
?6.5 平面向量復(fù)習(xí)課
(人教A版普通高中教科書數(shù)學(xué)必修第二冊第六章)
一、教學(xué)目標(biāo)
1.理清本章知識網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生能夠綱舉目張;
2.對本章核心內(nèi)容重點(diǎn)復(fù)習(xí)并達(dá)到綜合運(yùn)用的能力.
二、教學(xué)重難點(diǎn):通過一題多解讓學(xué)生達(dá)到核心內(nèi)容的融會貫通.
三、教學(xué)過程
1.理清脈絡(luò),綱舉目張
【活動預(yù)設(shè)】布置學(xué)生課前編制本章網(wǎng)絡(luò)知識圖,教師收集批閱并課中展示學(xué)生成果.
【設(shè)計意圖】讓學(xué)生弄清本章的知識體系,公式之間的聯(lián)系,讓學(xué)生對本章有個宏觀把握。
2.抓住核心,突破重點(diǎn)
典例1 【平面向量的最值問題】在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,動點(diǎn)P在以點(diǎn)C為圓心且與BD相切的圓上.若,則的最大值為( )
A.3 B.2 C. D.2
【活動預(yù)設(shè)】先由學(xué)生獨(dú)立思考,再由老師引導(dǎo)學(xué)生從特值法、坐標(biāo)法、等和線法,找到解決問題的突破口,最后由老師展示解答過程,強(qiáng)調(diào)解題的關(guān)鍵點(diǎn)。
【解法1】特值法
,,故選A
【小結(jié)】特值法,特立獨(dú)行!
【答案】A
【解析】由題意,畫出右圖.
設(shè)與切于點(diǎn),連接.
以為原點(diǎn),為軸正半軸,
為軸正半軸建立直角坐標(biāo)系,
則點(diǎn)坐標(biāo)為.
∵,.
∴.
∵切于點(diǎn).
∴⊥.
∴是中斜邊上的高.
即的半徑為.
∵在上.
∴點(diǎn)的軌跡方程為.
設(shè)點(diǎn)坐標(biāo),可以設(shè)出點(diǎn)坐標(biāo)滿足的參數(shù)方程如下:
而,,.
∵
∴,.
兩式相加得:
(其中,)
當(dāng)且僅當(dāng),時,取得最大值3.
,若滿足,
則,,所以,
設(shè),即,點(diǎn)在圓上,
所以圓心到直線的距離,即,解得,
所以的最大值是 ,即的最大值是,故選A.
【小結(jié)】解析法,用數(shù)據(jù)說話!
【小結(jié)】等和線法,等你來和一把!
【知識拓廣1】等和線的概念及其性質(zhì)
1.等和線:平面內(nèi)一組基底OA, OB 及任一向量OP,OP = lOA + mOB (l, m? R ) ,若點(diǎn) P在直線 AB 上或在平行于 AB 的直線上,則l+ m= k (定值) ,反之也成立,我們把直線 AB 以及與直線 AB 平行的直線稱為等和線.
2.等和線性質(zhì)
①當(dāng)?shù)群途€恰為直線 AB 時, k = 1 ;
②當(dāng)?shù)群途€在O 點(diǎn)和直線 AB 之間時, k ? (0,1) ;
③當(dāng)直線 AB 在O 點(diǎn)和等和線之間時, k ? (1, +¥) ;
④當(dāng)?shù)群途€過O 點(diǎn)時, k = 0 ;
⑤若兩等和線關(guān)于O 點(diǎn)對稱,則它們定值 k1,k2 互為相反數(shù);
⑥定值 k 的變化與等和線到O 點(diǎn)的距離成正比;
3.等和線性質(zhì)應(yīng)用背景:在平面向量基本定理的表達(dá)式中,若需研究兩系數(shù)的和時,可以用等值線法.
4.跟蹤練習(xí): 給定兩個長度為1的平面向量和,它們的夾角為.如圖所示,點(diǎn)C在以O(shè)為圓心的上運(yùn)動.若,其中x,y∈R,求x+y的最大值.
=x+y
常規(guī)解法: 以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),所在的直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,
則A(1,0),B.設(shè)∠AOC=α,則C(cos α,sin α)
由=x+y,得所以x=cos α+sin α,y=sin α
所以x+y=cos α+sin α=2sin,又α∈,所以當(dāng)α=時,x+y取最大值2
等和線法:連AB,平移AB并使此線與圓弧相切,此時切點(diǎn)為圓弧中點(diǎn)E,連AE、BE,易知OAEB為平行四邊形,此時=+,x+y有最大值2.
【設(shè)計意圖】解法1:特值法,四兩撥千斤,化難為易!解法2:解析法,用數(shù)據(jù)說話,降低思維量!解法3:等和線法,在移動中聯(lián)通彼岸!通過一題多解,融會貫通平面向量最值問題的解題技巧,并拓寬學(xué)生的知識面。
典例2【平面向量的數(shù)量積問題】已知是邊長為2的等邊三角形,P為平面ABC內(nèi)一點(diǎn),則的最小值是( )
A. B. C. D.
【活動預(yù)設(shè)】先由學(xué)生獨(dú)立思考完成該題,小組之間可以互相討論,再由老師引導(dǎo)學(xué)生從坐標(biāo)法、基底法、定義法、極化恒等式法,找到解決問題的突破口,最后由老師展示解答過程,強(qiáng)調(diào)解題的關(guān)鍵點(diǎn)。
【解法1】(坐標(biāo)法) 如圖建系:
設(shè)點(diǎn) 點(diǎn)為中,可以有兩種思路:
【小結(jié)】本題由于是在等邊三角形中的問題,可以考慮用坐標(biāo)法解決.把所求的向量內(nèi)積轉(zhuǎn)化成坐標(biāo)形式,進(jìn)一步求出最小值.
【解法2】(基底轉(zhuǎn)換法)
,當(dāng)點(diǎn)與重合時=,等號成立.
【小結(jié)】基底表示法是解決向量問題的一利器!
【解法3】 定義法
【小結(jié)】利用定義結(jié)合余弦定理.
【解法4】 極化恒等式法(1)
由解法一可知:,由利用極化恒等式得:,當(dāng)點(diǎn)與重合時=,.
【解法5】極化恒等式法(2)
設(shè)分別為中點(diǎn),
,
利用性質(zhì):“在平行四邊形中對角線的平方和等于各邊的平方和”得:
當(dāng)點(diǎn)與重合時取最小值.
【小結(jié)】利用極化恒等式進(jìn)行轉(zhuǎn)換.
【知識拓廣2】極化恒等式及其幾何意義
1.極化恒等式:
2.幾何意義(極化恒等式的三角形模式):在中,若M是BC的中點(diǎn),則有
3.跟蹤練習(xí) (2021·深外三模)在等腰直角△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC=2,M,N為AC邊上的兩個動點(diǎn)(M,N不與A,C重合),且滿足||=,則·的取值范圍為________.
常規(guī)解法 不妨設(shè)點(diǎn)M靠近點(diǎn)A,點(diǎn)N靠近點(diǎn)C,以等腰直角三角形ABC的直角邊所在直線為坐標(biāo)軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,則B(0,0),A(0,2),C(2,0),
線段AC的方程為x+y-2=0(0≤x≤2).設(shè)M(a,2-a),N(a+1,1-a)(由題意可知0
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