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对定比分点向量公式_向量基本定理的理解与体现_楼可飞

对定比分点向量公式_向量基本定理的理解与体现_楼可飞
对定比分点向量公式_向量基本定理的理解与体现_楼可飞

三角形的定比分点公式及应用

三角形的定比分点公式及应用 河南驻马店 郭新华 本文从有向面积的定义推导出三角形的定比分点公式及其推论,并揭示该公式和梅涅劳斯定理,塞瓦定理,凡·奥贝尔公式以及调和点列公式的内在关系,同时举例说明其应用。 1. 预备知识 定义 三角形的有向面积是指通常所知的面积大小加上正负号。当三个顶点逆时针排列时有向面积为正,反之为负,三点共线时为零。 为简化叙述,约定AB 表示有向线段AB 的数量,ABC ?表示△ABC 的有向面积。 由定义,△ABC 的有向面积表达式有下列关系: ABC ?=BCA ?=CAB ?=BAC ?-=ACB ?-=CBA ?-. 对于△ABC 所在平面上任意点P ,AP 的连线交边BC 所在直线于D ,如图1-1,图1-2所示,有 PCA PBC PAB ABC ?+?+?=? . 及 AD PD ABC PBC =?? 2. 三角形的定比分点公式

设点P 在△ABC 所在平面上,直线AP ,BP ,CP 分别交边BC ,CA ,AB 所在直线于D ,E ,F ,如图2-1,图2-2所示,则 111 11113 21=+++++λλλ (1) 其中PD AP =1λ,PE BP =2λ,PF CP =3λ. 证明:因为 AD PD ABC PBC =??PD AP PD +=1 11 λ+= 类似地 BCA PCA ??211λ+=,CAB PAB ??3 11 λ+=. 所以321111111λλλ+++++=ABC PBC ??+BCA PCA ??+CAB PAB ??=1 变形1 21113 32211=+++++λλλλ λλ (2) 变形2 3213212λλλλλλ=+++ (3) 式(1)展开既得式(3) 3 三角形的定比分点公式的推论 如图2-1所示,当点P 在△ABC 内时,321λλλ,,均为正数, 记 321λλλ++=U , 313221λλλλλλ++=V , 321λλλ=W .

3平面向量的坐标表示及线段的定比分点公式

5.3平面向量的坐标表示及线段的定比分点公式 要点透视: 1.要清楚向量的坐标与表示该向量的有向线段的起点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关. 2.遇到共线向量与平行有关问题,一般应考虑运用向量平行的充要条件. 3.线段的定比分点公式,要注意求定比分点A 的值,以便顺利求出分点坐标. 活题解析: 例1.(2002年天津卷)平面直角坐标系中, O 是坐标原点,已知两点A (3, 1),B (-1,3),若点C 满足OC OA OB αβ=+ ,其中α,β∈R ,且α+β=1,则点C 的轨迹方程是( ) A .3x +2y -11=0 B .(x -1)2+(y -2)2=25 C .2x -y =0 D .x +2 y -5=0 要点精析:I 设OC =(x ,y ),OA =(3,1),OB =(-1,3), α· OA =(3α,α),βOB =(-β,3β),又αOA +βOB =(3α-β,α+3β), ∴ (x ,y )=(3α-β,α+3β),∴ 33x y αβαβ=-??=+? , 又α+β=1,因此得x +2y =5,所以选D . 思维延伸:本题主要考查向量法和坐标法的相互关系及转换方法. 例2.(2003年江苏卷)已知常数a >0,向量c =(0,a ),i =(1,0),经过原点O 以c +λi 为方向向量的直线与经过定点A (0,a )以i -2λc 为方向向量的直线相交于点P ,其中λ∈R ,试问是否存在两个定点E ,F ,使得|PE |+|PF |为定值?若存在,求出E ,F 的坐标;若不存在,说明理由. 要点精析:本题考查平面向量的概念和计算、求轨迹的方法、椭圆的方程和性质、利用方程判定曲线的性质、曲线与方程的关系等解析几何的基本思想和综合解题能力. 解:根据题没条件,首先求出点P 满足的方程,据此再判断是否存在两定点,使得P 到两定点的距离之和为定值. 因为i =(1,0),c =(0,a ), 所以c +λi =(λ,a ),i -2λc =(1,-2λa ). 因此直线OP 和AP 的方程分别为λy =ax 和y -a =-2λax , 消去参数λ,得点P (x ,y )的坐标满足y (y -a )=-2a 2x 2, 整理得222 ()211()82 a y x a -+= ① 因为a >0,所以得 (1)当a =2 2时,方程①表示圆,故不存在合乎题意的定点E 和F ; (2)当0

