高中牛頓第二定律教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-12第二章平面向量教學(xué)設(shè)計(jì)。
新課標(biāo)人教版
必修4第二章平面向量
內(nèi)容:《平面向量》
課型:新授課
第二部分教學(xué)設(shè)計(jì)
2.1平面向量的概念及其線性運(yùn)算
授課人:蘇仕劍
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、理解平面向量和向量相等的含義,理解向量的幾何表示;
2、掌握向量加、減法的運(yùn)算,并理解其幾何意義;
3、掌握向量數(shù)乘的運(yùn)算,并理解其幾何意義,以及兩個(gè)向量共線的含義;
4、了解向量線性運(yùn)算的性質(zhì)及其幾何意義。
【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】
1、向量概念
________________________________________________________叫零向量,記作;長度為______的向量叫做單位向量;方向___________________的向量叫做平行向量。
規(guī)定:與______向量平行;長度_______且方向_______的向量叫做相等向量;平行向量也叫______向量。
2、向量加法
求兩個(gè)向量和的運(yùn)算,叫做向量的加法,向量加法有___________法則與______________法則。
3、向量減法
向量加上的相反向量叫做與的差,記作_________________________,求兩個(gè)向量差的運(yùn)算,叫做向量的減法。
4、實(shí)數(shù)與向量的積
實(shí)數(shù)與向量的積是一個(gè)_______,記作________,其模及方向與____的值密切相關(guān)。
5、兩向量共線的充要條件
向量與非零向量共線的充要條件是有且只有一個(gè)實(shí)數(shù),使得__________。
【典型例題】
例1在四邊形ABCD中,等于()
A、B、C、D、
例2若平行四邊形ABCD的對(duì)角線AC和BD相交于O,且,,則、表示向量為()
A、+B、—C、—+D、——
例3設(shè)、是兩個(gè)不共線的向量,則向量與向量共線的充要條件是()
A、0B、C、1D、2
例4下列命題中:
(1)=,=則=
(2)||=||是=的必要不充分條件
(3)=的充要條件是
(4)=()的充要條件是=
其中真命題的有__________________。
例5如圖5-1-1,以向量,
為邊作平行四邊形AOBD,又,
,用、表示、和。
圖5-1-1
【課堂練習(xí)】
1、()
A、B、C、D、
2、“兩向量相等”是“兩向量共線”的()
A、充分不必要條件B、必要不充分條件
C、充要條件D、既不充分也不必要條件
3、已知四邊形ABCD是菱形,點(diǎn)P在對(duì)角線AC上(不包括端點(diǎn)A、C),則等于()
A、
B、
C、
D、
4、若||=1,||=2,=且,則向量與的夾角為()
A、300B、600C、1200D、1500
【課堂反思】
2.2平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
授課人:陳銀輝
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能:了解平面向量的基本定理及其意義、掌握平面向量的正交分解及其坐標(biāo)表示;理解用坐標(biāo)表示的平面向量共線的條件。
2、能力目標(biāo):會(huì)用坐標(biāo)表示平面向量的加、減與數(shù)乘運(yùn)算;
3、情感目標(biāo):通過對(duì)平面向量的基本定理來理解坐標(biāo),實(shí)現(xiàn)從圖形到坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換過程,鍛煉學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力。
【學(xué)習(xí)過程】
1、平面向量基本定理
如果、是同一平面內(nèi)的兩個(gè)的向量,那么對(duì)這一平面內(nèi)的任一向量,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)、使,其中不共線的向量、叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組。
2、平面向量的正交分解及坐標(biāo)表示
把一個(gè)向量分解為兩個(gè)互相的向量,叫做把向量正交分解。在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),分別取與軸、軸正方向相同的兩個(gè)向量、作為基底,對(duì)任一向量,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)、使得,則實(shí)數(shù)對(duì)(,)叫做向量的直角坐標(biāo),記作=,其中、分別叫做在軸、軸上的坐標(biāo),叫做向量的表示。相等向量其坐標(biāo),坐標(biāo)相同的向量是向量。
3、平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
(1)若=,=,則=
(2)若A,B,則
(3)若=(,),則
4、平面向量共線的坐標(biāo)表示
若=,=,則//的充要條件是
5、若,其中,則有:
;
。
【典型例題】
例1設(shè)、分別為與軸、軸正方向相同的兩個(gè)單位向量,若則向量的坐標(biāo)是()
A、(2,3)B、(3,2)C、(—2,—3)D、(—3,—2)
例2已知向量,且//則等于()
A、B、—C、D、—
分析同共線向量的充要條件易得答案。
例3若已知、是平面上的一組基底,則下列各組向量中不能作為基底的一組是()
A、與—B、3與2C、+與—D、與2
例4已知當(dāng)實(shí)數(shù)取何值時(shí),+2與2—4平行?
