向量减法

减法的定义

向量减法
a⃗−b⃗=(a1−b1,a2−b2,a3−b3)\vec{a} - \vec{b} = (a_1 - b_1, a_2 - b_2, a_3 - b_3)

向量减法可以理解为加上负向量:a⃗−b⃗=a⃗+(−b⃗)\vec{a} - \vec{b} = \vec{a} + (-\vec{b})

几何解释

向量减法是向量加法的逆运算,可以通过将向量取反后相加来实现。

减法性质

向量减法性质

零向量性质:

a⃗−a⃗=0⃗\vec{a} - \vec{a} = \vec{0}

相反性质:

a⃗−b⃗=−(b⃗−a⃗)\vec{a} - \vec{b} = -(\vec{b} - \vec{a})

与向量加法的关系:

a⃗−b⃗=a⃗+(−b⃗)\vec{a} - \vec{b} = \vec{a} + (-\vec{b})

几何意义

向量减法可以理解为向量加法的逆运算,其几何意义可以通过两种方式来理解。

向量减法与负向量的关系

向量减法 a⃗−b⃗\vec{a} - \vec{b}可以转换为向量加法 a⃗+(−b⃗)\vec{a} + (-\vec{b}),即将向量 b⃗\vec{b}取反后与向量 a⃗\vec{a}相加。

位置向量表示

在坐标系中,从点 AA 到点 BB 的位置向量为 AB⃗=b⃗−a⃗\vec{AB} = \vec{b} - \vec{a},其中 a⃗\vec{a}和 b⃗\vec{b}分别是点 AA 和点 BB 的位置向量。这表示从点 AA 出发,沿着 b⃗−a⃗\vec{b} - \vec{a}的方向移动即可到达点 BB。

应用示例

位置向量

在坐标系中,从点 AA 到点 BB 的位置向量为 AB⃗=b⃗−a⃗\vec{AB} = \vec{b} - \vec{a},其中 a⃗\vec{a}和 b⃗\vec{b}分别是点 AA 和点 BB 的位置向量。

相对位移

计算一个物体从位置 a⃗\vec{a}移动到位置 b⃗\vec{b}所需的位移向量:b⃗−a⃗\vec{b} - \vec{a}。


练习题

练习 1

已知 a⃗=(2,3,1)\vec{a} = (2, 3, 1),b⃗=(1,−1,2)\vec{b} = (1, -1, 2),求 a⃗−b⃗\vec{a} - \vec{b}。

参考答案 (2 个标签)
向量减法 坐标运算

解题思路: 使用向量减法的坐标运算规则。

详细步骤:

  1. a⃗−b⃗=(2−1,3−(−1),1−2)=(1,4,−1)\vec{a} - \vec{b} = (2-1, 3-(-1), 1-2) = (1, 4, -1)

答案:a⃗−b⃗=(1,4,−1)\vec{a} - \vec{b} = (1, 4, -1)

练习 2

已知三点 A(1,2,3)A(1, 2, 3),B(2,3,4)B(2, 3, 4),C(3,4,5)C(3, 4, 5),求向量 AB⃗\vec{AB}和 AC⃗\vec{AC}。

参考答案 (3 个标签)
向量减法 位置向量 坐标计算

解题思路: 使用向量减法公式计算位置向量。

详细步骤:

  1. AB⃗=(2−1,3−2,4−3)=(1,1,1)\vec{AB} = (2-1, 3-2, 4-3) = (1, 1, 1)

  2. AC⃗=(3−1,4−2,5−3)=(2,2,2)\vec{AC} = (3-1, 4-2, 5-3) = (2, 2, 2)

答案:AB⃗=(1,1,1)\vec{AB} = (1, 1, 1),AC⃗=(2,2,2)\vec{AC} = (2, 2, 2)


总结

本文出现的符号

符号类型读音/说明在本文中的含义
a⃗−b⃗\vec{a} - \vec{b}向量运算a minus b向量减法
AB⃗\vec{AB}位置向量vector AB从点A到点B的位置向量
0⃗\vec{0}向量zero vector零向量

中英对照

中文术语英文术语音标说明
向量减法vector subtraction/ˈvɛktər sʌbˈtrækʃən/两个向量相减的运算
位置向量position vector/pəˈzɪʃən ˈvɛktər/表示点的位置的向量
相对位移relative displacement/ˈrɛlətɪv dɪsˈpleɪsmənt/物体位置变化的向量表示

课程路线图

  1. 1

    高等数学之函数探秘

    先修课程

    函数是高等数学的核心概念,本系列文档系统介绍函数的基本概念、性质和应用。

    前往课程
  2. 2

    向量代数和空间解析几何

    当前课程

    掌握向量运算和空间中点、线、面的方程及其相互关系。

    前往课程
下一站

线性代数

掌握行列式、矩阵、向量、线性方程组等,理解线性空间的抽象结构。

开始学习