内容正文:
第六章 平面向量及其应用
6.4 平面向量的应用
6.4.1 平面几何中的向量方法
6.4.2 向量在物理中的应用举例
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学习任务 掌握用向量方法解决简单的几何问题、力学问题等一些实际问题,体会向量是处理几何问题、物理问题的重要工具.(数学建模)
课时分层作业
6.4.1 平面几何中的向量方法
6.4.2 向量在物理中的应用举例
必备知识·情境导学探新知
关键能力·合作探究释疑难
学习效果·课堂评估夯基础
必备知识·情境导学探新知
01
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物理中的共点力平衡,用两个力F1和F2拉的效果和用一个力F拉的效果是一样的.
问题:(1)F能不能称为F1和F2的合力呢?
(2)它们之间有什么关系?
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知识点 向量法解决平面几何问题的“三步曲”
向量
向
量问题
距离、夹角
几何关系
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思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)求力F1和F2的合力可按照向量加法的平行四边形法则来解决. ( )
(2)若△ABC为直角三角形,则有=0. ( )
(3)物理学中的功是一个向量. ( )
√
×
×
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类型1 向量在平面几何中的应用
类型2 平面向量在物理中的应用
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类型1 向量在平面几何中的应用
角度1 长度问题
【例1】 如图,在平行四边形ABCD中,已知AD=1,AB=2,对角线BD=2,求对角线AC的长.
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[解] 设=a,=b,则=a-b,=a+b,而||=|a-b|====2,
所以5-2a·b=4,所以a·b=,
又||2=|a+b|2=a2+2a·b+b2=1+4+2a·b=6,所以||=,即AC=.
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角度2 共线问题
【例2】 (源自北师大版教材)如图,点O是▱ABCD两条对角线的交点,点E,F分别在边CD,AB上,且==.求证:点E,O,F在同一直线上.
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[证明] 设=m,=n,
由==,知E,F分别是CD,AB的三等分点,
所以==+=-m+(m+n)=m+n,
==+=(m+n)-m=m+n.
所以=.
又O为的公共点,故点E,O,F在同一直线上.
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角度3 垂直问题
【例3】 如图所示,在正方形ABCD中,E,F分别是AB,BC的中点,求证:AF⊥DE.
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[证明] 法一:设=a,=b,则|a|=|b|,a·b=0,又==-a+==b+,所以==-a2-a·b+=-|a|2+|b|2=0.
故,即AF⊥DE.
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法二:建立如图所示的平面直角坐标系,设正方形的边长为2,则A(0,0),D(0,2),E(1,0),F(2,1),=(2,1),
=(1,-2).
因为=(2,1)·(1,-2)=2-2=0,
所以,即AF⊥DE.