第2章 1 从位移,速度、力到向量(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第二册同步学习指导(北师大版2019)

2025-02-26
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版必修 第二册
年级 高一
章节 § 1从位移、速度、力到向量
类型 学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.34 MB
发布时间 2025-02-26
更新时间 2025-02-26
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-02-26
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来源 学科网

内容正文:

3. C  由于ω = 160π,故函数的周期T = 2π160π = 1 80,所以f = 1 T = 80,即每分钟心跳的次数为80.故选C. 4.(1)50  30  (2)y = 10sin π6 x + π( )6 + 40,x∈[8,14] 【解析】  (2)由图知,b = 40,A = 10,ω = 2πT = 2π 2·(14 - 8)= π 6 ,∴ y = 10sin π 6 x +( )φ + 40,又x = 8 时,y = 30, ∴ sin 4π3 +( )φ = - 1,∴ φ = π6 . 章末梳理 考点整合  提技能 例1:(1)C  (2)见解析 【解析】  (1)选项A,B中角度与弧度混用,不正确; 9 4 π = 2π + π 4 ,所以 9π 4与 π 4的终边相同, - 315° = - 360° + 45°, 所以- 315°也与45°终边相同,故选C. (2)设扇形的半径为R,则扇形的弧长为C - 2R,因为S = 1 2 (C - 2R)× R = - R 2 + C2 R = - R - C( )4 2 + C( )4 2 ,所以当 R = C4即θ = C - 2R R = 2时扇形有最大面积 C2 16 . 例2:(1)15   (2)见解析 【解析】  (1)由点P的坐标知,点P在第二或第四象限;由 cos α tan α < 0知α是第三或第四象限角.故角α是第四象限角,所以 m < 0. P到原点的距离r = 16 25m2 + 9 25m槡 2 = 1m槡2 = - 1m,所以 sin α = 3 5m - 1m = - 35 ,cos α = - 45m - 1m = 45 ,所以sin α + cos α = - 35 + 4 5 = 1 5 . (2)1 + tan(θ + 720°)1 - tan(θ - 360°)= 1 + tan θ 1 - tan θ 槡= 3 + 2 2,所以tan θ = 槡2 2 . 故原式= cos 2θ + sin θcos θ + 2sin2θ cos2θ = 1 + tan θ + 2tan2θ = 1 + 槡2 2 + 1 = 槡4 + 2 2 . 例3:(1)C  (2)C  (1)由正弦函数f(x)= sin x的图象与 性质可得. ①函数f(x)的值域为[- 1,1],正确; ②当x = π2 + 2kπ,k∈Z时,f(x)的最大值为1,正确; ③当2kπ + π < x < 2kπ + 2π,k∈Z时,f(x)< 0,故不正确. (2)①f(- x)= x2 sin(- x)= - f(x),且定义域关于原点对 称,为奇函数,所以正确; ②f(- x)= sin(- x)= - f(x),但定义域不关于原点对称, 不是奇函数,所以不正确; ③f(- x)= sin(- x)= - f(x),且定义域关于原点对称,为 奇函数,正确; ④f(- x)= - x·cos(- x)= - f(x),且定义域关于原点对 称,为奇函数,所以正确. 例4:(1)由题图可知A = 3,T4 = 7π 12 - π 3 ,所以T = πω = 2,f(x)= 3sin(2x + φ),所以2π3 + φ = π 2 ,φ = - π 6 ,所以f(x)= 3sin 2x - π( )6 . (2)由(1)知g(x)= f x + π( )3 = 3sin 2 x + π( )3 - π[ ]6 = 3sin 2x + π( )2 = 3cos 2x, 令2x = kπ(k∈Z),所以所求的对称轴为直线x = kπ2 (k∈Z), 令2x = π2 + kπ(k∈Z), x = kπ2 + π 4 (k ∈ Z),所以所求的对称中心为 kπ 2 + π 4 ,( )0 (k∈Z). 例5:令u(x) 槡= 2sin x - π( )4 , f(x)= log 1 2 槡2sin x - π( )[ ]4 = - 12 + log 12 sin x - π( )4 . (1)要使f(x)有意义,则sin x - π( )4 >0, 所以2kπ < x - π4 <(2k +1)π,(k∈Z). 