内容正文:
课时目标
(1)了解直线法向量的概念;(2)会用向量方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题及一些实际问题;(3)进一步体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具.
知识点1 直线的法向量
(1)直线l:ax+by+c=0(a2+b2≠0)的一个方向向量是(b,-a),它的一个法向量(a,b).
(2)直线l:y=kx+b的一个方向向量是(1,k),它的一个法向量是(k,-1).
所以,一条直线的法向量有无数个,它们都是共线向量.
知识点2 点到直线的距离公式
设点M(x0,y0)为平面内任一点,则点M到直线l:ax+by+c=0(a2+b2≠0)的距离d=eq \f(|ax0+by0+c|,\r(a2+b2)).
知识点3 两平行线间距离
直线l1:ax+by+c1=0与直线l2:ax+by+c2=0(a2+b2≠0且c1≠c2)的距离d=eq \f(|c1-c2|,\r(a2+b2)).
知识点4 向量方法在几何中的应用
(1)证明线段平行问题,包括相似问题,常用向量平行(共线)的等价条件:a∥b(b≠0)⇔a=λb⇔x1y2-x2y1=0.
(2)证明垂直问题,如证明四边形是矩形、正方形等,常用向量垂直的等价条件:a⊥b⇔a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.
(3)求夹角问题,往往利用向量的夹角公式cosθ=eq \f(a·b,|a||b|)=eq \f(x1x2+y1y2,\r(x\o\al(2,1)+y\o\al(2,1))\r(x\o\al(2,2)+y\o\al(2,2))).
(4)求线段的长度或证明线段相等,可以利用向量的线性运算、向量模的公式:|a|=eq \r(x2+y2).
知识点5 向量方法在物理中的应用
(1)力、速度、加速度、位移都是向量.
(2)力、速度、加速度、位移的合成与分解就是向量的加、减运算,运动的叠加亦用到向量的合成.
(3)动量mv是数乘向量.
(4)功即是力F与所产生位移s的数量积.
=
=
=.
知识点6 两直线的位置关系
设直线l1:a1x+b1y+c1=0,直线l2: a2x+b2y+c2=0的法向量依次为n1,n2,则:
(1)l1⊥l2⇔n1·n2=0⇔a1a2+b1b2=0;
(2)l1与l2重合或平行⇔n1∥n2⇔a1b2-a2b1=0.
讲重点 利用直线的法向量推导两条平行线之间的距离
设