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向量减法及几何意义

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向量减法运算及其几何意义,向量的数乘运算及其几何意义教案

向量减法运算及其几何意义,向量的数乘运算及其几何意义教案

向量减法运算及其⼏何意义,向量的数乘运算及其⼏何意义教案§2.2.2向量减法运算及其⼏何意义⼀．知识点梳理1．⽤“相反向量”定义向量的减法：1?“相反向量”的定义：与a 长度相同、⽅向相反的向量记作 -a2?规定：零向量的相反向量仍是零向量，且-(-a ) = a 。

任⼀向量与它的相反向量的和是零向量即a + (-a ) = 0。

如果a 、b 互为相反向量，则a = -b , b = -a , a + b = 0 3?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2．⽤加法的逆运算定义向量的减法：若b + x = a ，则x 叫做a 与b 的差，记作a - b3减法的三⾓形法则：在平⾯内取⼀点O ，作OA = a , OB = b , 那么连接两个向量的终点并指向被减向量⽅向的向量就是两个向量的差向量. 即a - b 可以表⽰为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量注意：1?AB 表⽰a - b 强调：差向量“箭头”指向被减数.4.向量减法运算的记忆⼝决：共起点，连终点，⽅向指向被减数（⽅向由后指前）5.向量减法与向量加法的⽐较：（1）加法：⾸尾相连，从头指尾（前向量的头指向后向量的尾）（2）减法：共起点，连终点，⽅向指向被减数 6.向量减法的字母公式：CB AC AB =-⼆．例题讲解例1.已知向量a 、b 、c 、d ，求作向量a -b 、c -d解：在平⾯上取⼀点O ，作OA = a , OB = b , OC = c , OD = d ,作BA, DC, 则BA= a-b, DC= c-d例2.已知，在平⾏四边形ABCD中，aAD=，⽤a，b表⽰向量AC、AB=，bDB解：由平⾏四边形法则得： D CAC= a + b,DB= ADAB- = a-b bA aB 例3.若|AB|=8,|AC|=5,则|BC|的取值范围是( )A.[3,8]B.(3,8)C.[3,13]D.(3,13)解析:BC=AC-AB.(1)当AB、AC同向时,|BC|=8-5=3;(2)当AB、AC反向时,|BC|=8+5=13;(3)当AB、AC不共线时,3<|BC|<13.综上,可知3≤|BC|≤13.答案:C点评:此题可直接应⽤重要性质||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|求解.三．课堂练习1. 如下图所⽰，已知⼀点O到ABCD的3个顶点A、B、C的向量分别是a、b、c,则向量OD等于( )A.a+b+cB.a-b+cC.a+b-cD.a-b-c解析:如图5,点O到平⾏四边形的三个顶点A、B、C的向量分别是a、b、c,结合图形有OD=OA+AD=OA+BC=OA+OC-OB=a-b+c.答案:B2 判断题:(1)若⾮零向量a与b的⽅向相同或相反,则a+b的⽅向必与a、b之⼀的⽅向相同.(2)△ABC中,必有AB+BC+CA=0.(3)若AB+BC+CA=0,则A、B、C三点是⼀个三⾓形的三顶点.(4)|a+b|≥|a-b|.解:(1)a与b⽅向相同,则a+b的⽅向与a和b⽅向都相同;若a与b⽅向相反,则有可能a与b互为相反向量,此时a+b=0的⽅向不确定,说与a、b之⼀⽅向相同不妥.(2)由向量加法法则AB+BC=AC,AC与CA是互为相反向量,所以有上述结论.(3)因为当A、B、C三点共线时也有AB+BC+AC=0,⽽此时构不成三⾓形.(4)当a与b不共线时,|a+b|与|a-b|分别表⽰以a和b为邻边的平⾏四边形的两条对⾓线的长,其⼤⼩不定.当a 、b 为⾮零向量共线时,同向则有|a +b |>|a -b |,异向则有|a +b |<|a -b |; 当a 、b 中有零向量时,|a +b |=|a -b |. 综上所述,只有(2)正确.四.内容⼩结本节我们学习的内容如下： 1.相反向量的概念 2.向量减法的定义 3.向量减法的运算法则§2.2.2向量的数乘运算及其⼏何意义教学⽬标：1.向量的数乘运算的概念 2.向量的数乘运算法则 3.向量的数乘运算的⼏何意义 4.平⾯向量基本定理教学重点：1.向量的数乘运算法则 2.向量的数乘运算的⼏何意义教学难点：平⾯向量基本定理的理解与运⽤⼀．知识点梳理1.向量的数乘运算定义：规定⼀个实数λ与向量a 的积是⼀个向量，这种运算叫做向量的数乘运算记作λa. 它的长度和⽅向规定如下：（1）|λa|=|λ||a|. （2）0λ>时，λa 的⽅向与a 的⽅向相同；当0λ<时，λa 的⽅向与a的⽅向相反；特别地，当0λ=或0a = 时，0λa =.2.运算律：设a 、b为任意向量，λ、µ为任意实数，则有：（1）()λµa λa µa +=+ ；（2）()()λµa λµa = ；（3）()λa b λa λb +=+.通常将（2）称为结合律，（1）（3）称为分配律。

