一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢?下面是小编精心为您整理的“课时12平面向量的应用”,欢迎您参考,希望对您有所助益!
课时12平面向量的应用
一、学习目标:
1.经历用向量的方法解决某些简单的几何问题、力学问题的过程,体会向量是某一种数学工具。
2.发展学生的运算能力和解决实际问题的能力
二、重点与难点:
1.利用向量数量积的相关知识解决平面几何、物理学中的垂直、夹角、模长和质点运动等相关问题。
2.用向量的共线定理解决三点共线、动点的轨迹问题。
3.提高学生对所学知识和方法的迁移(转化)能力。
三、基础训练:
1、已知向量,若点C在函数的图象上,实数的值为
2、平面向量=(x,y),=(x2,y2),=(1,1),=(2,2),若==1,则这样的向量有
3、如果向量与的夹角为,那么我们称为向量与的“向量积”,是一个向量,它的长度为,如果,则的值为
4.在平行四边形ABCD中,,则=______________
5.设中,,且,判断的形状。
6、=(cosθ,-sinθ),=(-2-sinθ,-2+cosθ),其中θ∈[0,π2],则||的最大值为
7、有两个向量,,今有动点,从开始沿着与向量相同的方向作匀速直线运动,速度为;另一动点,从开始沿着与向量相同的方向作匀速直线运动,速度为.设、在时刻秒时分别在、处,则当时,秒.
四、例题研究
例1.已知向量满足条件,且,求证是正三角形。
例2、已知,.求证:
思考:能否画一个几何图形来解释例2
变题:用向量方法证明梯形中位线定理。
例3、已知在△ABC中BC,CA,AB的长分别为a,b,c,试用向量方法证明:
(1)(2)
五、课后作业:
1.设=(1,3),A、B两点的坐标分别为(1,3)、(2,0),则与的大小关系为
2.当|a|=|b|≠0且a、b不共线时,a+b与a-b的关系是
3.下面有五个命题,①单位向量都相等;②长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量;③若a,b满足|a|>|b|且a与b同向,则a>b;④由于零向量方向不确定,故0不能与任何向量平行;⑤对于任意向量a,b,必有|a+b|≤|a|+|b|。其中正确的命题序号为
4.已知正方形ABCD的边长为1,=a,=b,=c,则a+b+c的模等于
5.下面有五个命题,①|a|2=a2;②;③(ab)2=a2b2;④(a-b)2=a2-2ab+b2;⑤若ab=0,则a=0或b=0其中正确命题的序号是
6.已知m,n是夹角为60°的两个单位向量,则a=2m+n和b=-3m+2n的夹角是
7.如图,平面内有三个向量,其中的夹角是120°,的夹角为30°,,若,
则=。
8.已知△ABC中,A(2,-1),B(3,2),C(-3,-1),BC边上的高为AD,求点D和向量AD的坐标.
9.设i,j是平面直角坐标系内x轴,y轴正方向上的两个单位向量,且=4i+2j,=3i+4j,证明△ABC是直角三角形,并求它的面积.
10.已知△ABC顶点的直角坐标分别为A(3,4),B(0,0)C(c,0)
(1)若c=5,求sinA的值;(2)若A为钝角,求c的取值范围。
11.已知向量,,
(1)向量、是否共线?并说明理由;(2)求函数的最大值
12.在平面直角坐标系中,已知向量又点A(8,0),,(1)若,且,求向量;
(2)向量与共线,当,且取最大值4,求
问题统计与分析
平面向量应用举例
2.5平面向量应用举例
课前预习学案
一、预习目标
预习《平面向量应用举例》,体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具,建立实际问题与向量的联系。
二、预习内容
阅读课本内容,整理例题,结合向量的运算,解决实际的几何问题、物理问题。另外,在思考一下几个问题:
1.例1如果不用向量的方法,还有其他证明方法吗?
2.利用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”是什么?
3.例3中,⑴为何值时,|F1|最小,最小值是多少?
⑵|F1|能等于|G|吗?为什么?
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容
课内探究学案
一、学习内容
1.运用向量的有关知识(向量加减法与向量数量积的运算法则等)解决平面几何和解析
几何中直线或线段的平行、垂直、相等、夹角和距离等问题.
2.运用向量的有关知识解决简单的物理问题.
二、学习过程
探究一:(1)向量运算与几何中的结论"若,则,且所在直线平行或重合"相类比,你有什么体会?
(2)举出几个具有线性运算的几何实例.
例1.证明:平行四边形两条对角线的平方和等于四条边的平方和.
已知:平行四边形ABCD.
求证:.
试用几何方法解决这个问题
利用向量的方法解决平面几何问题的“三步曲”?
