内容正文:
第9章 平面向量
§9.4 向量应用
学习目标:
1.通过三角形这个几何模型,归纳总结出用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”.
2.了解平面几何图形中的有关性质,如平移、全等、相似、长度、夹角等可以由向量的线性运算及数量积表示.
3.通过本节学习,让学生深刻理解向量在处理有关平面几何问题中的优越性,活跃学生的思维,发展学生的创新意识,激发学生的学习积极性,并体会向量在几何和现实生活中的意义.
由于向量的线性运算和数量积运算具有鲜明的几何背景,平面几何的许多性质,如平移、全等、相似、长度、夹角都可以由向量的线性运算及数量积表示出来,因此,平面几何中的许多问题都可用向量运算的方法加以解决.
情境引入
有了运算,向量的力量无限,没有运算,向量就只是一个路标.
例1 如图所示, 是 的中位线,用向量方法证明:
证明:
如图所示,取 为一组基,设 , ,
因为 是 的中位线,
所以 , ,
从而 ,
又 ,
所以 ,
于是
基底法:
选择两个不共线的向量作为基底;
用基底表示相关向量;
把几何问题转化为只含有基底向量的运算;
把向量关系翻译成几何关系.
证明:以BC所在直线为x轴,以B为原点建立
如图所示坐标系,
设 , ,则
从而 ,
又 ,
所以 ,
于是
例1 如图所示, 是 的中位线,用向量方法证明:
坐标法:
建立适当的坐标系
用坐标表示向量
把几何问题转化为向量的坐标运算.
把向量关系翻译成几何关系
利用向量法解决平面几何问题的基本思路.
(1)建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉及的几何元素,将平面几何问题转化为向量问题;
用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”:
(3)把运算结果“翻译”成几何元素.
(2)通过向量运算,研究几何元素之间的关系,如距离、夹角等问题;
简述:几何问题向量化 向量运算关系化 向量关系几何化
解:
如图所示,取 为基底,设 , ,
则 ,
练习 . 已知 ,点 , 分别是 , 边的中点, , 分别与
交于 , 两点,你能发现 , , 之间的关系吗?
由于 与 共线,所以 .
又因为 ,
由于 与 共线,所以 .
所以 ,
所以 ,
即 ,
由于 与 不共线,则有
解得 .
所以 .
同理 .
于是 .
所以 .
例2 如图,在细绳O处用水平力 缓慢拉起所受重力为 物体,绳