向量减法运算及其几何意义 课件

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方法归纳
用已知向量表示其他向量的三个关注点 (1)搞清楚图形中的相等向量、相反向量、共线向量以及构成三 角形三向量之间的关系，确定已知向量与被表示向量的转化渠道． (2)注意综合应用向量加法、减法的几何意义以及向量加法的结 合律、交换律来分析解决问题． (3)注意在封闭图形中利用向量加法的多边形法则． 例如，在四边形 ABCD 中，A→B＋B→C＋C→D＋D→A＝0.
类型一 向量的减法运算
[例 1] 化简下列各式： (1)(A→B＋M→B)＋(－O→B－M→O)； (2)A→B－A→D－D→C.
【解析】 (1)解法一：原式＝A→B＋M→B＋B→O＋O→M＝(A→B＋B→O) ＋(O→M＋M→B)＝A→O＋O→B＝A→B.
解法二：原式＝A→B＋M→B＋B→O＋O→M ＝A→B＋(M→B＋B→O)＋O→M＝A→B＋M→O＋O→M＝A→B＋0＝A→B. (2)解法一：原式＝D→B－D→C＝C→B. 解法二：原式＝A→B－(A→D＋D→C)＝A→B－A→C＝C→B.
B＝B→A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，即 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，箭头指向被减向量”．解题时要结合图形，准确判断，
防止混淆． 3．以平行四边形 ABCD 的两邻边 AB、AD 分别表示向量A→B＝
向量减法运输及其几何意义
1．相反向量 与 a 长度相等，方向相反的向量，叫作 a 的相反向量，记作－
a. (1)零向量的相反向量仍是零向量，即－0＝0. (2)任一向量与其相反向量的和是零向量，即 a＋(－a)＝0. (3)如果 a，b 是互为相反的向量，则 a＝－b，b＝－a，a＋b＝
0.
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。
2.2.2向量的减法及其几何意义

2.2.2向量的减法及其几何意义


一、相反向量： 相反向量：
r r 长度相同， 设向量 a ，我们把与 a 长度相同，方向相反 r r 的相反向量。 记作： 的向量叫做 a 的相反向量。 记作：−a
规定： 规定：
r r （1） − ( − a ) = a ） r r r r r r (− a ) + a = 0 （2） a + ( − a ) = 0 ） r r （3）设 a , b 互为相反向量，那么 ） 互为相反向量， r r r r r r r a = −b, b = − a, a + b = 0
( 4). AB和BA互为相反向量，那么
r r 0的相反向量仍是 0。
AB+ BA= 0或AB= -BA
二、向量的减法： 向量的减法：
r r r r 总结 1.向量的减法定义a − b = a r (−b) + r
你能利用我们学过的向量的加法法则作出 a + (−b) 吗？
设
uuu r uuu r r r AB = b, AC = a uuu r r r r r AE = a + (−b) = a − b r uuu r r 又 b+ BC = a uuu r r r 所以 BC = a − b
巩固练习： 巩固练习：
uuu r uuu r uuu r r r 1、在 ABC 中， = a ， = b，则 AB = BC CA r B
r r −a − b
a
A
r r r b c 表示下列向量： 如图， 2、如图，用 a ，， 表示下列向量：
r b
C
r r r r (2) f −d = a + b r r r r r (3) d −g = −a − b − c
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
目
CONTENCT
录
• 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
向量的减法运算及其几何意义

