
本小節(jié)內(nèi)容選自《普通高中數(shù)學(xué)必修第一冊》人教A版(2019)第六章《平面向量及其應(yīng)用》的第四節(jié)《平面向量的應(yīng)用》。以下是本節(jié)的課時(shí)安排:
1.會(huì)用向量方法解決簡單的幾何問題,培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象的核心素養(yǎng);2.體會(huì)向量在解決幾何問題中的作用,提升數(shù)學(xué)建模的核心素養(yǎng)。
1.重點(diǎn):用向量方法解決幾何問題的基本方法:向量法解決幾何問題的“三步曲”。2.難點(diǎn):能夠?qū)缀螁栴}轉(zhuǎn)化為平面向量問題。
1. 創(chuàng)設(shè)情境,生成問題
向量理論的發(fā)展有著深刻的幾何背景.這一源泉最早可追溯到萊布尼茲的位置幾何的概念.萊布尼茲認(rèn)為代數(shù)僅僅能表達(dá)未定的數(shù)或量值,不能直接表達(dá)位置、角度和運(yùn)動(dòng),利用代數(shù)運(yùn)算來分析一個(gè)圖形的特點(diǎn)、尋找方便的幾何證明和構(gòu)造有時(shí)是很困難的.鑒于此,他提出了一個(gè)“新代數(shù)”,其中幾何實(shí)體可以用符號來表示,并且這些符號可以直接進(jìn)行運(yùn)算,它不需要大量的乘法,不需要添加令人困惑的太多點(diǎn)和線.這就是向量.
2.探索交流,解決問題
【問題1】要判斷AB⊥CD,從向量的角度如何證明?
【問題2】怎樣用向量的方法證明AB∥CD?
【問題3】如何利用向量方法求直線AB與CD所成角?
【問題4】如何利用向量的方法求線段的長度?
[提示]根據(jù)向量的有關(guān)運(yùn)算,求出對應(yīng)向量的模,即為線段的長度.
(二)平面向量在幾何中的應(yīng)用
1.用向量方法解決平面幾何問題的“三部曲”: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(yùn)算,研究幾何元素之間的關(guān)系;③把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系.2.用向量方法解決平面幾何問題的兩個(gè)基本方法:①幾何法:選取適當(dāng)?shù)幕?基底中的向量盡量已知模或夾角),將題中涉及的向量用基底表示,利用向量的運(yùn)算法則、運(yùn)算律或性質(zhì)計(jì)算.②坐標(biāo)法:建立平面直角坐標(biāo)系,實(shí)現(xiàn)向量的坐標(biāo)化,將幾何問題中的長度、垂直、平行、夾角等問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.
答案:(1)B (2)A
1.利用平面向量證明垂直問題
【例1】 如圖所示,在正方形ABCD中,E,F(xiàn)分別是AB,BC的中點(diǎn),求證:AF⊥DE.
【類題通法】利用向量解決垂直問題的方法和途徑方法:對于線段的垂直問題,可以聯(lián)想到兩個(gè)向量垂直的條件,即向量的數(shù)量積為0.途徑:可以考慮向量關(guān)系式的形式,也可以考慮坐標(biāo)的形式.
【鞏固練習(xí)1】在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠CDA=∠DAB=90°,CD=DA=AB,求證:AC⊥BC.
2.利用平面向量求幾何中的長度、角度問題
【例2】(1) 如圖,在平行四邊形ABCD中,AD=1,AB=2,對角線BD=2,求對角線AC的長.
【鞏固練習(xí)2】在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=6,D為AC中點(diǎn),則cs ∠BDC=( )
3.平面幾何中的平行(或共線)問題
【類題通法】用向量解決平面幾何中的平行問題,首先想到的應(yīng)該是平面向量共線定理。
【鞏固練習(xí)3】在△ABC中,點(diǎn)M,N分別在線段AB,AC上,AM=2MB,AN=2NC.求證:MN∥BC.
(四)操作演練 素養(yǎng)提升
3.在△ABC中,已知A(4,1),B(7,5),C(-4,7),則BC邊的中線AD的長為________.
4.正方形OABC的邊長為1,點(diǎn)D、E分別為AB,BC的中點(diǎn),求cs∠DOE的值.
(1)通過這節(jié)課,你學(xué)到了什么知識? (2)在解決問題時(shí),用到了哪些數(shù)學(xué)思想?
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這是一份高中數(shù)學(xué)人教A版 (2019)必修 第二冊6.4 平面向量的應(yīng)用課前預(yù)習(xí)ppt課件,共13頁。PPT課件主要包含了創(chuàng)設(shè)情境引發(fā)思考,平行或重合,探究典例形成思路,具體感知理性分析,初步應(yīng)用理解方法,歸納小結(jié)文化滲透等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中數(shù)學(xué)人教A版 (2019)必修 第二冊6.4 平面向量的應(yīng)用背景圖課件ppt,共12頁。PPT課件主要包含了例題解析長度問題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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