即f(x)的定义域为2kπ + π4 ,2kπ + 5 4( )π (k∈Z). 因为0 < sin x - π( )4 ≤1, 所以 槡0 < 2sin x - π( )4 ≤槡2, 所以f(x)= log 1 2 u(x)≥ - 12 . 所以f(x)的值域为- 12 ,+[ )∞ . x - π4 ∈ 2kπ,2kπ + π( )2 时,u(x)是增函数, 所以f(x)= log 1 2 u(x)是减函数. 所以x∈ 2kπ + π4 ,2kπ + 3 4( )π 时,函数是减函数. 同理可求得x∈ 2kπ + 34 π,2kπ + 5 4[ )π (k∈Z)时,函数是 增函数; (2)因为f(x)的定义域不关于原点对称,所以f(x)是非奇 非偶函数. 又f(x + 2π)= - 12 + log 12 sin x + 2π - π( )4 = - 12 + log 1 2 sin x - π( )4 = f(x),其中x∈ 2kπ + π4 ,2kπ + 54( )π (k∈ Z),所以f(x)是周期函数,且最小正周期是2π. 第二章  平面向量及其应用 § 1  从位移、速度、力到向量 必备知识  探新知 知识点1  (1)大小  方向  (2)→AB  (3)|→AB |(或| a |) 关键能力  攻重难 例1:③④  时间不是向量,故①不正确                                                                       . —603— 两个向量相等只要模相等且方向相同即可,而与起点和终 点的位置无关,故②不正确. 单位向量的长度为1,当所有单位向量的起点在同一点O 时,终点都在以O为圆心,1为半径的圆上,故③正确. ④显然正确,故所有正确命题的序号为③④. 对点训练1:D  不管向量的方向如何,它们都不能比较大 小,故A、B不正确;向量的大小即为向量的模,指的是有向线段 的长度,与方向无关,故C不正确;向量的模是一个数量,可以比 较大小,故D正确. 例2:(1)作出向量→AB,→BC,→CD,如图所示: (2)由题意得,△BCD是直角三角形,其中∠BDC = 90°,BC 槡= 10 2米,CD = 10米,所以BD = 10米. △ABD是直角三角形, 其中∠ABD = 90°,AB = 5米,BD = 10米,所以AD = 52 + 10槡 2 = 槡5 5(米),所以|→AD 槡| = 5 5. 对点训练2:取每个方格的单位长 为1,依题意,结合向量的表示可知,(1) (2)的向量如图所示. (3)由图知,△AOB是等腰直角三 角形,所以|→AB | = |→OB | 2 - |→OA |槡 2 = 3. 例3:(1)∵ E,F分别是AC,AB的 中点,∴ EF∥BC, ∴与→EF共线的向量为→FE,→BD,→DB,→DC,→CD,→BC,→CB. (2)∵ E,F,D分别是AC,AB,BC的中点, ∴ EF = 12 BC,BD = DC = 1 2 BC,∴ EF = BD = DC. ∵ AB,BC,AC均不相等,∴与→EF长度相等的向量为→FE,→BD, →DB,→DC,→CD. (3)与→EF相等的向量为→DB,→CD. 对点训练3:CD  单位向量的模均相等且为1,但方向并不 一定相同,故A错误; 零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等 的,故B错误; 若四边形ABCD是平行四边形,则一组对边平行且相等,有 →AB =→DC, 若→AB =→DC,则AB = DC,AB∥DC,则四边形ABCD是平行四 边形,故C正确; 由零向量的规定,知D正确.故选CD. 例4:由题意知△OAB,△OBC,△OCD,△OED,△OEF, △OFA均为等边三角形, ∴ →OD与→OB夹角∠DOB = 120°,→OD与→OE夹角∠DOE = 60°. →OD与→AB夹角等于→AO与→AB的夹角, ∴ →OD与→AB夹角θ = 60°. 对点训练4:90°  30°  AE⊥BC,AE平分∠BAC. 课堂检测  固双基 1. B  对于①,零向量的方向是任意的,故①错误;对于②,零向 量的模为0,故②错误;③正确,相等向量的方向相同,因此一 定是平行向量;④显然正确. 2. B  由于向量的起点确定,而向量平行于同一直线,所以随着 向量模长的变化,向量的终点构成的是一条直线. 3. A  如图,连接AC,由|→OC | = |→OB |,得 ∠ABC = ∠OCB = 30°.因为C为半圆 上的点,所以∠ACB = 90°,所以|→AC | = 1 2 | →AB | = 1.故选A. 4.(1)(4)  由平行四边形的性质和相等向量的定义可知:→AD = →BC,→OB≠→OD;→AC≠→BD,→AO =→OC. 5.