向量的减法运算及其几何意义

A.AD B.CD C.DB D.DC
（2）AB AC DB C
A.AD B.AC C.CD D.DC
例3 : 如图, 平行四边形ABCD中, AB a, AD b, 试用a,b表
示向量AC, DB.
D
C
b
解: AC AB AD a b
A
a
B
DB AB AD a b
证明：b c a OA
D
C
c
b
O
Aa
B
证明：b c DA OC OC CB OB b c a OB AB OB BA OA
例5.在四边形ABCD中，设AB

a,
AD

b,
BC

c,
试用a,
b,
c表示向量CD.
A

思考1：两个相反向量的和向量是什么？向量a的相反向量
可以怎样表示？ －a
思考2：－a的相反向量是什么？零向量的相反向量是什么？
－（－a）=a 规定：零向量的相反向量仍是零向量.
思考3：在实数的运算中，减去一个数等于加上这个数的
相反数.据此原理，向量a－b可以怎样理解？
定义：a－b＝a＋（－b）
思考4：两个向量的差还是一个向量吗？
3. 作图验证： (a b) a b .
B
C
b
D
a .
O
ab b
ab
a
A
F
E
练习2 (1)化简AB AC BD CD
解 : 原式 CB BD CD CD CD 0
(2)化简OA OC BO CO
解 : 原式 (OA BO) (OC CO) (OA OB) 0 BA
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


a a
AB BA, 在计算中常用
结论： （1） (a)
a 0
（2）零向量的相反向量仍是零向量,
0 0
(3)a (a) (a) a
（4）如果是a,b互为相反的向量，那么
a b , b a, a b 0
二、向量减法： 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。 把 a b 也叫做 也是一个向量。
解:(1) D
船实际航行速度
C
船速 A
B 水速
(2)在Rt ABC中， | AB | 2,| BC | 2 3
| AC | | AB |2 | BC |2
22 (2 3) 2 4
D C
2 3 tan CAB 3 2
CAB 60 .
A
B
答：船实际航行速度为4km/h,方向与水的流速间的夹角为60º 。
变式训练 四 如图,
你能用
ABCD 中, AO = a,OB = b,
D C
O
a ,b 表示向量AB和AD吗?
a
A
解:AB=a + b; AD=a - b.
b
B
练习2
填空：
重要提示
AB BA
DB AB AD _____; 你能将减法运 CA 算转化为加法 BA BC ______; 运算吗？ AC BC BA ______;
AD OD OA ______;
BA OA OB ______ .
练习3
(1)化简AB AC BD CD 解 : 原式 CB BD CD CD CD 0
向量减法运算及其几何意义 课件

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【审题路线图】1.向量的加减运算⇒向量加减法的三 角形法则⇒化简. 2.看到作图⇒向量加减法的三角形法则⇒作图的一般步 骤⇒作图.
【解析】1.选B.根据题意,得 AB BC AD AC AD DC. 2.方法一:如图①,在平面内任取一点O,作 OA＝a，AB＝b， 则 OB＝a＋再b作， 则OC＝c， CB＝a＋b－c.
【方法技巧】 1.向量减法运算的常用方法
2.向量加减法化简的两种形式 (1)首尾相连且为和. (2)起点相同且为差. 解题时要注意观察是否有这两种形式,同时注意逆向应 用.
3.与图形相关的向量运算化简 首先要利用向量加减的运算法则、运算律,其次要分析 图形的性质,通过图形中向量的相等、平行等关系辅助 化简运算.
方法二:如图②,在平面内任取一点O,作 OA＝a，AB＝b，
则OB＝a＋再b作， 连CB接＝cO，C,则
OC＝a＋b－c.
【方法技巧】求作两个向量的差向量的两种思路 (1)可以转化为向量的加法来进行,如a-b,可以先作-b, 然后作a+(-b)即可. (2)可以直接用向量减法的三角形法则,即把两向量的 起点重合,则差向量为连接两个向量的终点,指向被减 向量的终点的向量.
3.设a表示向西走10km,b表示向北走10 3 km,则a-b表 示( ) A.向南偏西30°走20 km B.向北偏西30°走20 km C.向南偏东30°走20 km D.向北偏东30°走20 km 【解析】选A.由减法的三角形法则易求得.
4. PA PB =________. 【解析】 PA PB BA. 答案:
3.如图,已知O为平行四边形ABCD内一点, OA a,OB b, OC c, 则 OD =________.
【审题路线图】1.图形中的向量化简运算⇒图形的性
向量的减法运算及其几何意义