【課堂練習(xí)】
1、已知=(1,2),=(—2,3)若且
則____________,_________________。
2、已知點(diǎn)A(,1)、B(0,0)、C(,0),設(shè)∠BAC的平分線AE與BC相交于E,那么有其中等于()
A、2B、C、—3D、
3、平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),已知兩點(diǎn)A若點(diǎn)C滿足,其中、且+則點(diǎn)C的軌跡方程為()
A、B、
C、D、
4、已知A(—2,4)、B(3,—1)、C(—3,—4)且,求點(diǎn)M、N的坐標(biāo)及向量的坐標(biāo)。
【課堂反思】
2.3平面向量的數(shù)量積及其運(yùn)算
授課人:曾俊杰
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能:
(1)理解向量數(shù)量積的定義與性質(zhì);
(2)理解一個(gè)向量在另一個(gè)向量上的投影的定義;
(3)掌握向量數(shù)量積的運(yùn)算律;
(4)理解兩個(gè)向量的夾角定義;
2.過程與方法:
(1)能用投影的定義求一個(gè)向量在另一個(gè)向量上的投影;
(2)能區(qū)別數(shù)乘向量與向量的數(shù)量積;
(3)掌握兩向量垂直、平行和反向時(shí)的數(shù)量積;
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
(1)培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)形結(jié)合的思想理解向量的數(shù)量積及它的幾何意義;
(2)使學(xué)生體會(huì)周圍事物周期變化的奧秘,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣;
(3)培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想;
【學(xué)習(xí)過程】
1、請(qǐng)寫出平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算公式:
(1)若=,=,則=
(2)若A,B,則
(3)若=(,),則
2、平面向量共線的坐標(biāo)表示
若=,=,則//的充要條件是
3、兩個(gè)非零向量夾角的概念
已知非零向量與,作=,=,則_________________________叫與的夾角.
4、我們知道,如果一個(gè)物體在力F(與水平方向成θ角)的作用下產(chǎn)生位移s,那么力F所做的功W=
5、數(shù)量積的概念:
(1)兩個(gè)非零向量、,過O作=,=,則∠AOB叫做向量與的夾角,顯然,夾角
(2)若與的夾角為90,則稱與垂直,記作⊥
(3)、是兩個(gè)非零向量,它們的夾角為,則叫做與的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作。
即=||||cos
規(guī)定=0,顯然,數(shù)量積的公式與物理學(xué)中力所做功的運(yùn)算密切相關(guān)。
特別提醒:
(1)(0≤θ≤π).并規(guī)定與任何向量的數(shù)量積為0
(2)兩個(gè)向量的數(shù)量積的性質(zhì):
設(shè)、為兩個(gè)非零向量,
1)=0
2)當(dāng)與同向時(shí),=||||;當(dāng)與反向時(shí),=||||
特別的=||2或.
3)cos=;
4)||≤||||
6、“投影”的概念:如圖
定義:____________叫做向量b在a方向上的投影
特別提醒:
投影也是一個(gè)數(shù)量,不是向量;當(dāng)為銳角時(shí)投影為正值;當(dāng)為鈍角時(shí)投影為負(fù)值;當(dāng)為直角時(shí)投影為0;當(dāng)=0時(shí)投影為|b|;當(dāng)=180時(shí)投影為|b|
3、平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律
交換律:=______
數(shù)乘結(jié)合律:=_________=__________
分配律:=_____________
【典型例題】
例1邊長為的正三角形ABC中,設(shè),,則
=
例2已知△ABC中,,,,ABC的面積,且||=3,||=5,則與的夾角為
例3已知=(1,2),=(6,—8)則在上的投影為
【課堂練習(xí)】
1、已知、均為單位向量,它們的夾角為那么=
2、已知單位向量與的夾角為,且,,求及與的夾角。
3、若,,且向量與垂直,則一定有()
A、B、C、D、且
4、設(shè)是任意的非零平面向量,且它們相互不共線,下列命題
①
②
③不與垂直
④
其中正確的有()
A、①②B、②③C、③④D、②④
5、已知平面上三點(diǎn)A、B、C滿足,則
的值等于__________
【課后反思】
2.4平面向量的應(yīng)用
授課人:劉曉聰
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.經(jīng)歷用向量方法解決某些簡單的平面幾何問題、力學(xué)問題與其他一些實(shí)際問題的過程,體會(huì)向量是一種處理幾何問題、物理問題等的工具,發(fā)展運(yùn)算能力
2.運(yùn)用向量的有關(guān)知識(shí)對(duì)物理中的問題進(jìn)行相關(guān)分析和計(jì)算,并在這個(gè)過程中培養(yǎng)學(xué)生探究問題和解決問題的能力
二、過程與方法
1.通過例題,研究利用向量知識(shí)解決物理中有關(guān)“速度的合成與分解”等問題
2.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),讓學(xué)生體會(huì)應(yīng)用向量知識(shí)處理平面幾何問題、力學(xué)問題與其它一些實(shí)際問題是一種行之有效的工具;和同學(xué)一起總結(jié)方法,鞏固強(qiáng)化.