(1)建立如图所示的直角坐标系,向量→AB,→BC,→CD即为所求. (2)根据题意,向量→AB与→CD方向相反,故向量→AB∥→CD.又|→AB | = |→CD |,所以在四边形ABCD中,AB瓛CD,四边形ABCD为平 行四边形,所以→AD =→BC,所以|→AD | = |→BC | = 400(海里). § 2  从位移的合成到向量的加减法 2. 1  向量的加法 必备知识  探新知 知识点  1.和 关键能力  攻重难 例1:(1)               甲→AC = a + b        乙→AC = a + b (2)方法一:如图1所示,首先在平面内任取一点O,作向量 →OA = a,接着作向量→AB = b,则得向量→OB = a + b;然后作向量 →BC = c,则向量→OC =(a + b)+ c = a + b + c即为所求.   方法二:如图2所示,首先在平面内任取一点O,作向量→OA = a,→OB = b,→OC = c,以OA、OB为邻边作OADB,连接OD,则→OD =→OA +→OB = a + b.再以OD、OC为邻边作ODEC,连接OE,则 →OE = →OD +→OC = a + b + c即为所求. 对点训练1:(1)→DB  (2)→CA  (1)a + b + c = →DC + →CO + →OB =→DB                                                                       ; —703— 第二章   平面向量及其应用 § ! 从位移、速度、力到向量 !"#$%&'( 课标要求 核心素养 1.通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景,理解平 面向量的意义和两个向量相等的含义. 2.理解平面向量的几何表示和基本要素. 通过学习向量的有关概念及表示,重点 培养学生的数学抽象、直观想象素养. )*+,%-.+ 知识点1  向量的概念     (1)既有大小  又有方向  的量统称为向量. (2)具有方向和长度的线段叫作有向线段.向量可以用有向线段表示,若有向线段的起点为A,终点为B,则 该有向线段记作        ,也可以用黑体小写字母a,b,c,…表示,手写则用→a,→b,→c表示. (3)向量→AB(或a)的大小,称为向量→AB(或a)的长度,也叫模,记作              . 知识点2  与向量有关的概念 零向量 长度为0的向量称为零向量,记作0.任何方向都可以作为零向量的方向. 单位向量 模等于1个单位长度的向量称为单位向量. 相等向量 长度相等且方向相同的向量,叫作相等向量.向量a与b相等,记作a = b. 共线(平行) 向量 若两个非零向量的方向相同或相反,则称这两个向量为共线向量或平行向量. a与b共线或 平行,记作a∥b.零向量与任一向量共线. 相反向量 若两个向量的长度相等、方向相反,则称它们互为相反向量.向量a的相反向量记作- a. 知识点3  向量的夹角     (1)定义:已知两个非零向量a与b,在平面内选一点O,作→OA = a,→OB = b,则θ =∠AOB称为向量a与b的夹角; (2)范围:0°≤θ≤180°; (3)大小与向量共线、垂直的关系:θ = 0°a与b同向, 180°a与b反向, 90°a⊥b { . /012%345                                                        ●678%(¹<º/UV 1.给出下列命题: ①时间、摩擦力、重力都是向量; ②两个向量,当且仅当它们的起点相同,终点相同时才相等; "%(   ③若平面上所有单位向量的起点移到同一个点,则其终点在同一个圆上; ④在菱形ABCD中,一定有→AB = →DC. 其中所有正确命题的序号为        . 【分析】  利用向量定义、相等向量、单位向量的定义进行判断. [归纳提升] 〉 ABCD 1     下列说法中正确的是 (    ) A.数量可以比较大小,向量也可以比较大小 B.方向不同的向量不能比较大小,但同向的向量可以比较大小 C.向量的大小与方向有关 D.向量的模可以比较大小                                                        ●67E%(¹<»¼`a”IJ 2.某人从A点出发向东走了5米到达B点,然后改变方向按东北方向走了10槡2 米到达C点,到达C点后又改变方向向西走了10米到达D点. (1)作出向量→AB,→BC,→CD; (2)求→AD的模. 【分析】  先确定好向量的起点和终点,用有向线段表示出所求向量. [归纳提升] 〉 ABCD 2     在如图的方格纸中,画出下列向量. (1)| →OA | = 3,点A在点O的正西方向; (2)| →OB | = 3槡2,点B在点O北偏西45°方向; (3)求出| →AB |的值. 