08-6.3 平面向量线性运算的应用(同步精练)-(PPT同步课件)【学而思·课件分层练习】2026-2027学年高一数学必修第二册(人教B版)
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教辅
摘要:
该高中数学课件聚焦平面向量线性运算的应用,涵盖几何(如三角形重心、图形判断)与物理(如力的合成、运动分析)两大领域。课堂导入可从向量线性运算复习入手,通过题组衔接前后知识,搭建从运算到应用的学习支架。
其亮点在于结合生活与物理实例(如引体向上拉力、行船问题),以数学眼光抽象向量关系,用数学思维推理解决(如重心充要条件证明、力的合成平行四边形法则应用),体现数学语言表达现实问题。精选各地期中题及教材改编题,层次分明,帮助学生发展应用意识与推理能力,教师可借此丰富教学案例,提升教学效果。
内容正文:
第六章
平面向量初步
第1讲 描述运动的基本概念
基础过关练
6.3 平面向量线性运算的应用
第1讲 描述运动的基本概念
题组一 向量在平面几何中的应用
1.[2024江苏镇江期中]已知△ABC中,点G为△ABC所在平面内一点,则“ + -3 =0”是“点G为
△ABC的重心”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
C
解析 + -3 = + + + -3 = + + =0,则G是△ABC的重心,即充分性成立;
若G是△ABC的重心,则 + + =0,
而 + + = + + + -3 = + -3 ,所以 + -3 =0,必要性成立.
第1讲 描述运动的基本概念
2.[教材习题改编][2025山东日照检测]已知在四边形ABCD中, =a+2b, =-4a-b, =-5a-3b,则四边形ABCD为 ( )
A.梯形 B.正方形
C.平行四边形 D.矩形
A
解析 因为 =a+2b, =-4a-b, =-5a-3b,
所以 = + + =(a+2b)+(-4a-b)+(-5a-3b)=-8a-2b,所以 =2 ,所以AD∥BC且| |≠| |,所以
四边形ABCD为梯形.
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2025河北邢台期中]A,B,C三点在半径为1的圆O上运动,且AC⊥BC,M是圆O外一点,OM=3,则| +
+2 |的最大值是__________.
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解析 连接AB,OC,
因为AC⊥BC,所以AB为圆O的一条直径,故O为AB的中点,
所以 + =( + )+( + )=2 ,
所以| + +2 |=|2 +2( + )|=|4 +2 |≤4| |+2| |=4×3+2×1=14,
当且仅当M,O,C三点共线,且 , 同向时,等号成立.故| + +2 |的最大值是14.
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026江苏镇江扬中第二高级中学月考]如图,在△ABC中,点P满足 =2 ,O是线段AP的中点,过点O
的直线与边AB,AC分别交于点E,F.
(1)若 = ,求 的值;
(2)若 =λ (λ>0), =μ (μ>0),求 + 的最小值.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)因为 =2 ,所以 = ,
所以 = + = + = + ( + )= + ,
因为O是AP的中点,所以 = = + ,
设 =x (x>1),因为 = ,所以 = + ,又E,O,F三点共线,所以 + =1,解得x= ,
故 = ,所以 = .
(2) = + = +λ =(1+λ) , = + = +μ =(1+μ) ,
由(1)可知 = + ,所以 = + ,
又因为E,O,F三点共线,所以 + =1,整理得2λ+μ=3,故2λ+μ+1=4 , 的分母分别为λ和μ+1,要
第1讲 描述运动的基本概念
构造对应的形式 ,
所以 + = ·(2λ+μ+1)= ≥ = ,
当且仅当λ=4-2 ,μ=4 -5时取等号,
所以 + 的最小值为 .
第1讲 描述运动的基本概念
题组二 向量在物理中的应用
5.[2025河北石家庄月考]体育锻炼是青少年生活学习中非常重要的部分.某学生做引体向上运动,当他
处于如图所示的平衡状态时,两只胳膊的夹角为60°,每只胳膊的拉力大小均为200 N,则该学生的体
重(单位:kg)为(参考数据:g=10 N/kg)( )
A.60 B.61 C.75 D.60
D
第1讲 描述运动的基本概念
解析 如图,| |=| |=200 ,∠AOB=60°,作平行四边形OACB,则平行四边形OACB是菱形, = +
,
易得| |=2| |sin 60°=600,所以|G|=| |=600,
因此该学生的体重为 =60(kg).
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2025河南南阳期中]小娟、小明两个人共提一桶水匀速前进,已知水和水桶的总重力为G,两人手臂上
的拉力分别为F1,F2,且|F1|=|F2|,F1与F2的夹角为θ,下列结论中正确的是( )
A.θ越小越费力,θ越大越省力
B.始终有|F1|=|F2|=
C.当θ= 时,|F1|=|G|
D.当θ= 时,|F1|=|G|
C
第1讲 描述运动的基本概念
解析 根据题意,由于F1+F2+G=0,且|F1|=|F2|,
所以|F1|=|F2|= ,θ∈[0,π).
对于A,由于|G|为定值,则θ越小越省力,θ越大越费力,A错误;
对于B,|F1|=|F2|= ,B错误;
对于C,当θ= 时,|F1|=|F2|= =|G|,C正确;
对于D,当θ= 时,|F1|=|F2|= = |G|,D错误.
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026山东菏泽鄄城期中]有一条宽为 km的河,水流速度v1的大小为|v1|=2 km/h,在河两岸分别有码
头A,B,已知AB= km,一艘船在水中的航行速度v2的大小为|v2|=4 km/h,问怎样安排行船角度,可使该船
从码头A最快到达码头B?此时用时多少?
第1讲 描述运动的基本概念
解析 如图所示,设 =v2, =v1,以AC,AD为邻边作平行四边形ACED.当AE与AB所在直线重合时可使
船最快到达码头B.
由题意知AC⊥AE,| |=| |=2 km/h,| |=4 km/h,∠AED=90°,
∴| |= =2 km/h,sin∠EAD= ,
∴∠EAD=30°.
此时到达码头B用时为 = =0.5(h).
故当船与水流成120°角时,可使该船从码头A最快到达码头B,此时用时0.5 h.
第1讲 描述运动的基本概念
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