(1)建立平面几何与向量的联系,
(2)通过向量运算,研究几何元素之间的关系,
(3)把运算结果“翻译”成几何关系。
变式训练:中,D、E、F分别是AB、BC、CA的中点,BF与CD交于点O,设
(1)证明A、O、E三点共线;
(2)用表示向量。
例2,如图,平行四边形ABCD中,点E、F分别是AD、DC边的
中点,BE、BF分别与AC交于R、T两点,你能发现AR、RT、TC之间的关系吗?
探究二:两个人提一个旅行包,夹角越大越费力.在单杠上做引体向上运动,两臂夹角越小越省力.这些力的问题是怎么回事?
例3.在日常生活中,你是否有这样的经验:两个人共提一个旅行包,夹角越大越费力;在单杠上作引体向上运动,两臂的夹角越小越省力.你能从数学的角度解释这种现象吗?
请同学们结合刚才这个问题,思考下面的问题:
⑴为何值时,|F1|最小,最小值是多少?
⑵|F1|能等于|G|吗?为什么?
例4如图,一条河的两岸平行,河的宽度m,一艘船从A处出发到河对岸.已知船的速度|v1|=10km/h,水流的速度|v2|=2km/h,问行驶航程最短时,所用的时间是多少(精确到0.1min)?
变式训练:两个粒子A、B从同一源发射出来,在某一时刻,它们的位移分别为
,(1)写出此时粒子B相对粒子A的位移s;(2)计算s在方向上的投影。
三、反思总结
结合图形特点,选定正交基底,用坐标表示向量进行运算解决几何问题,体现几何问题
代数化的特点,数形结合的数学思想体现的淋漓尽致。向量作为桥梁工具使得运算简练标致,又体现了数学的美。有关长方形、正方形、直角三角形等平行、垂直等问题常用此法。
本节主要研究了用向量知识解决平面几何问题和物理问题;掌握向量法和坐标法,以及用向量解决实际问题的步骤。
四、当堂检测
1.已知,求边长c。
2.在平行四边形ABCD中,已知AD=1,AB=2,对角线BD=2,求对角线AC的长。
3.在平面上的三个力作用于一点且处于平衡状态,的夹角为,求:(1)的大小;(2)与夹角的大小。
课后练习与提高
一、选择题
1.给出下面四个结论:
①若线段AC=AB+BC,则向量;
②若向量,则线段AC=AB+BC;
③若向量与共线,则线段AC=AB+BC;
④若向量与反向共线,则.
其中正确的结论有()
A.0个B.1个C.2个D.3个
2.河水的流速为2,一艘小船想以垂直于河岸方向10的速度驶向对岸,则小
船的静止速度大小为()
A.10B.C.D.12
3.在中,若=0,则为()
A.正三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.无法确定
二、填空题
4.已知两边的向量,则BC边上的中线向量用、表示为
5.已知,则、、两两夹角是
课后练习答案
1.B2.B3.C4.
平面向量
俗话说,凡事预则立,不预则废。高中教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,减轻高中教师们在教学时的教学压力。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?下面是小编精心为您整理的“平面向量”,仅供您在工作和学习中参考。
第七教时
教材:5.3实数与向量的积综合练习
目的:通过练习使学生对实数与积,两个向量共线的充要条件,平面向量的基本定理有更深刻的理解,并能用来解决一些简单的几何问题。
过程:一、复习:1.实数与向量的积(强调:“模”与“方向”两点)
2.三个运算定律(结合律,第一分配律,第二分配律)
3.向量共线的充要条件
4.平面向量的基本定理(定理的本身及其实质)
1.当λZ时,验证:λ(+)=λ+λ
证:当λ=0时,左边=0(+)=右边=0+0=分配律成立
当λ为正整数时,令λ=n,则有:
n(+)=(+)+(+)+…+(+)
=++…+++++…+=n+n
即λ为正整数时,分配律成立
当为负整数时,令λ=n(n为正整数),有
n(+)=n[(+)]=n[()+()]=n()+n()=n+(n)=nn
分配律仍成立
综上所述,当λ为整数时,λ(+)=λ+λ恒成立。
2.如图,在△ABC中,=,=AD为边BC的中线,G为△ABC的重心,求向量
解一:∵=,=则==
∴=+=+而=
∴=+
解二:过G作BC的平行线,交AB、AC于E、F
∵△AEF∽△ABC
====
==
∴=+=+
3.在ABCD中,设对角线=,=试用,表示,
解一:====
∴=+==
=+=+=+
解二:设=,=
则+=+=∴=()
===(+)
即:=()=(+)
4.设,是两个不共线向量,已知=2+k,=+3,=2,若三点A,B,D共线,求k的值。
解:==(2)(+3)=4
∵A,B,D共线∴,共线∴存在λ使=λ
即2+k=λ(4)∴∴k=8
5.如图,已知梯形ABCD中,AB∥CD且AB=2CD,M,N分别是DC,AB中点,设=,=,试以,为基底表示,,
解:==连ND则DC╩ND
∴===
又:==
∴===
=(+)=
6.1kg的重物在两根细绳的支持下,处于平衡状态(如图),已知两细绳与水平线分别成30,60角,问两细绳各受到多大的力?