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.以學(xué)生為主體,通過問題和情境的設(shè)置,充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力.
2.通過本節(jié)的學(xué)習(xí),使同學(xué)們對(duì)用向量研究幾何以及其它學(xué)科有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí);提高學(xué)生遷移知識(shí)的能力、運(yùn)算能力和解決實(shí)際問題的能力.
【學(xué)習(xí)過程】
請(qǐng)認(rèn)真思考后,回答下列問題:
1、判斷:
(1)若四點(diǎn)共線,則向量()
(2)若向量,則四點(diǎn)共線()
(3)若,則向量()
(4)只要向量滿足,就有()
2、提問:
(1)兩個(gè)非零向量平行的充要條件是什么?(你能寫出幾種表達(dá)形式)
(2)兩個(gè)非零向量垂直的充要條件是什么?(你能寫出幾種表達(dá)形式)
【典型例題】
例1已知⊿ABC中,∠BAC=60o,AB=4,AC=3,求BC長.
變式已知⊿ABC中,∠BAC=60o,AB=4,AC=3,點(diǎn)D在線段BC
上,且BD=2DC求AD長.
例2如圖,已知Rt⊿OAB中,∠AOB=90o,OA=3,OB=2,M在OB上,且OM=1,N在OA上,且ON=1,P為AM與BN的交點(diǎn),求∠MPN.
【課堂練習(xí)】
⊿ABC中,AD,BE是中線,AD,BE相交于點(diǎn)G
(1)求證:AG=2GD
(2)若F為AB中點(diǎn),求證G、F、C三點(diǎn)共線.
精選閱讀
第二章2.32.3.1平面向量基本定理講義
2.3.1平面向量基本定理
預(yù)習(xí)課本P93~94,思考并完成以下問題
(1)平面向量基本定理的內(nèi)容是什么?
(2)如何定義平面向量基底?
(3)兩向量夾角的定義是什么?如何定義向量的垂直?
[新知初探]
1.平面向量基本定理
條件e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量
結(jié)論這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2
基底不共線的向量e1,e2叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底
[點(diǎn)睛]對(duì)平面向量基本定理的理解應(yīng)注意以下三點(diǎn):①e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量;②該平面內(nèi)任意向量a都可以用e1,e2線性表示,且這種表示是唯一的;③基底不唯一,只要是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量都可作為基底.
2.向量的夾角
條件兩個(gè)非零向量a和b
產(chǎn)生過程
作向量=a,=b,則∠AOB叫做向量a與b的夾角
范圍0°≤θ≤180°
特殊情況θ=0°a與b同向
θ=90°a與b垂直,記作a⊥b
θ=180°a與b反向
[點(diǎn)睛]當(dāng)a與b共線同向時(shí),夾角θ為0°,共線反向時(shí),夾角θ為180°,所以兩個(gè)向量的夾角的范圍是0°≤θ≤180°.
[小試身手]
1.判斷下列命題是否正確.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)任意兩個(gè)向量都可以作為基底.()
(2)一個(gè)平面內(nèi)有無數(shù)對(duì)不共線的向量都可作為表示該平面內(nèi)所有向量的基底.()
(3)零向量不可以作為基底中的向量.()
答案:(1)×(2)√(3)√
2.若向量a,b的夾角為30°,則向量-a,-b的夾角為()
A.60°B.30°
C.120°D.150°
答案:B
3.設(shè)e1,e2是同一平面內(nèi)兩個(gè)不共線的向量,以下各組向量中不能作為基底的是()
A.e1,e2B.e1+e2,3e1+3e2
C.e1,5e2D.e1,e1+e2
答案:B
4.在等腰Rt△ABC中,∠A=90°,則向量,的夾角為______.
答案:135°
用基底表示向量
[典例]如圖,在平行四邊形ABCD中,設(shè)對(duì)角線=a,=b,試用基底a,b表示,.
[解]法一:由題意知,==12=12a,==12=12b.
所以=+=-=12a-12b,
=+=12a+12b,
法二:設(shè)=x,=y(tǒng),則==y(tǒng),
又+=,-=,則x+y=a,y-x=b,
所以x=12a-12b,y=12a+12b,
即=12a-12b,=12a+12b.
用基底表示向量的方法
將兩個(gè)不共線的向量作為基底表示其他向量,基本方法有兩種:一種是運(yùn)用向量的線性運(yùn)算法則對(duì)待求向量不斷進(jìn)行轉(zhuǎn)化,直至用基底表示為止;另一種是通過列向量方程或方程組的形式,利用基底表示向量的唯一性求解.
[活學(xué)活用]
如圖,已知梯形ABCD中,AD∥BC,E,F(xiàn)分別是AD,BC邊上的中點(diǎn),且BC=3AD,=a,=b.試以a,b為基底表示,,.