定比、定比分点公式

8.1(3)定比、定比分点公式 一、教学内容分析 本节是8.1的第三节课,是学习向量坐标表示及运算、向量的模与平行之后的又一个新的知识点.它既是对前两节内容复习与巩固,又是对向量知识的进一步深化与拓展,如式子 12PP PP λ=u u u r u u u r 中的λ由实 数推广到定比.同时,经历定比分点公式的推导过程,让学生领悟定比分点的多元化表示方法. 本节的教学重点是定比分点公式的形成、深化、拓展与应用.难点是定比λ的理解、确定及定比分点公式中分点、始点、终点坐标位置的识别. 根据本节特点,教师采取启发、提问为主的教学方法;学生则进行自主学习.即课前进行主动预习,课中进行讨论与交流,课后进行探索研究. 二、教学目标设计 1理解定比的概念,掌握定比分点公式; 2通过定比分点公式的推导过程,巩固向量的运算方法; 感悟定比分点的几种表达方式; 3通过本节的学习,提升发现能力、推理能力,渗透数形结合 思想. 三、教学重点及难点 定比的概念,定比分点公式的推导和应用. 四、教学流程设计

五、教学过程设计 一、 情景引入 观察思考,引入新课 问题1:设)1,2(A ,)1,2(--B ,)2,4(C 三点共线,可知BA u u u r ∥AC u u u r ,即存 在实数λ,使BA u u u r = λAC u u u r ,那么实数λ= . 而若 BC CA λ=u u u r u u u r ,则λ= . [说明](1)本问题由共线三点坐标求实数λ,它既是对前一节向量平行的复习与巩固,同时又为定比λ的产生作好铺垫(2)通过本题可以看出使两向量平行的实数λ的取值可正可负. 问题2:设1P (1,1),2P (4,4), λ=1.当12PP PP λ=u u u r u u u r 时, 你能求出点P 的坐标吗?(引出课题) [说明]问题2是由共线三点中的两点坐标和定比λ的值求第三点坐

