平面幾何中的向量方法

優(yōu)選平面幾何中的向量方法當前1頁，總共18頁。向量的相關(guān)概念及其形式定義形式坐標形式數(shù)量積運算向量的模向量的夾角垂直的判定共線的判定相等的判定a=λb當前2頁，總共18頁。

向量在幾何中的應用(1)證明線段平行問題，包括相似問題，常用向量平行（共線）的條件a∥b

.(2)證明垂直問題,常用向量垂直的條件a⊥b

.當前3頁，總共18頁。利用夾角公式

(3)求夾角問題

，

(4)求線段的長度，可以用向量的線性運算，向量的模|a|=

或|AB|=|AB|=

.當前4頁，總共18頁。ABCD問題：平行四邊形是表示向量加法與減法的幾何模型。如圖，

你能發(fā)現(xiàn)對角線AC的長度與鄰邊AB、AD的長度之間的關(guān)系嗎？對角線DB？對角線的長度與兩條鄰邊長度之間有何關(guān)系？涉及到長度問題常常考慮向量的數(shù)量積AB2AC2AD2DB2當前5頁，總共18頁。ABCDAB2=a2AD2=b2設(shè)AB=a，AD=b，則AC=a+b，DB=a-b，分析：AC2=AC+AC=(a+b)(a-b)·=aa+ab+ba+bb····=a2+2ab+b2·DB2=a2-2ab+b2·同理DB2=AC

2+2(a2+b2)AB

2+AD2=2()平行四邊形兩條對角線長的平方和等于兩條鄰邊長的平方和的兩倍.當前6頁，總共18頁。利用向量法解決平面幾何問題的基本思路（1）建立平面幾何與向量的聯(lián)系，用向量表示問題中涉及的幾何元素，將平面幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題；（2）通過向量運算，研究集合之間的關(guān)系，如距離、夾角等問題；（3）把運算結(jié)果“翻譯”成幾何元素。當前7頁，總共18頁。ABCDEFRT例2

如圖，ABCD中，點E、F分別是AD、DC邊的中點，BE、BF分別與AC交于R、T兩點，你能發(fā)現(xiàn)AR、RT、TC之間的關(guān)系嗎？當前8頁，總共18頁。故AT=RT=TCABCDEFRT當前9頁，總共18頁。在日常生活中，你是否有這樣的經(jīng)驗：兩個人共提一個旅行包，夾角越大越費力；在單杠上做引體向上運動，兩臂的夾角越小越省力，你能從數(shù)學的角度解釋這種現(xiàn)象嗎？當前10頁，總共18頁。在日常生活中，你是否有這樣的經(jīng)驗：兩個人共提一個旅行包，夾角越大越費力；在單杠上做引體向上運動，兩臂的夾角越小越省力，你能從數(shù)學的角度解釋這種現(xiàn)象嗎？GFF1F2θ當前11頁，總共18頁。GFF1F2θ即F1、F2之間的夾角越大越費力，夾角越小越省力∴當θ由0°～180°逐漸增大時，由0°～90°逐漸增大，而的值逐漸縮小，因此逐漸增大解：設(shè)則由向量的平行四邊形法則、力的平衡及直角三角形的知識可知當前12頁，總共18頁。GFF1F2θ當θ=0，最小，最小值是當θ時，

例3.

在日常生活中，你是否有這樣的經(jīng)驗：兩個人共提一個旅行包，夾角越大越費力；在單杠上做引體向上運動，兩臂的夾角越小越省力，你能從數(shù)學的角度解釋這種現(xiàn)象嗎？當前13頁，總共18頁。例4.如圖，一條河的兩岸平行，河的寬度d=500m,一艘船從A處出發(fā)到河對岸，已知船的速度，水流速度，問行駛航程最短時，所用時間是多少？(精確到0.1min)當前14頁，總共18頁。例4.如圖，一條河的兩岸平行，河的寬度d=500m,一艘船從A處出發(fā)到河對岸，已知船的速度，水流速度，問行駛航程最短時，所用時間是多少？(精確到0.1min)思考：要使船行駛的時間最短，所用時間是多少？ABCD當前15頁，總共18頁。例3

證明直徑所對的圓周角是直角ABCO已知：如圖所示，已知⊙O，AB為直徑，C為⊙O上任意一點。求證：∠ACB=90°證明：即，∠ACB=90°思考：能否用向量坐標形式證明？xy當前16頁，總共18頁。已知直線l：mx＋2y＋6＝0，向量(1－m，1)與l平行則實數(shù)m的值為（）A.-1B.1C.2D.-1或2D利用向量證明：菱形的兩條對角線互相垂直ABCD當前17頁，總共18頁。練習1、一船從某河的一岸駛向?qū)Π?，船速為，水速為已知船可垂直到達對岸，則（）2、已知作用在A點的三個力