向量的减法运算及其几何意义

向量的减法运算及其几何意义向量是数学中非常重要的概念之一，它不仅仅在数学领域中有着广泛的应用，还在物理、工程等其他领域中也有着重要的地位。

在向量的运算中，减法运算是一种基本的运算方式，它不仅可以用于计算向量的大小和方向，还可以用于解决一些实际问题。

本文将介绍向量的减法运算及其几何意义。

一、向量的基本概念向量是用来表示有大小和方向的量的，通常用箭头表示。

比如，我们可以用一条箭头来表示速度、力、位移等物理量。

在数学中，向量通常用一个有序数组表示，如：$vec{a} = (a_{1}, a_{2}, a_{3})$其中，$a_{1}$、$a_{2}$、$a_{3}$分别表示向量在$x$、$y$、$z$三个方向上的分量。

向量的大小用$|vec{a}|$表示，即：$|vec{a}| = sqrt{a_{1}^2 + a_{2}^2 + a_{3}^2}$ 向量的方向用一个与向量长度相等的单位向量$hat{a}$表示，即： $hat{a} = frac{vec{a}}{|vec{a}|}$二、向量的减法运算向量的减法运算是指将一个向量从另一个向量中减去，得到一个新的向量。

假设有两个向量$vec{a}$和$vec{b}$，它们的减法运算可以表示为：$vec{a} - vec{b} = (a_{1} - b_{1}, a_{2} - b_{2}, a_{3} - b_{3})$这个式子的意思是，将$vec{b}$的每个分量从$vec{a}$的对应分量中减去，得到一个新的向量。

比如，如果有两个向量$vec{a} = (1, 2, 3)$和$vec{b} = (4, 5, 6)$，则它们的减法运算为：$vec{a} - vec{b} = (1 - 4, 2 - 5, 3 - 6) = (-3, -3, -3)$ 这个结果表示，从$vec{a}$中减去$vec{b}$得到的新向量为$(-3, -3, -3)$。

三、向量减法的几何意义向量减法的几何意义是指，将一个向量从另一个向量中减去所得到的向量在几何上表示的意义。

向量的减法及其几何意义课件

向量的减法及其几何意义课件

向量的减法及其几何意义课 件
目 录
• 向量的概念 • 向量的减法 • 向量减法的应用 • 向量减法的扩展知识
01
向量的概念
向量的定义
总结词
向量是一个既有大小又有方向的量，通常用有向线段表示。
详细描述
向量是物理学、工程学和数学中常用的一种量，它由大小和方向两个要素组成。在二维平面上，向量通常表示为 一条有向线段，起点为原点，终点为任意点。在三维空间中，向量则表示为一个有向线段，其起点和终点都是空 间中的点。
向量的模
总结词
向量的模是衡量向量大小的一个量，用于描述向量在空间中的长度。
详细描述
向量的模定义为向量起点到终点的距离，即向量的长度。在二维平面上，向量的模可以通过勾股定理 计算得到；在三维空间中，向量的模则是通过欧几里得距离公式计算得到的。向量的模具有传递性、 非负性、齐次性和三角不等式等性质。
02
THANKS
感谢观看
如果有一个标量$k$和一个向量 $vec{A}$，则数乘后的向量是 $kvec{A}$。
向量减法与数乘的关系
向量$vec{A} - vec{B}$可以看作是标 量1与$vec{A}$的数乘减去标量1与 $vec{B}$的数乘，即$vec{A} - vec{B} = 1vec{A} - 1vec{B}$。
向量减法的几何意义
总结词
向量减法的几何意义是平移和反向延长。
详细描述
向量减法的几何意义可以通过平移和反向延长来解释。给定两个向量$vec{A}$和 $vec{B}$，向量$vec{A} - vec{B}$表示将向量$vec{B}$平移到向量$vec{A}$的终点，
然后反向延长至向量$vec{A}$的起点得到的向量。这个过程可以理解为将向量 $vec{B}$沿其方向相反的方向延长相同的长度，得到的结果就是$vec{A} - vec{B}$。
向量减法运算的几何意义