解:将重力在两根细绳方向上分解,两细绳间夹角为90
=1(kg)P1OP=60P2OP=30
∴=cos60=1=0.5(kg)
=cos30=1=0.87(kg)
即两根细绳上承受的拉力分别为0.5kg和0.87kg平面向量教案
二、复习要求
1、向量的概念;
2、向量的线性运算:即向量的加减法,实数与向量的乘积,两个向量的数量积等的定义,运算律;
3、向量运算的运用
三、学习指导
1、向量是数形结合的典范。向量的几何表示法--有向线段表示法是运用几何性质解决向量问题的基础。在向量的运算过程中,借助于图形性质不仅可以给抽象运算以直观解释,有时甚至更简捷。
向量运算中的基本图形:①向量加减法则:三角形或平行四边形;②实数与向量乘积的几何意义--共线;③定比分点基本图形--起点相同的三个向量终点共线等。
2、向量的三种线性运算及运算的三种形式。
向量的加减法,实数与向量的乘积,两个向量的数量积都称为向量的线性运算,前两者的结果是向量,两个向量数量积的结果是数量。每一种运算都可以有三种表现形式:图形、符号、坐标语言。
主要内容列表如下:
运算图形语言符号语言坐标语言
加法与减法
=
-=
记=(x1,y1),=(x1,y2)
则=(x1x2,y1y2)
-=(x2-x1,y2-y1)=
实数与向量
的乘积
=λ
λ∈R记=(x,y)
则λ=(λx,λy)两个向量
的数量积
·=||||
cos,
记=(x1,y1),=(x2,y2)
则·=x1x2y1y2
3、运算律
加法:=,()=()
实数与向量的乘积:λ()=λλ;(λμ)=λμ,λ(μ)=
(λμ)
两个向量的数量积:·=·;(λ)·=·(λ)=λ(·),()·=··
说明:根据向量运算律可知,两个向量之间的线性运算满足实数多项式乘积的运算法则,正确迁移实数的运算性质可以简化向量的运算,例如(±)2=
4、重要定理、公式
(1)平面向量基本定理;如果是同一平面内的两个不共线向量,那么对于该平面内任一向量,有且只有一对数数λ1,λ2,满足=λ1λ2,称λ1λλ2为,的线性组合。
根据平面向量基本定理,任一向量与有序数对(λ1,λ2)一一对应,称(λ1,λ2)为在基底{,}下的坐标,当取{,}为单位正交基底{,}时定义(λ1,λ2)为向量的平面直角坐标。
向量坐标与点坐标的关系:当向量起点在原点时,定义向量坐标为终点坐标,即若A(x,y),则=(x,y);当向量起点不在原点时,向量坐标为终点坐标减去起点坐标,即若A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1)
(2)两个向量平行的充要条件
符号语言:若∥,≠,则=λ
坐标语言为:设=(x1,y1),=(x2,y2),则∥(x1,y1)=λ(x2,y2),即,或x1y2-x2y1=0
在这里,实数λ是唯一存在的,当与同向时,λ0;当与异向时,λ0。
|λ|=,λ的大小由及的大小确定。因此,当,确定时,λ的符号与大小就确定了。这就是实数乘向量中λ的几何意义。
(3)两个向量垂直的充要条件
符号语言:⊥·=0
坐标语言:设=(x1,y1),=(x2,y2),则⊥x1x2y1y2=0
(4)线段定比分点公式
如图,设
则定比分点向量式:
定比分点坐标式:设P(x,y),P1(x1,y1),P2(x2,y2)
则
特例:当λ=1时,就得到中点公式:
,
实际上,对于起点相同,终点共线三个向量,,(O与P1P2不共线),总有=uv,uv=1,即总可以用其中两个向量的线性组合表示第三个向量,且系数和为1。
(5)平移公式:
①点平移公式,如果点P(x,y)按=(h,k)平移至P(x,y),则
分别称(x,y),(x,y)为旧、新坐标,为平移法则
在点P新、旧坐标及平移法则三组坐标中,已知两组坐标,一定可以求第三组坐标
②图形平移:设曲线C:y=f(x)按=(h,k)平移,则平移后曲线C对应的解析式为y-k=f(x-h)
当h,k中有一个为零时,就是前面已经研究过的左右及上下移
利用平移变换可以化简函数解析式,从而便于研究曲线的几何性质
(6)正弦定理,余弦定理
正弦定理:
余弦定理:a2=b2c2-2cbcosA
b2=c2a2-2cacosB
c2=a2b2-2abcosc
定理变形:cosA=,cosB=,cosC=
正弦定理及余弦定理是解决三角形的重要而又基本的工具。通过阅读课本,理解用向量法推导正、余弦定理的重要思想方法。
