内容正文:
6.2 平面向量在几何、物理中的应用举例
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[素养目标] 1.会用向量方法解决某些简单的平面几何问题. 2.会用向量方法解决某些简单的力学问题及其他一些实际问题,体会向量在解决数学和实际问题中的作用. 3.通过实例,培养学生直观想象、逻辑推理、数学建模、数学运算的学科素养.
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探究点一 几何中的向量方法
[基础梳理]
1.用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”
(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____________转化为向量问题;
(2)通过向量运算,研究几何元素之间的关系;
(3)把运算结果“翻译”成几何关系.
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平面几何问题
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2.向量在平面几何中的应用
(1)证明线段平行或点共线问题,常用共线(平行)向量基本定理:a∥b⇔a=λb(b≠0)⇔x1y2-x2y1=0.
(2)证明垂直问题,常用数量积的运算性质:
a⊥b⇔a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.
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[互动探究]
角度1 向量在几何证明中的应用
如图所示,四边形ABCD是菱形,AC和BD是它的两条对角线,试用向量证明:AC⊥BD.
例 1
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用向量证明平面几何问题的两种基本思路
(1)向量的线性运算法的四个步骤:
①选取基;②用基表示相关向量;③利用向量的线性运算或数量积找相应关系;④把几何问题向量化.
(2)向量的坐标运算法的四个步骤:
①建立适当的平面直角坐标系;②把相关向量坐标化;③用向量的坐标运算找相应关系;④把几何问题向量化.
方法·技巧
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例 2
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解:(1)证明:以C为坐标原点,以边CB,CA所在的直线分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,如图所示,则A(0,m),B(n,0).
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2.向量数量积、夹角的计算
利用向量或坐标表示出未知向量,代入相应的公式进行计算.
方法·技巧
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探究点二 向量在物理中的应用
[基础梳理]
向量在物理中的应用
(1)物理问题中常见的向量有力,速度,加速度,位移等.
(2)向量的加减法运算体现在力,速度,加速度,位移的合成与分解.
(3)动量mv是向量的数乘运算.
(4)功是力F与所产生的位移s的数量积.
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[互动探究]
角度1 向量的线性运算在物理中的应用
例 3
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角度2 向量的数量积在物理中的应用
例 4
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用向量解决物理中相关问题的步骤
方法·技巧
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[跟踪训练]
3.用两条成120°角的等长绳子悬挂一个灯具,已知灯具重量为10 N,则每根绳子的拉力大小为________________.
答案:10 N
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1.已知三个力f1=