向量减法运算的几何意义

向量减法运算的几何意义
向量减法的几何意义是共起点，连终点，方向指着被减量。

向量是将几何问题转化为代数问题的桥梁，向量的加减则是用代数方法进行几何运算，三角形定则解决向量加法的方法：将各个向量依次首尾顺次相接，结果为第一个向量的起点指向最后一个向量的终点。

平行四边形定则解决向量减法的方法，将两个向量平移至公共起点，以向量的两条边作平行四边形，结果由减向量的终点指向被减向量的终点，平行四边形定则只适用于两个非零非共线向量的加减。

向量减法的内容
向量减法法则是三角形法则，同样将两向量的始点，就是没箭头的那个点放在一起，将两个终点连接，就是差，差向量方向指向被减向量，向量加法法则就是平行四边形法则，两个加数作为平行四边形相邻的两边，则和是两向量的公共顶点与对点相连的对角线。

在数学中，向量也称为欧几里得向量，几何向量，矢量，指具有大小和方向的量。

它可以形象化地表示为带箭头的线段，箭头所指，代表向量的方向，线段长度，代表向量的大小，与向量对应的量叫做数量，物理学中称标量，数量或标量只有大小，没有方向。

向量的减法与几何意义

数学上，向量$vec{A} - vec{B}$被定义为从点$B$到点$A$的有向 线段。
性质
向量减法不满足交换律，即$vec{A} - vec{B}$和$vec{B} - vec{A}$不一 定相等。
向量减法是可结合的，即$(vec{A} vec{B}) - vec{C} = vec{A} - (vec{B} vec{C})$。
方向相同的向量相减
方向相同的两个向量相减，结果的模长等于 Байду номын сангаас向量模长之差，方向与被减向量相同。
向量减法的运算律
02
01
03
向量减法的结合律
$a - b - c = a - (b + c)$
向量减法的交换律
$a - b = b - a$
向量减法的分配律
$(a + b) - c = a - c + b - c$
04
向量减法的注意事项
零向量的特殊性
零向量作为向量减法的基准
任何向量与零向量相减，结果仍为原向量。
零向量的方向不确定
零向量没有确定的方向，可以视为任意方向。
零向量的模长为0
零向量的模长为0，表示它没有大小。
向量减法的方向性
方向相反的向量相减
方向相反的两个向量相减，结果的模长等于 两向量模长之和，方向与被减向量相反。
VS
详细描述
在向量加减法中，向量的长度或模是一个 重要的概念。向量的模长是指向量的长度 或大小，通常用双箭头表示。向量的模长 可以通过勾股定理计算得出，即向量的大 小等于向量坐标的平方和的平方根。在向 量加减法中，向量的模长可能会发生变化 ，这取决于向量的方向和大小。
03
向量减法的应用
速度与加速度的计算

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
ｂ
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