5、向量既是重要的数学概念,也是有力的解题工具。利用向量可以证明线线垂直,线线平行,求夹角等,特别是直角坐标系的引入,体现了向量解决问题的程序性特点。
四、典型例题
例1、如图,,为单位向量,与夹角为1200,与的夹角为450,||=5,用,表示。
分析:
以,为邻边,为对角线构造平行四边形
把向量在,方向上进行分解,如图,设=λ,=μ,λ0,μ0
则=λμ
∵||=||=1
∴λ=||,μ=||
△OEC中,∠E=600,∠OCE=750,由得:
∴
∴
说明:用若干个向量的线性组合表示一个向量,是向量中的基本而又重要的问题,通常通过构造平行四边形来处理
例2、已知△ABC中,A(2,-1),B(3,2),C(-3,-1),BC边上的高为AD,求点D和向量坐标。
分析:
用解方程组思想
设D(x,y),则=(x-2,y1)
∵=(-6,-3),·=0
∴-6(x-2)-3(y1)=0,即2xy-3=0①
∵=(x-3,y-2),∥
∴-6(y-2)=-3(x-3),即x-2y1=0②
由①②得:
∴D(1,1),=(-1,2)
例3、求与向量=,-1)和=(1,)夹角相等,且模为的向量的坐标。
分析:
用解方程组思想
法一:设=(x,y),则·=x-y,·=xy
∵,=,
∴
(2)若∠PED=450,求证:P、D、C、E四点共圆。
分析:
利用坐标系可以确定点P位置
如图,建立平面直角坐标系
则C(2,0),D(2,3),E(1,0)
设P(0,y)
∴=(1,3),=(-1,y)
∴
·=3y-1
代入cos450=
解之得(舍),或y=2
∴点P为靠近点A的AB三等分处
(3)当∠PED=450时,由(1)知P(0,2)
∴=(2,1),=(-1,2)
∴·=0
∴∠DPE=900
又∠DCE=900
∴D、P、E、C四点共圆
说明:利用向量处理几何问题一步要骤为:①建立平面直角坐标系;②设点的坐标;③求出有关向量的坐标;④利用向量的运算计算结果;⑤得到结论。
同步练习
(一)选择题
1、平面内三点A(0,-3),B(3,3),C(x,-1),若∥,则x的值为:
A、-5B、-1C、1D、5
2、平面上A(-2,1),B(1,4),D(4,-3),C点满足,连DC并延长至E,使||=||,则点E坐标为:
A、(-8,)B、()C、(0,1)D、(0,1)或(2,)
2、点(2,-1)沿向量平移到(-2,1),则点(-2,1)沿平移到:
3、A、(2,-1)B、(-2,1)C、(6,-3)D、(-6,3)
4、△ABC中,2cosB·sinC=sinA,则此三角形是:
A、直角三角形B、等腰三角形C、等边三角形D、以上均有可能
5、设,,是任意的非零平面向量,且相互不共线,则:
①(·)-(·)=0
②||-|||-|
③(·)-(·)不与垂直
④(32)·(3-2)=9||2-4|2中,
真命题是:
A、①②B、②③C、③④D、②④
6、△ABC中,若a4b4c4=2c2(a2b2),则∠C度数是:
A、600B、450或1350C、1200D、300
7、△OAB中,=,=,=,若=,t∈R,则点P在
A、∠AOB平分线所在直线上B、线段AB中垂线上
C、AB边所在直线上D、AB边的中线上
8、正方形PQRS对角线交点为M,坐标原点O不在正方形内部,且=(0,3),=(4,0),则=
A、()B、()C、(7,4)D、()
(二)填空题
9、已知{,|是平面上一个基底,若=λ,=-2λ-,若,共线,则λ=__________。
10、已知||=,||=1,·=-9,则与的夹角是________。
11、设,是两个单位向量,它们夹角为600,
则(2-)·(-32)=____________。
12、把函数y=cosx图象沿平移,得到函数___________的图象。
(三)解答题
13、设=(3,1),=(-1,2),⊥,∥,试求满足=的的坐 14、若=(2,-8),-=(-8,16),求、及与夹角θ的余弦值。
15、已知||=,||=3,和夹角为450,求当向量λ与λ夹角为锐角时,λ的取值范围。
参考答案
(一)1、C2、B3、D4、B5、D6、B7、A8、A
(二)9、10、11、12、y=sinx1
(三)13、(11,6)
14、=(-3,4),=(5,-12),
15、λ,或λ且λ≠
文章来源:http://m.jab88.com/j/44923.html
更多