(完整版)平面向量基本定理练习题

平面向量基本定理及坐标表示强化训练 姓名__________ 一、选择题 1.下列向量给中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是 ( ) A .e 1=(0,0), e 2 =(1,-2) ; B .e 1=(-1,2),e 2 =(5,7); C .e 1=(3,5),e 2 =(6,10); D .e 1=(2,-3) ,e 2 =)4 3,2 1(- 2. 若AB u u u r =3a, CD u u u r =-5a ,且||||AD BC =u u u r u u u r ,则四边形ABCD 是 ( ) A .平行四边形 B .菱形 C .等腰梯形 D .不等腰梯形 3. 在△ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若AD → =2DB →, CD → =13CA →+λCB → ,则λ 等于() A. 23 B. 13 C. 13- D. 2 3- 4.已知向量a 、b ,且AB u u u r =a +2b ,BC u u u r = -5a +6b ,CD u u u r =7a -2b ,则一定共线的三点是 ( ) A .A 、 B 、D B .A 、B 、 C C .B 、C 、 D D .A 、C 、D 5.如果e 1、 e 2是平面α内两个不共线的向量,那么在下列各说法中错误的有 ( )①λe 1+μe 2(λ, μ∈R)可以表示平面α内的所有向量; ②对于平面α中的任一向量a ,使a =λe 1+μe 2的λ, μ有无数多对; ③若向量λ1e 1+μ1e 2与λ2e 1+μ2e 2共线,则有且只有一个实数k ,使λ2e 1+μ2e 2=k (λ1e 1+μ1e 2); ④若实数λ, μ使λe 1+μe 2=0,则λ=μ=0. A .①② B .②③ C .③④ D .仅② 6.过△ABC 的重心任作一直线分别交AB 、AC 于点D 、E ,若AD u u u r =x AB u u u r ,AE u u u r =y AC u u u r ,xy ≠0,则11 x y +的值 为 ( ) A .4 B .3 C .2 D .1 7.若向量a =(1,1),b =(1,-1) ,c =(-2,4) ,则c = ( ) A .-a +3b B .3a -b C .a -3b D .-3a +b 二、填空题 8.作用于原点的两力F 1 =(1,1) ,F 2 =(2,3) ,为使得它们平衡,需加力F 3= ; 9.若A (2,3),B (x , 4),C (3,y ),且AB u u u r =2AC u u u r ,则x = ,y = ; 10.已知A (2,3),B (1,4)且12 AB u u u r =(sin α,cos β), α,β∈(-2π,2 π),则α+β= *11.已知 a =(1,2) , b =(-3,2),若k a +b 与a -3b 平行,则实数k 的值为

3平面向量的坐标表示及线段的定比分点公式

5. 3平面向量的坐标表示及线段的定比分点公式要点透视: 1?要清楚向量的坐标与表示该向量的有向线段的起点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关. 2?遇到共线向量与平行有关问题,一般应考虑运用向量平行的充要条件. 3?线段的定比分点公式,要注意求定比分点A的值,以便顺利求出分点坐 标. 活题解析: 例1. (2002年天津卷)平面直角坐标系中, O是坐标原点,已知两点A(3, 1),B( — 1, 3),若点 C 满足 OC =aOA+POB,其中 a 氏 R 且 a+3=1,则点 C的 轨迹方程是() 2 2 A. 3x+ 2y— 11 = 0 B. (x— 1) + (y—2)=25 C. 2x— y= 0 T D士+ 2 y— 5=0^ 要点精析:I 设OC =(x, y),OA = (3, 1),OB =(— 1,3), T T T T a OA=(3 a a, 3OB =( — 3, 3 3,又 aOA+ 3OB =(3 a— 3, a+3 3, I X =3*^ — P 二(x, y)= (3a— 3 a+ 33,;$ n , [y =a +3卩 又a+ 3= 1,因此得x+ 2y= 5,所以选D . 思维延伸:本题主要考查向量法和坐标法的相互关系及转换方法. I I 例2. (2003年江苏卷)已知常数a>0,向量c=(0, a),i = (1, 0),经过原点 O以 c+Xi为方向向量的直线与经过定点 A(0, a)以i — 2Xc为方向向量的直线相交于 点P,其中疋R,试问是否存在两个定点E, F,使得|PE| + |PF|为定值?若存在, 求出E, F的坐标;若不存在,说明理由. 要点精析:本题考查平面向量的概念和计算、求轨迹的方法、椭圆的方程和性质、利用方程判定曲线的性质、曲线与方程的关系等解析几何的基本思想和综合解题能力. 解:根据题没条件,首先求出点P满足的方程,据此再判断是否存在两定点,使得P到两定点的距离之和为定值. 因为1=(° 0), c = (0, a), 所以 c + xi =( X, a), i — 2 入c = (1, — 2 Xa). 因此直线OP和AP的方程分别为?y=ax和y— a= — 2 Xx,