向量加减运算及几何意义

向量加减运算及几何意义一、向量加法的定义和运算规则向量加法是指将两个向量相加得到一个新的向量。

设有两个向量A和A，它们的加法可以表示为：A=A+A其中，A表示两个向量相加得到的新向量。

向量加法的运算规则如下：1.交换律：A+A=A+A2.结合律：(A+A)+A=A+(A+A)3.零向量：对于任意向量A，都有A+A=A，其中A表示零向量。

二、向量减法的定义和运算规则向量减法是指将一个向量减去另一个向量得到一个新的向量。

设有两个向量A和A，它们的减法可以表示为：A=A-A其中，A表示将向量A从向量A中减去得到的新向量。

向量减法的运算规则如下：1.减法的定义：A-A=A+(-A)，其中-A表示向量A的负向量。

2.减法与加法的关系：A-A=A+(-A)=-(A-A)三、向量加减运算的几何意义1.位移：设有两个向量A和A，A表示物体的起始位置，A表示物体的终止位置。

向量加法A=A+A表示物体从起始位置到终止位置的位移向量。

2.速度：速度是位移随时间的变化率，可以用向量表示。

设有两个位移向量A和A，A表示物体在起始时刻的位置，A表示物体在终止时刻的位置。

则速度向量A=A-A表示物体在起始时刻到终止时刻的平均速度向量。

3.加速度：加速度是速度随时间的变化率，也可以用向量表示。

设有三个速度向量A、A和A，A表示物体在起始时刻的速度，A表示物体在中间时刻的速度，A表示物体在终止时刻的速度。

则加速度向量A=(A-A)/t表示物体在起始时刻到终止时刻的平均加速度向量，其中t表示时间间隔。

4.平行四边形法则：设有两个向量A和A，它们的和向量A=A+A可以用平行四边形法则来表示。

将向量A和A的起点放在一起，将它们的终点连接起来，得到一个平行四边形，那么向量A就是该平行四边形的对角线向量。

总结：向量加减运算的几何意义主要体现在描述物体的位移、速度和加速度等几何特征上。

它们可以帮助我们理解物体在空间中的运动规律，并且可以通过向量的加减运算得到物体的位移、速度和加速度等重要信息。

向量的减法与几何意义


向量减法的交换律
交换律定义
a-b=b-a
证明
根据向量加法的交换律和减法的定义， 可以推导出交换律成立。
向量减法的分配律
分配律定义
(a + b) - c = a - c + b - c
证明
根据向量加法的分配律和减法的定义，可以推导出分配律成立。
04
向量减法的应用实
例
速度与加速度的计算
速度计算
在物理学中，速度和加速度都是向量， 它们的加减法可以用来解决许多实际问 题。例如，在计算物体运动的速度和加 速度时，可以通过向量的加减法来计算 。
= vec{A} - (vec{B} vec{C})$。
向量减法的零向量性质：若 $vec{A} - vec{B} = vec{0}$， 则$vec{A}$和$vec{B}$是相反
向量。
向量减法与加法的关联
向量加法和减法的结合律和交换律性质
结合律允许我们改变加法或减法的括号，而交换律允许我们交换向量的顺序。
向量减法的几何意义：在平面上，向量减法可以理解为将一 个向量平移到另一个向量的起点，然后从第二个向量的终点 指向第一个向量的终点。
向量减法的性质
向量减法不满足交换律，即 $vec{A} - vec{B}$不等于
$vec{B} - vec{A}$。
向量减法满足结合律，即 $(vec{A} - vec{B}) - vec{C}

向量减法未来的研究方向
理论完善
进一步深入研究向量减法的性质和定理，完善向量运算的理论体 系。
应用拓展
探索向量减法在其他领域的应用，如机器学习、优化算法等。
计算效率
研究更高效的算法和数据结构，提高向量运算的速度和精度。

平面向量向量减法运算及其几何意义

平面向量向量减法运算及其几何意义
平面向量的减法运算是指将一个向量减去另一个向量，即将一个向量
从另一个向量的起点处移至终点处的操作。

设有平面上的两个向量u和v，其起点坐标分别为A和B，终点坐标
分别为C和D。

则用向量表示的字母表示如下：
向量u：AB→= vec(AB)
向量v：CD→= vec(CD)
平面向量减法运算定义为：用终点坐标表示的第二个向量反向平移至
起点坐标表示的第一个向量上。

即向量差u-v定义为：AE→= vec(AE), 其中E为D向量反向平移到
B点得到的点。

几何意义上来说，平面向量减法运算的结果是一个新的向量，它表示
了以第一个向量作为起点、第二个向量作为终点的向量。

为了更好地理解平面向量减法运算及其几何意义，可以从以下两个方
面加以说明：
1.矢量相加示意图：
首先，在平面上绘制向量u和v的起点A和C，终点B和D，并连接
AB和CD。

