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文檔簡介
第9章平面向量§9.4
向量應(yīng)用學(xué)習(xí)目標:1.通過三角形這個幾何模型,歸納總結(jié)出用向量方法解決平面幾何問題的“三步曲”.2.了解平面幾何圖形中的有關(guān)性質(zhì),如平移、全等、相似、長度、夾角等可以由向量的線性運算及數(shù)量積表示.3.通過本節(jié)學(xué)習(xí),讓學(xué)生深刻理解向量在處理有關(guān)平面幾何問題中的優(yōu)越性,活躍學(xué)生的思維,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并體會向量在幾何和現(xiàn)實生活中的意義.由于向量的線性運算和數(shù)量積運算具有鮮明的幾何背景,平面幾何的許多性質(zhì),如平移、全等、相似、長度、夾角都可以由向量的線性運算及數(shù)量積表示出來,因此,平面幾何中的許多問題都可用向量運算的方法加以解決.情境引入有了運算,向量的力量無限,沒有運算,向量就只是一個路標.例1如圖所示,是的中位線,用向量方法證明:證明:如圖所示,取為一組基,設(shè),,因為是的中位線,所以,
,從而,
又,
所以,
于是
基底法:
選擇兩個不共線的向量作為基底;用基底表示相關(guān)向量;把幾何問題轉(zhuǎn)化為只含有基底向量的運算;把向量關(guān)系翻譯成幾何關(guān)系.證明:以BC所在直線為x軸,以B為原點建立如圖所示坐標系,設(shè),,則從而,又,所以,
于是
例1如圖所示,是的中位線,用向量方法證明:坐標法:
建立適當(dāng)?shù)淖鴺讼涤米鴺吮硎鞠蛄堪褞缀螁栴}轉(zhuǎn)化為向量的坐標運算.把向量關(guān)系翻譯成幾何關(guān)系
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;用向量方法解決平面幾何問題的“三步曲”:(3)把運算結(jié)果“翻譯”成幾何元素.(2)通過向量運算,研究幾何元素之間的關(guān)系,如距離、夾角等問題;簡述:幾何問題向量化向量運算關(guān)系化向量關(guān)系幾何化
解:如圖所示,取為基底,設(shè),,則,
練習(xí).已知,點,分別是,邊的中點,,分別與交于,兩點,你能發(fā)現(xiàn),,之間的關(guān)系嗎?由于與共線,所以.又因為,
由于與共線,所以.所以,
所以,
即,由于與不共線,則有
解得.
所以.同理.于是.所以.例2如圖,在細繩O處用水平力緩慢拉起所受重力為物體,繩子與垂直方向的夾角
為繩子所受的拉力為,求(1),
隨角
的變化而變化的情況;(2)當(dāng)時,求
的取值范圍.解:(1)由力的平衡和平行四邊形法則可知:所以,.故由增大到時,所以,
隨角
的增大而增大.(2)令,即,所以,課堂小結(jié)(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;1.用向量方法解決平面幾何問題的步驟:(3)把運算結(jié)果“翻譯”成幾何元素.(2)通過向量運算,研究幾何元素之間的關(guān)系,如距離、夾角等問題;2.常用的向量方法:基底法;坐
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