解:∵AD∥BC,且AD=13BC,
∴=13=13b.
∵E為AD的中點(diǎn),
∴==12=16b.
∵=12,∴=12b,
∴=++
=-16b-a+12b=13b-a,
=+=-16b+13b-a=16b-a,
=+=-(+)
=-(+)=-16b-a+12b
=a-23b.
向量夾角的簡單求解
[典例]已知|a|=|b|=2,且a與b的夾角為60°,則a+b與a的夾角是多少?a-b與a的夾角又是多少?
[解]如圖所示,作=a,=b,且∠AOB=60°.
以,為鄰邊作平行四邊形OACB,則=a+b,=a-b.
因?yàn)閨a|=|b|=2,所以平行四邊形OACB是菱形,又∠AOB=60°,所以與的夾角為30°,與的夾角為60°.
即a+b與a的夾角是30°,a-b與a的夾角是60°.
求兩個(gè)向量夾角的方法
求兩個(gè)向量的夾角,關(guān)鍵是利用平移的方法使兩個(gè)向量的起點(diǎn)重合,根據(jù)向量夾角的概念確定夾角,再依據(jù)平面圖形的知識(shí)求解向量的夾角.過程簡記為“一作二證三算”.
[活學(xué)活用]
如圖,已知△ABC是等邊三角形.
(1)求向量與向量的夾角;
(2)若E為BC的中點(diǎn),求向量與的夾角.
解:(1)∵△ABC為等邊三角形,
∴∠ABC=60°.
如圖,延長AB至點(diǎn)D,使AB=BD,則=,
∴∠DBC為向量與的夾角.
∵∠DBC=120°,
∴向量與的夾角為120°.
(2)∵E為BC的中點(diǎn),∴AE⊥BC,
∴與的夾角為90°.
平面向量基本定理的應(yīng)用
[典例]如圖,在△ABC中,點(diǎn)M是BC的中點(diǎn),點(diǎn)N在AC上,且AN=2NC,AM與BN相交于點(diǎn)P,求AP∶PM與BP∶PN.
[解]設(shè)=e1,=e2,
則=+=-3e2-e1,=+=2e1+e2.
∵A,P,M和B,P,N分別共線,
∴存在實(shí)數(shù)λ,μ使得=λ
=-λe1-3λe2,
=μ=2μe1+μe2.
故=+=-=(λ+2μ)e1+(3λ+μ)e2.
而=+=2e1+3e2,由平面向量基本定理,
得λ+2μ=2,3λ+μ=3,解得λ=45,μ=35.
∴=45,=35,
∴AP∶PM=4∶1,BP∶PN=3∶2.
[一題多變]
1.[變?cè)O(shè)問]在本例條件下,若=a,=b,試用a,b表示,
解:由本例解析知BP∶PN=3∶2,則=25,
=+=+25=b+25(-)
=b+45a-25b=35b+45a.
2.[變條件]若本例中的點(diǎn)N為AC的中點(diǎn),其它條件不變,求AP∶PM與BP∶PN.
解:如圖,設(shè)=e1,=e2,
則=+=-2e2-e1,=+=2e1+e2.
∵A,P,M和B,P,N分別共線,
∴存在實(shí)數(shù)λ,μ使得=λ
=-λe1-2λe2,
=μ=2μe1+μe2.
故=+=-=(λ+2μ)e1+(2λ+μ)e2.
而=+=2e1+2e2,由平面向量基本定理,
得λ+2μ=2,2λ+μ=2,解得λ=23,μ=23.
∴=23,=23,
∴AP∶PM=2,BP∶PN=2.
若直接利用基底表示向量比較困難,可設(shè)出目標(biāo)向量并建立其與基底之間滿足的二元關(guān)系式,然后利用已知條件及相關(guān)結(jié)論,從不同方向和角度表示出目標(biāo)向量(一般需建立兩個(gè)不同的向量表達(dá)式),再根據(jù)待定系數(shù)法確定系數(shù),建立方程或方程組,解方程或方程組即得.
層級(jí)一學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)
1.已知?ABCD中∠DAB=30°,則與的夾角為()
A.30°B.60°
C.120°D.150°
解析:選D如圖,與的夾角為∠ABC=150°.
2.設(shè)點(diǎn)O是?ABCD兩對(duì)角線的交點(diǎn),下列的向量組中可作為這個(gè)平行四邊形所在平面上表示其他所有向量的基底的是()
①與;②與;③與;④與.
A.①②B.①③
C.①④D.③④
解析:選B尋找不共線的向量組即可,在?ABCD中,與不共線,與不共線;而∥,∥,故①③可作為基底.
3.若AD是△ABC的中線,已知=a,=b,則以a,b為基底表示=()
A.12(a-b)B.12(a+b)
C.12(b-a)D.12b+a
解析:選B如圖,AD是△ABC的中線,則D為線段BC的中點(diǎn),從而=,即-=-,從而=12(+)=12(a+b).