平面向量基本定理及经典例题

平面向量基本定理 一.教学目标: 了解平面向量基本定理,理解平面向量的坐标概念,会用坐标形式进行向量的加法、数乘的运算,掌握向量坐标形式的平行的条件; 教学重点: 用向量的坐标表示向量加法、减法、数乘运算和平行. 二.课前预习 1.已知=(x,2),=(1,x),若//,则x 的值为 ( ) A 、2 B 、 2- C 、 2± D 、 2 2.下列各组向量,共线的是 ( ) ()A (2,3),(4,6)a b =-=r r ()B (2,3),(3,2)a b ==r r ()C (1,2),(7,14)a b =-=r r ()D (3,2),(6,4)a b =-=-r r 3.已知点)4,3(),1,3(),4,2(----C B A ,且?=?=2,3,则=MN ____ 4.已知点(1,5)A -和向量=(2,3),若=3,则点B 的坐标为 三.知识归纳 1. 平面向量基本定理:如果12,e e u r u u r 是同一平面内的两个___________向量,那么对于这一平面内的任意向量a r ,有且只有一对实数12,λλ,使1122a e e λλ=+r u r u u r 成立。其中12,e e u r u u r 叫做这一平面的一组____________,即对基底的要求是向量___________________; 2.坐标表示法:在直角坐标系内,分别取与x 轴,y 轴方向相同的两个单位向量i ?,j ? 作基底, 则对任一向量a ?,有且只有一对实数x ,y ,使j y i x a ???+=、就把_________叫做向量a ? 的坐标,记作____________。 3.向量的坐标计算:O (0,0)为坐标原点,点A 的坐标为(x ,y ),则向量的坐标为=___________,点1P 、2P 的坐标分别为(1x ,1y ),2P (2x ,2y ),则向量21P P 的坐标为

定比分点的向量公式及应用

定比分点的向量公式及应用 浙江省永康市古山中学(321307) 吴汝龙 定比分点的向量公式:在平面上任取一点O ,设OP =1,OP =2,若21PP P λ=,则b a OP λ λ λ+++= 111。 特别地,当1=λ时,即P 为线段21P P 的中点,则有b a OP 2 1 21+= 。 用定比分点的向量公式,可使有些问题的解决更简洁。下面举几例说明。 一、求定比λ的值: 例1:已知A (1,2),B (1,3-)及直线l :54-=x y ,直线AB 与l 相交于P 点,求P 点分AB 的比λ。 解:设),(y x P ,则由λ=,得 )11,131()1,3(1)1,2(11),(λ λ λλλλλ+-++=-+++= y x , 又∵P 点在直线l 上, ∴51)31(411-++=+-λ λλλ, ∴31=λ。 例2:如图所示,在ABC ?中,D 为边BC 上的点,且k =,E 为AD 上的一点,且l =,延长BE 交AC 于F ,求F 分有向线段所成的比λ。 解:∵λ=,∴λλλ+++= 111, 又EA l DE =,∴BA l l BD l BE +++=111, 而BC k k DC k BD +==1, ∴BA l l BC k l k BE ++++= 1)1)(1(, ∵B 、E 、F 共线,∴设BF t BE =,而BA t BC t BF t λ λλ+++=11 ∴ BA t BC t BA l l BC k l k λ λλ+++=++++111)1)(1( F E D C B A

∴???????+=+++=+l l t k l k t 11) 1)(1(1λλλ,解得k k l )1(+=λ。 二、求直线上点的坐标 例3:已知点)1,1(--A ,)5,2(B ,点C 为直线AB 上一点,且5-=,求C 点的坐标。 分析:先求出C 点分的λ的值,再利用定比分点的向量公式求出点C 的坐标。 解:∵5-=,∴5==CB λ, 利用定比分点的坐标公式有 )4,2 3 ()5,2(65)1,1(616561=+--=+=OB OA OC 。 ∴C 点的坐标为)4,2 3 (。 例4:已知)3,2(A ,)5,1(-B ,且AB AC 3 1 =,3=,求点C ,D 的坐标。 分析:由题设,运用定比分点的向量公式,可以求得点C ,D 的坐标。 解:设),(11y x C ,),(22y x D , ∵AB AC 31 = ,∴2 11== λ, ∴根据定比分点的向量公式有OB OA OC 2 11111 λλλ+++= , ∴)311 ,1()5,1(31)3,2(32)5,1(2 1121 )3,2(2111),(11=-?+?=-?++?+=y x 同理由AB AD 3=得2 3 2- == λ, ∴根据定比分点的向量公式有OB OA OC 2 11111 λλλ+++= , ∴)9,7()5,1(3)3,2(2)5,1(2 3123 )3,2(2311 ),(22-=-?+?-=-?+- +?-=y x