然后，选择一个与向量v等长，且与向量AB平行的向量，将其
起点放在D点，连接BD。

最后，将向量BD平行平移至A点，得到向量AE，即为u-v的结果。

2.减法与加法的关系：
平面向量减法运算可以理解为向量加法的逆运算。

也就是说，若u-v=AB→，则有u=v+AB→。

换句话说，当我们需要求u-v时，可以通过已知向量v和向量AB的终点坐标C，按照向量加法的定义，将向量v平移至C点得到向量CD→，然后连接AC，即可得到u=AC→。

总结起来，平面向量减法运算的几何意义是将第二个向量反向平移至第一个向量的起点处，得到一个新的向量。

在表示和操作上，减法与加法有着密切的关系。

向量减法运算及其几何意义


[类题通法] 1．向量减法运算的常用方法
2．向量加减法化简的两种形式 (1)首尾相连且为和； (2)起点相同且为差． 做题时要注意观察是否有这两种形式，同时要注意逆向 应用．
[对点训练] 化简下列各式：
(1) AB － AC － DB ； (2) AB ＋ BC － AD ；
[类题通法] 用已知向量表示某向量的基本步骤 第一步：观察各向量的位置； 第二步：寻找(或作)相应的平行四边形或三角形； 第三步：运用法则找关系； 第四步：化简结果．
[对点训练]
如图，已知 OA ＝a， OB ＝b， OC ＝c，OD ＝d，OF ＝f，试用 a，b，c，d，f 表示以下向量： (1) AC ；(2) AD ； (3) AD － AB ； (4) AB ＋ CF ； (5) BF － BD .
①＋②，得 EF ＋ EF ＝ CF ＋ DC ＋ ED ＋ BF ＋ AB ＋ EA ＝( CF ＋ BF )＋( ED ＋ EA)＋( AB ＋ DC )． ∵E，F分别是AD，BC的中点， ∴ ED ＋ EA＝0， CF ＋ BF ＝0. ∴ EF ＋ EF ＝ AB ＋ DC .
解析：选 A ①当a与b不共线时成立；②当a＝b＝0，或b＝0，
a≠0时成立；③当a与b共线，方向相反，且|a|≥|b|时成立；④
当a与b共线，且方向相同时成立．
3.如图，已知ABCDEF是一正六边形，O是它 的中心，其中 OB ＝b， OC ＝c，则 EF 等于 ________．
法二：如图，在平面内取点O， 连接AO，EO，DO，CO，FO，BO，则 EF ＝ EO ＋ OF ＝ EA＋ AO ＋ OB ＋ BF ， ∵E，F分别是AD，BC的中点， ∴ DE ＝ EA， BF ＝ FC . ∴ EF ＋ EF ＝ EA＋ AO ＋ OB ＋ BF ＋ EA＋ AO ＋OB ＋ BF ＝ DE ＋ AO ＋ OB ＋ FC ＋ EA＋ AO ＋ OB ＋ BF ＝( AO ＋ OB )＋( DA＋ AO ＋ OB ＋ BC ) ＝ AB ＋( DO ＋ OC )＝ AB ＋ DC .
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3.向量的减法是由向量的加法法则得到的，体现了数学 中由未知向已知转化的思想。
4. || a | | b ||| a b || a | | b |
思考.如图已知向量 AB a，AD b, DAB 120 且｜a｜＝｜b｜＝3，求 | a b | 和 | a－b |
作业
P91习题2.2A组：6，7.
变式四: 在本例中,|a|, |b|,|a+b|,|a-b|有什么关系?
r r rr r r 有|| a | | b ||| a b || a | | b |
巩固提高 uuuur uuur uuuur
练习1.化简 PM PN MN 结果是
0
练习2. a，b为非零向量，且|a- b|=| a|+| b|，则 （D）
若a，b不共线，则 | a b || a | | b |
rr
r r rr r r
对任意两个向量a，b，有|| a | | b ||| a b || a | | b |例1.已知向量ຫໍສະໝຸດ a,b, c,d,bd c a
作法:
求作向量 a b, c d.
A
BD
C
bd
a
c
O•
1.在 平 面 上 任 取 点O, 作OA a, OB b, OC
向量减法运算及其 几何意义