4.在矩形ABCD中,O是對(duì)角線的交點(diǎn),若=e1,=e2,則=()
A.12(e1+e2)B.12(e1-e2)
C.12(2e2-e1)D.12(e2-e1)
解析:選A因?yàn)镺是矩形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn),=e1,=e2,所以=12(+)=12(e1+e2),故選A.
5.(全國Ⅰ卷)設(shè)D為△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),=3,則()
A.=-13+43
B.=13-43
C.=43+13
D.=43-13
解析:選A由題意得=+=+13=+13-13=-13+43.
6.已知向量a,b是一組基底,實(shí)數(shù)x,y滿足(3x-4y)a+(2x-3y)b=6a+3b,則x-y的值為______.
解析:∵a,b是一組基底,∴a與b不共線,
∵(3x-4y)a+(2x-3y)b=6a+3b,
∴3x-4y=6,2x-3y=3,解得x=6,y=3,∴x-y=3.
答案:3
7.已知e1,e2是兩個(gè)不共線向量,a=k2e1+1-5k2e2與b=2e1+3e2共線,則實(shí)數(shù)k=______.
解析:由題設(shè),知k22=1-5k23,∴3k2+5k-2=0,
解得k=-2或13.
答案:-2或13
8.如下圖,在正方形ABCD中,設(shè)=a,=b,=c,則在以a,b為基底時(shí),可表示為______,在以a,c為基底時(shí),可表示為______.
解析:以a,c為基底時(shí),將平移,使B與A重合,再由三角形法則或平行四邊形法則即得.
答案:a+b2a+c
9.如圖所示,設(shè)M,N,P是△ABC三邊上的點(diǎn),且=13,=13,=13,若=a,=b,試用a,b將,,表示出來.
解:=-
=13-23=13a-23b,
=-=-13-23=-13b-23(a-b)=-23a+13b,
=-=-(+)=13(a+b).
10.證明:三角形的三條中線共點(diǎn).
證明:如圖所示,設(shè)AD,BE,CF分別為△ABC的三條中線,令=a,=b.則有=b-a.
設(shè)G在AD上,且AGAD=23,則有=+=a+12(b-a)=12(a+b).
=-=12b-a.
∴=-=23-
=13(a+b)-a=13b-23a
=2312b-a=23.
∴G在BE上,同理可證=23,即G在CF上.
故AD,BE,CF三線交于同一點(diǎn).
層級(jí)二應(yīng)試能力達(dá)標(biāo)
1.在△ABC中,點(diǎn)D在BC邊上,且=2,設(shè)=a,=b,則可用基底a,b表示為()
A.12(a+b)B.23a+13b
C.13a+23bD.13(a+b)
解析:選C∵=2,∴=23.
∴=+=+23=+23(-)=13+23=13a+23b.
2.AD與BE分別為△ABC的邊BC,AC上的中線,且=a,=b,則=()
A.43a+23bB.23a+43b
C.23a-23bD.-23a+23b
解析:選B設(shè)AD與BE交點(diǎn)為F,則=13a,=23b.所以=+=23b+13a,所以=2=23a+43b.
3.如果e1,e2是平面α內(nèi)所有向量的一組基底,那么,下列命題中正確的是()
A.若存在實(shí)數(shù)λ1,λ2,使得λ1e1+λ2e1=0,則λ1=λ2=0
B.平面α內(nèi)任一向量a都可以表示為a=λ1e1+λ2e2,其中λ1,λ2∈R
C.λ1e1+λ2e2不一定在平面α內(nèi),λ1,λ2∈R
D.對(duì)于平面α內(nèi)任一向量a,使a=λ1e1+λ2e2的實(shí)數(shù)λ1,λ2有無數(shù)對(duì)
解析:選BA中,(λ1+λ2)e1=0,∴λ1+λ2=0,即λ1=-λ2;B符合平面向量基本定理;C中,λ1e1+λ2e2一定在平面α內(nèi);D中,λ1,λ2有且只有一對(duì).
4.已知非零向量,不共線,且2=x+y,若=λ(λ∈R),則x,y滿足的關(guān)系是()
A.x+y-2=0B.2x+y-1=0
C.x+2y-2=0D.2x+y-2=0
解析:選A由=λ,得-=λ(-),
即=(1+λ)-λ.又2=x+y,
∴x=2+2λ,y=-2λ,消去λ得x+y=2.
5.設(shè)e1,e2是平面內(nèi)的一組基底,且a=e1+2e2,b=-e1+e2,則e1+e2=________a+________b.
解析:由a=e1+2e2,b=-e1+e2,解得e1=13a-23b,e2=13a+13b.
故e1+e2=13a-23b+13a+13b
=23a+-13b.
答案:23-13
6.已知非零向量a,b,c滿足a+b+c=0,向量a,b的夾角為120°,且|b|=2|a|,則向量a與c的夾角為________.
