本文由 lovesen 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学必修4:第19课时 向量减法运算及其几何意义 Word版含解析
第19课时 向量减法运算及其几何意义
课时目标
1.理解向量减法的定义,掌握相反向量概念.
2.掌握向量减法运算的几何意义,能作出两个向量的差向量.
识记强化
1.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.
2.几何意义:以A为起点,作向量=a,=b,则=a-b.如图所示.
课时作业
一、选择题
1.下列运算中正确的是( )
A.-= B.-=
C.-= D.-=0
答案:C
解析:根据向量减法的几何意义,知-=,所以C正确,A错误;B显然错误;对于D,-应该等于0,而不是0.
2.在四边形ABCD中,=,|+|=|-|,则四边形ABCD必为( )
A.梯形 B.矩形
C.菱形 D.正方形
答案:B
解析:矩形的对角线相等.
3.已知||=8,||=5,则||的取值范围为( )
A.[3,8] B.(3,8)
C.[3,13] D.(3,13)
答案:C
解析:因=-,当,同向时,||=8-5=3;当,反向时,=8+5=13;而当,不平行时,3<||<13.
4.下列说法正确的是( )
A.两个方向相同的向量之差等于0
B.两个相等向量之差等于0
C.两个相反向量之差等于0
D.两个平行向量之差等于0
答案:B
解析:根据向量减法的几何意义,知只有两个相等向量之差等于0,其他选项都是不正确的.
5.化简以下各式:
(1)++;
(2)-+-;
(3)-+;
(4)++-
则等于0的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:D
解析:对于(1):++=0;
对于(2):-+-=(+)-(+)=0;
对于(3):-+=(+)-=-=0;
对于(4):++-=(++)-=0.
6.边长为1的正三角形ABC中,|-|的值为( )
A.1 B.2
C. D.
答案:D
解析:延长CB至D,使BC=BD=1.则-=,故|-|=|+|=||.
二、填空题
7.小王从宿舍要到东边100米的教室去,但他先到宿舍西边50米的收发室拿了一个包裹,这时他需要向________边走________米才能到教室.
答案:东 150
解析:以向东为正方向,则100-(-50)=150,所以他要向东走150米才能到教室.
8.对于向量a,b当且仅当________时,有|a-b|=||a|-|b||.
答案:a与b同向
解析:当a,b不同向时,根据向量减法的几何意义,知一定有|a-b|>||a|-|b||,所以只有两向量共线且同向时,才有|a-b|=||a|-|b||.
9.如图,在四边形ABCD中,设=a,=b,=c,则用a,b,c表示为________.
答案:a-b+c
解析:=-=+-=a+c-b.
三、解答题
10.
如图所示四边形ABCD为平行四边形,设=a,=b.
(1)求当a与b满足什么条件时,|a+b|=|a-b|;
(2)求当a与b满足什么条件时,四边形ABCD为菱形,正方形.
解:(1)∵四边形ABCD为平行四边形,
∴|a+b|=|+|=||,|a-b|=|-|=||,又|a+b|=|a-b|,
∴||=||.
∴▱ABCD的对角线长相等,
∴▱ABCD为矩形,
∴当a与b垂直时,|a+b|=|a-b|.
(2)欲使ABCD为菱形,需|a|=|b|,
当|a|=|b|,且a与b垂直时,平行四边形为正方形.
11.如图,已知正方形ABCD的边长等于1,=a,=b,=c,试作向量并分别求模.
(1)a+b+c;
(2)a-b+c.
解:(1)如图,由已知得a+b=+=,
又=c,∴延长AC到E,使||=||.
则a+b+c=,且||=2 .
(2)作=,连接CF,则+=,
而=-=a-=a-b,
∴a-b+c=+=且||=2.
能力提升
12.下列各式中不能化简为的是( )
A.(-)-
B.-(+)
C.-(+)-(+)
D.--+
答案:D
解析:因为(-)-=++=+=;-(+)=-0=;-(+)-(+)=---=+-=;--+=++=+2.
13.探究不等式||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|的等号成立的条件.
解:若向量a、b至少有一个零向量,不等式两端的等号都成立.
若向量a、b皆为非零向量,则当向量a、b反向时,不等式||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|的右端等号成立;
当向量a、b同向时,不等式||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|的左端等号成立.