西吉回中 杜飞武 2014.12
学习目标
1、了解相反向量的概念； 2、掌握向量的减法，会作两个向 量的减向量，并理解其几何意义。
重点：向量减法的概念及作图方法 难点：向量减法运算时方向的确定
复习回顾
1、三角形法则 2、平行四边形法则
首
b
尾
相
连 首
ab
尾
b
连
a
a
共
起
b ab
r b.
a b OA OB BA
这种求向量差的方法，叫做向量减法的三角形法则。
归纳:
作两向量的差向量的步骤: (1) 将两向量移到共同起点 (2) 连接两向量的终点,
（3）方向指向被减向量
口诀：同起点，封箭头，指被减
思考：若向 ar 量ar、br共线，则应怎样作ar出
r a
r b
呢？
b
b
a b a (b)
探究（二）：向量减法的几何意义
B
a
b
ab
起点相同
b
b O a
A 指向被减向量
方已知法向：量平Car移、b向 r , 在量平ar ,面br ,内使任它取们D一起点点O，相作同Ouu，Aur 那ar ,么OuuBur
r b,
则向b量r的uBu终Aur叫点做指ar与向brar的的差终 r ，点r记的作uu向urar 量ubru,u就r即是uuuarr
(a) a a (a) 0
规定：零向量的相反向量仍是零向量.
相反向量的性质
（1）、（ a） a (2)、任一向量与其相反向量的和是 零向量，即：a (a) (a) a 0 (3)、如果a，b是互为相反的向量，则 a b,b a, a b 0
2、向量的减法
向量 a 加上向量 b 的相反向量，叫做向量 a 和 b 的差， 即：
点
a
2.向量的加法运算有哪些运算性质？
交换律：
r
a
r
b
r
b
r
a
r r r r r r
结合律： a b c a b c
3.加与减是对立统一的两个方面，既然 向量可以相加，那自然也可以相减.那 么，两个向量如何进行减法运算?
推进新课
探究（一）：向量减法的含义
1、相反向量
与 a 的长度相等方向相反的向量叫做 a 的 相反向量。记作 a 。
（1）
（2）
O
rr
A
r
rB
a br r
B
r
r
rr ab
O
A
若a，b方向相反，| a b || a | | b |
rr
r r rr r r
若a，b方向相同，当| a || b |时，| a b || a | | b |
r r rr r r
rr
当|ra |r| b |时r ，| ar b || b | | a |
A．a与b方向相同 B．a = b
C．a =－b
D．a与b方向相反
练习3.正方形ABCD 边长为1，AB a，BC b,
CA c,则 | a b－c |＝（ C ）
A：0 B：3 C：2 2 D： 2
练习4.在平等四边形ABCD中：| AB| 8,| AC | 6,
且| a b || a rb |,r求| BC | 10 练r习5.r向量 a ,b 的模分别是3，4，求
c, OD d .
2.作BA, DC ,则BA a b, DC c d为 所 求.
练习
r r r ur 1.如图，已知a,b,求作a b.
r r b
（1）
a ab
（2）
a ra r b
b
（3）
a
a rb r （4） b a a b
rr
b ab
b
a
例2:如图：平行四边形ABCD中,AB a, AD b,
| a b | 的取值范围。 [1,7]
课堂小结
1.向量的减法运算与加法运算是对立统一的两种运算， 在向量的几何运算的主体内容，二者相互协调和补充.几 个向量可以加或减合成一个向量，而一个向量也可以分 解成几个向量的和或差的形式。注意法则的逆向应用。 2.用三角形法则求两个向量的差向量，要注意起点相 同的条件，差向量的方向要指向被减向量的终点.这个 法则对共线向量也适应.
用a, b 表示向量 AC, DB.
变式一: 在本例中,当a,b满足
什么r条件r 时,a+b与a-b相互垂直?
Dr r
b
r a
ar b
b
C
变什么式条二a 件: 在b时即本,|Aa例B+C中bD|=,为当|a菱-ab,形b|?满足ar与br互相A 垂直a即ABCD为B矩形
变式三: 在本例中, a+b与a-b有可能相等吗? 不可能
D b
120o a B
A