解析:由題意可畫出圖形,
在△OAB中,
因?yàn)椤螼AB=60°,|b|=2|a|,
所以∠ABO=30°,OA⊥OB,
即向量a與c的夾角為90°.
答案:90°
7.設(shè)e1,e2是不共線的非零向量,且a=e1-2e2,b=e1+3e2.
(1)證明:a,b可以作為一組基底;
(2)以a,b為基底,求向量c=3e1-e2的分解式;
(3)若4e1-3e2=λa+μb,求λ,μ的值.
解:(1)證明:若a,b共線,則存在λ∈R,使a=λb,
則e1-2e2=λ(e1+3e2).
由e1,e2不共線,得λ=1,3λ=-2λ=1,λ=-23.
∴λ不存在,故a與b不共線,可以作為一組基底.
(2)設(shè)c=ma+nb(m,n∈R),則
3e1-e2=m(e1-2e2)+n(e1+3e2)
=(m+n)e1+(-2m+3n)e2.
∴m+n=3,-2m+3n=-1m=2,n=1.∴c=2a+b.
(3)由4e1-3e2=λa+μb,得
4e1-3e2=λ(e1-2e2)+μ(e1+3e2)
=(λ+μ)e1+(-2λ+3μ)e2.
∴λ+μ=4,-2λ+3μ=-3λ=3,μ=1.
故所求λ,μ的值分別為3和1.
8.若點(diǎn)M是△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),且滿足:=34+14.
(1)求△ABM與△ABC的面積之比.
(2)若N為AB中點(diǎn),AM與CN交于點(diǎn)O,設(shè)=x+y,求x,y的值.
解:(1)如圖,由=34+14可知M,B,C三點(diǎn)共線,
令=λ=+=+λ=+λ(-)=(1-λ)+λλ=14,所以S△ABMS△ABC=14,即面積之比為1∶4.
(2)由=x+y=x+y2,=x4+y,由O,M,A三點(diǎn)共線及O,N,C三點(diǎn)共線x+y2=1,x4+y=1x=47,y=67.
第二章平面向量第3課時(shí)2.2向量的減法教案
第3課時(shí)§2.2向量的減法
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.掌握向量減法及相反向量的的概念;
2.掌握向量減法與加法的逆運(yùn)算關(guān)系,并能正確作出已知兩向量的差向量;
3.能用向量運(yùn)算解決一些具體問題。
二、過程與方法
通過知識(shí)發(fā)生發(fā)展過程教學(xué)使學(xué)生感受和領(lǐng)悟數(shù)學(xué)發(fā)展的過程及其思想.
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)在學(xué)完向量加法后再學(xué)習(xí)向量減法指導(dǎo)學(xué)生辨證的看待和解決問題。
(2)數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系能夠引導(dǎo)學(xué)生注意用聯(lián)系的觀點(diǎn)看問題
【教學(xué)重點(diǎn)】向量減法定義和法則
【教學(xué)難點(diǎn)】向量減法法則的應(yīng)用
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí):
1.向量的加法法則。
2.?dāng)?shù)的運(yùn)算:減法是加法的逆運(yùn)算
二、講解新課:
1.相反向量:與長度相等,方向相反的向量,叫做的相反向量,記作。
說明:(1)規(guī)定:零向量的相反向量是零向量。
(2)性質(zhì):;.
2.向量的減法:求兩個(gè)向量差的運(yùn)算,叫做向量的減法。表示.
3.向量減法的法則:
已知如圖有,,求作.
(1)三角形法則:在平面內(nèi)任取一點(diǎn),作,,則.
說明:可以表示為從的終點(diǎn)指向的終點(diǎn)的向量(,有共同起點(diǎn)).
(2)平行四邊形:在平面內(nèi)任取一點(diǎn),作,,
則.
思考:若,怎樣作出?
四、例題分析:
例1、如圖,是平行四邊形的對(duì)角線的交點(diǎn),若,,
試證明..
例2、用向量方法證明:對(duì)角線互相平行的四邊形是平行四邊形
例3、試證:對(duì)任意向量,都有.
五、課時(shí)小結(jié):
1.理解向量加法的概念及向量加法的幾何意義;
2.熟練掌握向量加法的平行四邊形法則和三角形法則
第二章平面向量第2課時(shí)2.2向量的加法教案
第2課時(shí)§2.2向量的加法
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
(1)理解向量加法的含義,會(huì)用向量加法的三角形法則和平行四邊形法則作兩個(gè)向量的和;
(2)掌握兩個(gè)向量加法的交換律和結(jié)合律,并會(huì)用它們進(jìn)行向量運(yùn)算
二、過程與方法
從物體位移變化規(guī)律的探知中總結(jié)出向量加法規(guī)律
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
感受數(shù)學(xué)和生活的聯(lián)系,增強(qiáng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】::1.如何作兩向量的和向量;
2.向量加法定義的理解。
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí):
1.向量的概念、表示法。
2.平行向量、相等向量的概念。
3.已知點(diǎn)是正六邊形的中心,則下列向量組中含有相等向量的是()
()、、、()、、、
()、、、()、、、
二、創(chuàng)設(shè)情景
利用向量的表示,從景點(diǎn)O到景點(diǎn)A的位移為OA,從景點(diǎn)A到景點(diǎn)B的位移為AB,那么經(jīng)過這兩次位移后游艇的合位移是OB,向量OA,AB,OB三者之間有何關(guān)系?