课时目标
1.理解向量减法的定义,掌握相反向量概念.
2.掌握向量减法运算的几何意义,能作出两个向量的差向量.
识记强化
1.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.
2.几何意义:以A为起点,作向量=a,=b,则=a-b.如图所示.
课时作业
一、选择题
1.下列运算中正确的是( )
A.-= B.-=
C.-= D.-=0
答案:C
解析:根据向量减法的几何意义,知-=,所以C正确,A错误;B显然错误;对于D,-应该等于0,而不是0.
2.在四边形ABCD中,=,|+|=|-|,则四边形ABCD必为( )
A.梯形 B.矩形
C.菱形 D.正方形
答案:B
解析:矩形的对角线相等.
3.已知||=8,||=5,则||的取值范围为( )
A.[3,8] B.(3,8)
C.[3,13] D.(3,13)
答案:C
解析:因=-,当,同向时,||=8-5=3;当,反向时,=8+5=13;而当,不平行时,3<||<13.
4.下列说法正确的是( )
A.两个方向相同的向量之差等于0
B.两个相等向量之差等于0
C.两个相反向量之差等于0
D.两个平行向量之差等于0
答案:B
解析:根据向量减法的几何意义,知只有两个相等向量之差等于0,其他选项都是不正确的.
5.化简以下各式:
(1)++;
(2)-+-;
(3)-+;
(4)++-
则等于0的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:D
解析:对于(1):++=0;
对于(2):-+-=(+)-(+)=0;
对于(3):-+=(+)-=-=0;
对于(4):++-=(++)-=0.
6.边长为1的正三角形ABC中,|-|的值为( )
A.1 B.2
C. D.
答案:D
解析:延长CB至D,使BC=BD=1.则-=,故|-|=|+|=||.
二、填空题
7.小王从宿舍要到东边100米的教室去,但他先到宿舍西边50米的收发室拿了一个包裹,这时他需要向________边走________米才能到教室.
答案:东 150
解析:以向东为正方向,则100-(-50)=150,所以他要向东走150米才能到教室.
8.对于向量a,b当且仅当________时,有|a-b|=||a|-|b||.
答案:a与b同向
解析:当a,b不同向时,根据向量减法的几何意义,知一定有|a-b|>||a|-|b||,所以只有两向量共线且同向时,才有|a-b|=||a|-|b||.
9.如图,在四边形ABCD中,设=a,=b,=c,则用a,b,c表示为________.
答案:a-b+c
解析:=-=+-=a+c-b.
三、解答题
10.
如图所示四边形ABCD为平行四边形,设=a,=b.
(1)求当a与b满足什么条件时,|a+b|=|a-b|;
(2)求当a与b满足什么条件时,四边形ABCD为菱形,正方形.
解:(1)∵四边形ABCD为平行四边形,
∴|a+b|=|+|=||,|a-b|=|-|=||,又|a+b|=|a-b|,
∴||=||.
∴▱ABCD的对角线长相等,
∴▱ABCD为矩形,
∴当a与b垂直时,|a+b|=|a-b|.
(2)欲使ABCD为菱形,需|a|=|b|,
当|a|=|b|,且a与b垂直时,平行四边形为正方形.
11.如图,已知正方形ABCD的边长等于1,=a,=b,=c,试作向量并分别求模.
(1)a+b+c;
(2)a-b+c.
解:(1)如图,由已知得a+b=+=,
又=c,∴延长AC到E,使||=||.
则a+b+c=,且||=2 .
(2)作=,连接CF,则+=,
而=-=a-=a-b,
∴a-b+c=+=且||=2.
能力提升
12.下列各式中不能化简为的是( )
A.(-)-
B.-(+)
C.-(+)-(+)
D.--+
答案:D
解析:因为(-)-=++=+=;-(+)=-0=;-(+)-(+)=---=+-=;--+=++=+2.
13.探究不等式||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|的等号成立的条件.
解:若向量a、b至少有一个零向量,不等式两端的等号都成立.
若向量a、b皆为非零向量,则当向量a、b反向时,不等式||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|的右端等号成立;
当向量a、b同向时,不等式||a|-|b||≤|a-b|≤|a|+|b|的左端等号成立.
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