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平面向量加减运算

平面向量的加减运算遵循以下法则和性质:

向量加法

定义:求两个向量和的运算,叫做向量的加法。

三角形法则:已知非零向量a, b,在平面内任取一点A,作向量OA=a,向量OB=b,则向量OC=a+b,即a+b=(x2-x1, y2-y1)+(x3-x2, y3-y2)=(x3-x1, y3-y1)。

平行四边形法则:以同一点O为起点的两个已知向量a, b为邻边作平行四边形OACB,则以O为起点的对角线就是a与b的和,即a+b=(x2-x1, y2-y1)+(x3-x2, y3-y2)=(x3-x1, y3-y1)。

运算律

交换律:a+b=b+a

结合律:(a+b)+c=a+(b+c)

相反向量

定义: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。

性质

零向量的相反向量仍是零向量。

对于相反向量有:a+(-a)=(-a)+a=0。

若a, b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0。

向量减法

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)。

几何意义:在平面内任取一点O,作向量OA=a,向量OB=b,则向量a-b是以b的终点为起点,a的终点为终点的向量。

运算律

结合律:a-b-c=a-(b+c)

交换律:a-b=b-a

示例

假设有两个向量A=(x1, y1)和B=(x2, y2),则它们的和为:

\[ A + B = (x1 + x2, y1 + y2) \]

它们的差为:

\[ A - B = (x1 - x2, y1 - y2) \]

如果B是A的相反向量,则:

\[ A + (-A) = (x1 - x1, y1 - y1) = (0, 0) \]

总结

平面向量的加减运算可以通过三角形法则和平行四边形法则进行,同时需要遵循交换律和结合律。相反向量的概念在减法中非常重要,可以帮助我们简化计算和理解向量的方向变化。

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