三、講解新課:
1.向量的加法:求兩個(gè)向量和的運(yùn)算叫做向量的加法。表示:
作法:在平面內(nèi)任取一點(diǎn)(如圖(2)),作,,則.
(1)(2)
2.向量加法的法則:
(1)三角形法則:根據(jù)向量加法定義得到的求向量和的方法,稱為向量加法的三角形法則。表示:.
(2)平行四邊形法則:以同一點(diǎn)為起點(diǎn)的兩個(gè)已知向量,為鄰邊作平行四邊形ABCD,則以為起點(diǎn)的對(duì)角線就是與的和,這種求向量和的方法稱為向量加法的平行四邊形法則。
3.向量的運(yùn)算律:
交換律:.
結(jié)合律:.
說明:多個(gè)向量的加法運(yùn)算可按照任意的次序與任意的組合進(jìn)行:
例如:;.
四、例題分析:
例1、如圖,一艘船從點(diǎn)出發(fā)以的速度向垂直于對(duì)岸的方向行駛,同時(shí)河水的流速為,求船實(shí)際航行速度的大小與方向(用與流速間的夾角表示)。
例2、已知矩形中,寬為,長為,,,,
試作出向量,并求出其模的大小。
例3、一架飛機(jī)向北飛行千米后,改變航向向東飛行千米,
則飛行的路程為400千米;兩次位移的和的方向?yàn)楸逼珫|,
大小為千米.
例4、在長江南岸某渡口處,江水以12.5km/h的速度向東流,渡船的速度為25km/h.渡船要垂直地度過長江,其航向應(yīng)如何確定?
變式:若渡船以25km/h的速度按垂直于河岸的航向航行,那么受水流影響,渡船的實(shí)際航向如何?
例5、已知兩個(gè)力,的夾角是直角,且知它們的合力與的夾角是,
牛,求和的大小
五、課時(shí)小結(jié):
1.理解向量加法的概念及向量加法的幾何意義;
2.熟練掌握向量加法的平行四邊形法則和三角形法則
高中數(shù)學(xué)必修四第二章平面向量章末小結(jié)導(dǎo)學(xué)案
第二章平面向量章末小結(jié)
【本章知識(shí)體系】
【題型歸納】
專題一、平面向量的概念及運(yùn)算
包含向量的有關(guān)概念、加法、減法、數(shù)乘。向量的加法遵循三角形法則和平行四邊形法則,減法可以轉(zhuǎn)化為加法進(jìn)行運(yùn)算。利用向量證明三點(diǎn)共線時(shí),應(yīng)注意向量共線與三點(diǎn)共線的區(qū)別與聯(lián)系,當(dāng)兩向量共線且有公共點(diǎn)時(shí),才能得出三點(diǎn)共線.
1、1.AB→+AC→-BC→+BA→化簡后等于()
A.3AB→B.AB→
C.BA→D.CA→
2、在平行四邊形ABCD中,OA→=a,OB→=b,OC→=c,OD→=d,則下列運(yùn)算正確的是()
A.a(chǎn)+b+c+d=0
B.a(chǎn)-b+c-d=0
C.a(chǎn)+b-c-d=0
D.a(chǎn)-b-c+d=0
3、已知圓O的半徑為3,直徑AB上一點(diǎn)D使AB→=3AD→,E、F為另一直徑的兩個(gè)端點(diǎn),則DE→DF→=()
A.-3B.-4
C.-8D.-6
4、如圖,在正方形ABCD中,設(shè)AB→=a,AD→=b,BD→=c,則在以a,b為基底時(shí),AC→可表示為________,在以a,c為基底時(shí),AC→可表示為________.
5、下列說法正確的是()
A.兩個(gè)單位向量的數(shù)量積為1
B.若ab=ac,且a≠0,則b=c
C.AB→=OA→-OB→
D.若b⊥c,則(a+c)b=ab
專題二、平面向量的坐標(biāo)表示及坐標(biāo)運(yùn)算
向量的坐標(biāo)表示及運(yùn)算強(qiáng)化了向量的代數(shù)意義。若已知有向線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo),則應(yīng)先求向量的坐標(biāo),解題過程中,常利用向量相等,則其坐標(biāo)相同這一原則。
6、已知向量a=(1,n),b=(-1,n),若2a-b與b垂直,則|a|等于()
A.1B.2
C.2D.4
7、設(shè)向量a=(1,-3),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量4a,4b-2c,2(a-c),d的有向線段首尾相接能構(gòu)成四邊形,則d=()
A.(2,6)B.(-2,6)
C.(2,-6)D.(-2,-6)
8、已知a=(1,1),b=(1,0),c滿足ac=0,且|a|=|c|,bc0,則c=________.