平面向量基本定理03913

2.3.1平面向量基本定理 学习目标: 1. 了解基底的含义,理解平面向量基本定理,会用基底表示平面内任一向量. 2. 掌握两个向量夹角的定义以及两向量垂直的定义. 3. 两个向量的夹角与两条直线所成的角. 学习重点:平面向量基本定理 学习难点:两个向量的夹角与两条直线所成的角. 课上导学: [基础初探] 教材整理1平面向量基本定理 阅读教材P93至P94第六行以上内容,完成下列问题. 1. ____________ 定理:如果e i, e是同一平面内的两个向量,那么对于这一平面内的____________ 向量a, ______________ 实数入,入2,使a= _________________________ 2. ____________ 基底:___________________________ 的向量e1, e2叫做表示这一平面内______________________________ 向量的一

组基底. 判断(正确的打“,错误的打“X” ) (1) 一个平面内只有一对不共线的向量可作为表示该平面内所 有向量的基底.() (2) 若e i, e是同一平面内两个不共线向量,则入& + 说 k, 入2为实数)可以表示该平面内所有向量.() (3) 若ae i + be2=ce i + de2(a, b, c, d€ R),则a = c, b = d.( ) 教材整理2两向量的夹角与垂直 阅读教材P94第六行以下至例1内容,完成下列问题. 1. __________________ 夹角:已知两个_________________ a 和b,作OA= a, OB= b,则__ = B叫做向量a与b的夹角.

线段的定比分点公式的应用(精品绝对好)

线段的定比分点公式的应用 一、难点知识剖析 (一)、在运用线段的定比分点坐标公式时,要注意(x 1,y 1)是起点的坐标,(x 2,y 2)是终点的坐标,(x ,y)表示分点的坐标,在每个等式中涉及到四个不同的量,它们分别表示三个坐标和定比λ,只要知道其中任意三个量,便可求第四个量. (二)、如何确定定比分点坐标公式中的λ 1、由坐标确定:分点坐标 终点坐标起点坐标 分点坐标--=--=--= y y y y x x x x 2121λ 2、由12 PP PP λ= 确定:先求||||21PP =λ2 1PP =λP 1与2PP 的方向决定λ的符号. 例:设点P 1(),11y x ,),(222y x P ,点P 是直线 21P P 上任意一点,且满足 1 2PP PP λ= ,求点P 的坐标. (三)、特殊情况的分析 1、λ=0时,分点P 与起点P 1重合 2、λ=1时,分点P 为线段P 1P 2的中点 3、λ不可能等于-1(若λ=-1,则P 1、P 2重合,与P 1P 2为线段矛盾) ∴λ∈(-∞,-1)∪(-1,+∞) 4、无论λ取何实数(当然λ≠-1)分点P 不可能与终点P 2重合 二、例题讲解 例1、已知点A 分有向线段的比为2,求下列定比λ:(1)A 分的比;(2)B 分的比;(3)C 分的比.

