
B
b
a
-b
a
a +(-b)
探究1:向量减法的几何意义
a-b
O
A
B
O
A
B
b
a
-b
a
探究1:向量减法的几何意义
O
A
B
O
A
B
a-b
a-b
b
a
-b
a
O
A
B
a
探究1:向量减法的几何意义
O
A
B
a
C
探究1:向量减法的几何意义
O
A
B
a
C
探究1:向量减法的几何意义
O
A
B
a
C
探究1:向量减法的几何意义
O
A
B
a
C
探究1:向量减法的几何意义
思考:(1)如果从向量 a 的终点到向量 b 的终点做向量,那么所得向量是什么?
O
A
B
a
.
思考:(1)如果从向量 a 的终点到向量 b 的终点做向量,那么所得向量是什么?
O
A
B
a
.
思考:(1)如果从向量 a 的终点到向量 b 的终点做向量,那么所得向量是什么?
O
A
B
a
.
答:向量 .
思考:(1)如果从向量 a 的终点到向量 b 的终点做向量,那么所得向量是什么?
O
A
B
a
.
答:向量 .
从数的角度看 .
思考:(2) 如果改变向量 a 的方向,使向量 a 与向量 b 是共线向量,怎样作出向量 a - b?
(2) 如果改变向量 a 的方向,使向量 a 与向量 b 是共线向量,怎样作出向量 a - b?
同向
a
b
O
A
a
(2) 如果改变向量 a 的方向,使向量 a 与向量 b 是共线向量,怎样作出向量 a - b?
同向
a
b
O
A
B
b
a
(2) 如果改变向量 a 的方向,使向量 a 与向量 b 是共线向量,怎样作出向量 a - b?
同向
a
b
O
A
B
b
a
(2) 如果改变向量 a 的方向,使向量 a 与向量 b 是共线向量,怎样作出向量 a - b?
同向
反向
a
b
b
a
O
A
B
b
a
(2) 如果改变向量 a 的方向,使向量 a 与向量 b 是共线向量,怎样作出向量 a - b?
同向
反向
a
b
b
a
O
A
a
O
A
B
b
a
(2) 如果改变向量 a 的方向,使向量 a 与向量 b 是共线向量,怎样作出向量 a - b?
同向
反向
a
b
b
a
O
A
a
B
b
O
A
B
b
a
(2) 如果改变向量 a 的方向,使向量 a 与向量 b 是共线向量,怎样作出向量 a - b?
同向
反向
a
b
b
a
O
A
a
B
b
O
A
B
b
a
a
b
d
c
典型例题:
例 如下图,已知向量 a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
a
b
d
c
O
.
典型例题:
例 如下图,已知向量 a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
作法:在平面内任取一点O,
a
b
d
c
a
A
O
典型例题:
作法:在平面内任取一点O,
例 如下图,已知向量 a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
a
b
d
c
a
b
A
O
B
典型例题:
例 如下图,已知向量 a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
作法:在平面内任取一点O,
a
b
d
c
c
a
b
A
C
O
B
典型例题:
例 如下图,已知向量 a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
作法:在平面内任取一点O,
a
b
d
c
c
d
a
b
A
C
O
D
B
典型例题:
例 如下图,已知向量 a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
作法:在平面内任取一点O,
a
b
d
c
c
d
a
b
A
C
O
D
B
典型例题:
作法:在平面内任取一点O,
例 如下图,已知向量 a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
例 如下图,已知向量 a,b,c,d,求作向量a-b,c-d.
a
b
d
c
c
d
a
b
A
C
O
D
B
典型例题:
作法:在平面内任取一点O,
探究2:
分析:
探究2:
分析:
探究2:
转化
分析:
探究2:
分析:
探究2:
分析:
探究2:
把b换成-b
分析:
探究2:
把b换成-b
分析:
探究2:
转化
把b换成-b
探究2:
A
B
a
C
b
a-b
不共线向量
A
B
a
C
b
a+ b
不共线向量
作 则
A
B
a
C
b
a-b
三角形三边关系:任意两边之和大于第三边,
不共线向量
作 则
A
B
a
C
b
a-b
不共线向量
三角形三边关系:任意两边之和大于第三边,
作 则
A
B
a
C
b
a-b
不共线向量
三角形三边关系:任意两边之差小于第三边,
作 则
A
B
a
C
b
a-b
不共线向量
三角形三边关系:任意两边之差小于第三边,
A
B
a
C
b
a-b
作 则
不共线向量
三角形三边关系:任意两边之差小于第三边,
A
B
a
C
b
a-b
作 则
共线向量
同向
a
b
O
A
B
b
a
探究2:
共线向量
同向
反向
a
b
O
A
B
b
b
a
a
O
A
a
B
b
探究2:
探究2:
例 已知 求 的最大值和最小值,并说明取得最大值和最小值时a与b的关系.