專題三、平面向量的基本定理
平面向量的基本定理解決了所有向量之間的相互關(guān)系,為我們研究向量提供了依據(jù)。
9、已知AD、BE分別為△ABC的邊BC、AC上的中線,設(shè)AD→=a,BE→=b,則BC→等于()
A.43a+23b
B.23a+43b
C.23a-43b
D.-23a+43b
10、在平面直角坐標(biāo)系中,若O為坐標(biāo)原點(diǎn),則A,B,C三點(diǎn)在同一直線上的等價(jià)條件為存在唯一的實(shí)數(shù)λ,使得OC→=λOA→+(1-λ)OB→成立,此時(shí)稱實(shí)數(shù)λ為“向量OC→關(guān)于OA→和OB→的終點(diǎn)共線分解系數(shù)”.若已知P1(3,1),P2(-1,3),且向量OP3→與向量a=(1,1)垂直,則“向量OP3→關(guān)于OP1→和OP2→的終點(diǎn)共線分解系數(shù)”為()
A.-3B.3C.1D.-1
11、已知O,A,B是平面上不共線的三點(diǎn),直線AB上有一點(diǎn)C,滿足2AC→+CB→=0,
(1)用OA→,OB→表示OC→;
(2)若點(diǎn)D是OB的中點(diǎn),證明四邊形OCAD是梯形.
解:
12、如圖,平行四邊形ABCD中,AB→=a,AD→=b,H、M是AD、DC的中點(diǎn),BC上點(diǎn)F使BF=13BC.
(1)以a、b為基底表示向量AM→與HF→;
(2)若|a|=3,|b|=4,a與b的夾角為120°,求AM→HF→.
專題四、平面向量的數(shù)量積
求平面向量的數(shù)量積的方法有兩個(gè):一個(gè)是根據(jù)數(shù)量積的定義ab=|a||b|cosθ,其中θ為向量a,b的夾角;另一個(gè)是根據(jù)坐標(biāo)法,坐標(biāo)法是a=(,),b=(,)時(shí),ab=+。利用數(shù)量積可以求長度,也可判斷直線與直線的關(guān)系(相交的夾角以及垂直),還可以通過向量的坐標(biāo)運(yùn)算轉(zhuǎn)為代數(shù)問題解決.
13、在直角坐標(biāo)系xOy中,AB→=(2,1),AC→=(3,k),若三角形ABC是直角三角形,則k的可能值個(gè)數(shù)是()
A.1B.2C.3D.4
14、A,B,C,D為平面上四個(gè)互異點(diǎn),且滿足(DB→+DC→-2DA→)(AB→-AC→)=0,則△ABC的形狀是()
A.直角三角形B.等腰三角形
C.等腰直角三角形D.等邊三角形
15、已知|a|=3,|b|=4,|c|=23,且a+b+c=0,則ab+bc+ca=________.
16.已知|a|=1,|b|=1,a與b的夾角為120°,則向量2a-b在向量a+b方向上的投影為________.
17.如圖所示,在正方形ABCD中,已知|AB→|=2,若N為正方形內(nèi)(含邊界)任意一點(diǎn),則AB→AN→的最大值是________.
18、設(shè)平面上向量a=(cosα,sinα)(0≤α2π),b=(-12,32),a與b不共線.
(1)證明向量a+b與a-b垂直;
(2)當(dāng)兩個(gè)向量3a+b與a-3b的模相等時(shí),求角α.
19、已知a=(1,2),b=(1,λ),分別確定實(shí)數(shù)λ的取值范圍,使得:(1)a與b的夾角為直角;(2)a與b的夾角為鈍角.
專題五、平面向量的應(yīng)用
用向量的方法研究代數(shù)問題與一些幾何問題,往往能有一種簡易的奇妙效果,關(guān)鍵是建立幾何與向量問題的聯(lián)系,利用向量的運(yùn)算。
20、如圖,在平行四邊形ABCD中,E為對(duì)角線BD上的一點(diǎn),且BE:ED=2:3,連接CE并延長交AB與F,求AF:FB的值。
21、在平面直角坐標(biāo)系中,A(1,1)、B(2,3)、C(s,t)、P(x,y),△ABC是等腰直角三角形,B為直角頂點(diǎn).
(1)求點(diǎn)C(s,t);
(2)設(shè)點(diǎn)C(s,t)是第一象限的點(diǎn),若AP→=AB→-mAC→,m∈R,則m為何值時(shí),點(diǎn)P在第二象限?