分析:本题直接用公式计算不太方便,若画出图表就一目了然. 解答:因为A分的比为2,所以A在BC之间,且|BA|=2|AC|(如图所示) 例2、已知P分所成的比为λ,O为平面上任意一点,. 求证:线段定比分点向量公式 证明:∵P分所成比为λ, 例3、已知三点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D点内分的比为,E在BC上,且使△BDE的面积是△ABC面积的一半,求向量的坐标.(提示:三角形面积等于两边与其夹角正弦乘积的一半) 分析:要求的坐标,就要求D点的坐标,也要求E点的坐标.由于E点在线段BC上,且已知B、C两点的坐标,因此我们只要能确定E分有向线段的比,应用定比分点公式就能求出E点的坐标,将E点坐标减去D点的坐标就可得到向量. 解答:如图所示,

定比、定比分点公式

(3)定比、定比分点公式 一、教学内容分析 本节是的第三节课,是学习向量坐标表示及运算、向量的模与平行之后的又一个新的知识点.它既是对前两节内容复习与巩固,又是对向量知识的进一步深化与拓展,如式子 12PP PP λ=中的λ由实数推广到定比.同时,经历定比分点公式的推导过程,让学生领悟定比分点的多元化表示方法. 本节的教学重点是定比分点公式的形成、深化、拓展与应用.难点是定比λ的理解、确定及定比分点公式中分点、始点、终点坐标位置的识别. 根据本节特点,教师采取启发、提问为主的教学方法;学生则进行自主学习.即课前进行主动预习,课中进行讨论与交流,课后进行探索研究. 二、教学目标设计 1理解定比的概念,掌握定比分点公式; 2通过定比分点公式的推导过程,巩固向量的运算方法; 感悟定比分点的几种表达方式; 3通过本节的学习,提升发现能力、推理能力,渗透数形结合 思想. 三、教学重点及难点 定比的概念,定比分点公式的推导和应用. 四、教学流程设计

五、教学过程设计 一、 情景引入 观察思考,引入新课 问题1:设)1,2(A ,)1,2(--B ,)2,4(C 三点共线,可知BA ∥AC ,即存在实数λ,使BA = λAC ??,那么实数λ= . 而若?BC CA λ=,则λ= . [说明](1)本问题由共线三点坐标求实数λ,它既是对前一节向量平行的复习与巩固,同时又为定比λ的产生作好铺垫(2)通过本题可以看出使两向量平行的实数λ的取值可正可负. 问题2:设1P (1,1),2P (4,4), λ=1.当12PP PP λ=时,你能求出点P 的坐标吗(引出课题) [说明]问题2是由共线三点中的两点坐标和定比λ的值求第三点坐标,本题给出的点具有一定的特殊性,这样便于学生利用数形结合思想猜出结果,尝试成功的快乐. 二、学习新课 1.定比分点公式

必修四平面向量基本定理

平面向量基本定理 [学习目标] 1.理解平面向量基本定理的内容,了解向量一组基底的含义.2.在平面内,当一组基底选定后,会用这组基底来表示其他向量.3.会应用平面向量基本定理解决有关平面向量的综合问题. 知识点一 平面向量基本定理 (1)定理:如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2. (2)基底:把不共线的向量e 1,e 2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底. 思考 如图所示,e 1,e 2是两个不共线的向量,试用e 1,e 2表示向量AB →,CD →,EF →,GH →,HG → , a . 答案 通过观察,可得: AB →=2e 1+3e 2,CD →=-e 1+4e 2,EF → =4e 1-4e 2, GH → =-2e 1+5e 2,HG → =2e 1-5e 2,a =-2e 1. 知识点二 两向量的夹角与垂直 (1)夹角:已知两个非零向量a 和b ,如图,作OA →=a ,OB → =b ,则∠AOB =θ (0°≤θ≤180°),叫做向量a 与b 的夹角. ①范围:向量a 与b 的夹角的范围是[0°,180°]. ②当θ=0°时,a 与b 同向. ③当θ=180°时,a 与b 反向. (2)垂直:如果a 与b 的夹角是90°,则称a 与b 垂直,记作a⊥b .