典型例题:
例 已知 求 的最大值和最小值,并说明取得最大值和最小值时a与b的关系.
由 ,
解:
例 已知 求 的最大值和最小值,并说明取得最大值和最小值时a与b的关系.
可知 的最大值为
由 ,
例 已知 求 的最大值和最小值,并说明取得最大值和最小值时a与b的关系.
可知 的最大值为
由 ,
例 已知 求 的最大值和最小值,并说明取得最大值和最小值时a与b的关系.
当且仅当a与b方向相反时取得最大值.
由 ,
可知 的最大值为
例 已知 求 的最大值和最小值,并说明取得最大值和最小值时a与b的关系.
由 ,
例 已知 求 的最大值和最小值,并说明取得最大值和最小值时a与b的关系.
由 ,
可知 的最小值为
例 已知 求 的最大值和最小值,并说明取得最大值和最小值时a与b的关系.
由 ,
可知 的最小值为
例 已知 求 的最大值和最小值,并说明取得最大值和最小值时a与b的关系.
当且仅当a与b方向相同时取得最小值.
由 ,
可知 的最小值为
三、向量加、减法的应用
例 如下图,在 中, ,
你能用a,b 表示向量 , 吗?
典型例题:
a
b
A
C
B
D
例 如下图,在 中, ,
你能用a,b 表示向量 , 吗?
典型例题:
a
b
A
C
B
D
解:
例 如下图,在 中, ,
你能用a,b 表示向量 , 吗?
典型例题:
a
b
A
C
B
D
解:由向量加法的平行四边形法则,得
例 如下图,在 中, ,
你能用a,b 表示向量 , 吗?
典型例题:
a
b
A
C
B
D
a+b
解:由向量加法的平行四边形法则,得
例 如下图,在 中, ,
你能用a,b 表示向量 , 吗?
典型例题:
解:由向量加法的平行四边形法则,得
a
b
A
C
B
D
a+b
例 如下图,在 中, ,
你能用a,b 表示向量 , 吗?
典型例题:
解:由向量加法的平行四边形法则,得
同样,由向量的减法,知
a
b
A
C
B
D
a+b
例 如下图,在 中, ,
你能用a,b 表示向量 , 吗?
典型例题:
解:由向量加法的平行四边形法则,得
同样,由向量的减法,知
a
b
A
C
B
D
a+b
例 如下图,在 中, ,
你能用a,b 表示向量 , 吗?
典型例题:
解:由向量加法的平行四边形法则,得
同样,由向量的减法,知
a
b
A
C
B
D
a+b
a-b
典型例题:
追问:
典型例题:
追问:
a
b
A
C
B
D
a+b
a-b
分析:
典型例题:
追问:
分析:
D
B
A
a
b
C
典型例题:
追问:
分析:
D
B
A
a
b
C
a+b
典型例题:
追问:
分析:
D
B
A
a
b
C
a-b
a+b
典型例题:
追问:
分析:
D
B
A
a
b
C
不成立.
a-b
a+b
典型例题:
追问:
分析:
a
b
A
C
B
D
a+b
a-b
典型例题:
追问:
不成立.
分析:
a
b
A
C
B
D
a+b
a-b
追问:如下图,在 中, ,
,你能判断这个平行
四边形是什么形状吗?
若
追问:如下图,在 中, ,
,你能判断这个平行
四边形是什么形状吗?
答:矩形
若
四、课堂回顾
1. 向量减法的几何意义是什么?
课堂回顾:
1. 向量减法的几何意义是什么?
a-b 表示从向量b的终点指向向量a的终点的向量.
O
A
B
a
.
课堂回顾:
1. 向量减法的几何意义是什么?
2.
课堂回顾:
1. 向量减法的几何意义是什么?
2.
课堂回顾:
1. 向量减法的几何意义是什么?
2.
3. 如何研究向量的减法运算?
课堂回顾:
1. 向量减法的几何意义是什么?
2.
3. 如何研究向量的减法运算?
我们通过类比数的减法,把减去一个向量转化成加上这个向量的相反向量.
课堂回顾:
五、课后作业
课后作业
1. 如图,已知向量a,b,求作向量a-b.
2.化简:
(1) ;(2) .
3.(1)已知向量a,b求作向量c,使a + b + c=0.
(2)(1)中表示a,b,c的有向线段能构成三角形吗?
a
b
谢谢观看,同学们再见!