归纳提升: hir€"klR@ `a-@ABÎ+€ "-%î&&€å .ð'Ïá(¯€" -%îB€š›Ê š? . ð Ç R q ñ šx€"-%î B€š›S.ðš x 9Ȁ"-%î B€ÇRqñ?) .ðQB%e9È. 𠔀"-%îB €ÇRqñ?.ð B 0; ®G”€"rN %€"(¯'R* *kl-%î$ #ܶhir€"k lR@-`a' 归纳提升: €"-³•ÔÕI }ÂF 1̈ ©^+ÔÕIᜠVG€"-äÎ?¡ VG€"-€?Y =´µ€"-.ðV G€"-|Î . ,M F^+I-.€" ,ü?0F€"mn ^ + ` a / ¼ Ù ¤Ã . 2̈ ©GHÔÕIá0 Ù,M,ü]FGH a,b,c ÔÕ)„B0 »?0Ùv¿wÆ^ +X-;ž>Í?] FÔՀ"-R€¯ &-äÎr|ÎÔÕ €"?Ï →AB,→CD,→EF x . ,M€"-,ü . "%)                                                        ●67H%½¾(¹dY(¹ 3.如图所示,△ABC中,三边长均不相等,E、F、D分别 是AC,AB,BC的中点. (1)写出与→EF共线的向量; (2)写出与→EF长度相等的向量; (3)写出与→EF相等的向量. 【分析】  (1)共线向量只需在图中找出与线段EF平行或共线的所有线段,再 把它们表示成向量即可;(2)在图中找出与线段EF长度相等的所有线段,再把它 们表示成向量即可;(3)相等向量必须满足两个条件:方向相同,长度相等,与起始 点的位置无关,所以只需在图中找与线段EF平行且长度相等的所有线段,再将它 们表示成方向与→EF的方向相同的向量. [归纳提升] 〉 ABCD 3     (多选)下列说法中正确的是 (    ) A.单位向量都相等 B.任一向量与它的相反向量不相等 C.四边形ABCD是平行四边形的充要条件→AB = →DC D.模为0是一个向量的方向是任意的充要条件 归纳提升: šx€"r(¯€"-1 ‘I >㠚x €" œãrÔ՘™ €"-R€¯& .ð š x - € "?¡VG¸« B›€(¯ >ã (¯ €" œãrÔ՘™ €"-R€¯& wúÊ(¯-¯ &?¡£2›€ r€-€"? (OŒ…Ö×^ Ô՘™€"- R€¯&-|Î 0äÎ?äÎ0 |Î-€" "%*                                                        ●67]%(¹<¿T 4.如图,O是正六边形ABCDEF的中心,分别求出→OD与→OB,→OD 与→OE,→OD与→AB的夹角. [归纳提升] 〉 ABCD 4     在等边三角形ABC中,点E为BC的中点,则→AE与→EC的夹角为        ,→AE与→AC的 夹角为        . 归纳提升: ‘€"-3j…( Oáj€> k€ "3j-ÄÅ0¡ 0 ¬ , 180 ¬¢ . KLMN%OPQ 1.下列说法中,正确的个数是 (    )                                ①零向量是没有方向的; ②向量的模是一个正实数; ③相等向量一定是平行向量; ④向量a与b不共线,则a与b都是非零向量. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 2.在同一平面上,把平行于某一直线的一切向量的始点 放在同一点,那么这些向量的终点所构成的图形是 (    ) A.一条线段 B.一条直线 C.圆上一群孤立的点 D.一个半径为1的圆 3.在如图所示的半圆中,AB为直径,点O为圆心,C为 半圆上一点,且∠OCB = 30°,| →AB | = 2,则| →AC |等于 (    ) A. 1 B.槡2 C.槡3 D. 2 4.如图,四边形ABCD是平行四边形,则图中相等的向 量是        (填序号). (1)→AD与→BC;(2)→OB与→OD;(3)→AC与→BD;(4)→AO 与→OC. 5.一艘军舰从基地A出发向东航行了200海里到达基 地B,然后改变航线向东偏北60°航行了400海里到 达C岛,最后又改变航线向西航行了200海里到达 D岛. (1)试作向量→AB,→BC,→CD; (2)求| →AD | . 请同学们认真完成练案[15                                         ] "&"

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第2章 1 从位移,速度、力到向量(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第二册同步学习指导(北师大版2019)
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