思考 在等边三角形ABC 中,试写出下面向量的夹角. ①AB →、AC →;②AB →、CA →;③BA →、CA →;④AB →、BA →. 答案 ①AB →与AC → 的夹角为60°; ②AB →与CA → 的夹角为120°; ③BA →与CA → 的夹角为60°; ④AB →与BA → 的夹角为180°. 题型一 对向量的基底认识 例1 如果e 1,e 2是平面α内两个不共线的向量,那么下列说法中不正确的是________. ①λe 1+μe 2(λ、μ∈R )可以表示平面α内的所有向量; ②对于平面α内任一向量a ,使a =λe 1+μe 2的实数对(λ,μ)有无穷多个; ③若向量λ1e 1+μ1e 2与λ2e 1+μ2e 2共线,则有且只有一个实数λ,使得λ1e 1+μ1e 2= λ(λ2e 1+μ2e 2); ④若存在实数λ,μ使得λe 1+μe 2=0,则λ=μ=0. 答案 ②③ 解析 由平面向量基本定理可知,①④是正确的. 对于②,由平面向量基本定理可知,一旦一个平面的基底确定,那么任意一个向量在此基底下的实数对是惟一的. 对于③,当两向量的系数均为零,即λ1=λ2=μ1=μ2=0时,这样的λ有无数个. 跟踪训练1 设e 1、e 2是不共线的两个向量,给出下列四组向量:①e 1与e 1+e 2;②e 1-2e 2与e 2-2e 1;③e 1-2e 2与4e 2-2e 1;④e 1+e 2与e 1-e 2.其中能作为平面内所有向量的一组基底的序号是______.(写出所有满足条件的序号)

立体几何(向量法)—找点难(定比分点公式)

立体几何(向量法)—找点难(定比分点公式) 例1(2013年普通高等学校招生统一考试天津数学(理)试题(含答案))如图, 四棱柱 ABCD -A 1B 1C 1D 1中, 侧棱A 1A ⊥底面ABCD , AB (Ⅰ) 证明B 1C 1⊥CE ; (Ⅱ) 求二面角B 1-CE -C 1的正弦值. (Ⅲ) 设点M 在线段C 1E 上, 且直线AM 与平面ADD 1A 1所成角的正弦值为6 , 求线段AM 的长. 【答案】解:方法一:如图,以点A 为原点建立空间直角坐标系,依题意得A (0,0,0),B (0,0,2),C (1,0,1),B 1(0,2,2),C 1(1,2,1),E (0,1,0). (1)证明:易得B 1C 1→=(1,0,-1),CE →=(-1,1,-1),于是B 1C 1→·CE → =0,所以B 1C 1⊥CE . (2)B 1C → =(1,-2,-1), 设平面B 1CE 的法向量=(x ,y ,z ),

则?????·B 1C →=0,m · CE →=0,即?????x -2y -z =0,-x +y -z =0,消去x ,得y +2z =0,不妨令z =1,可得一个法向量 为=(-3,-2,1). 由(1),B 1C 1⊥CE ,又CC 1⊥B 1C 1,可得B 1C 1⊥平面CEC 1,故B 1C 1→ =(1,0,-1)为平面CEC 1 的一个法向量. 于是cos 〈,B 1C 1→〉=m ·B 1C 1→ |m |·|B 1C 1→|=-414×2=-2 77,从而sin 〈,B 1C 1→ 〉=217. 所以二面角B 1-CE -C 1的正弦值为217. (3)AE →=(0,1,0),EC 1→=(1,1,1).设EM →=λEC 1→=(λ,λ,λ),0≤λ≤1,有AM →=AE →+EM →=(λ,λ+1,λ).可取AB → =(0,0,2)为平面ADD 1A 1的一个法向量. 设θ为直线AM 与平面ADD 1A 1所成的角,则 sin θ=|cos 〈AM →,AB → 〉|=|AM →·AB →||AM →|·|AB →|= 2λ λ2+(λ+1)2+λ2×2=λ3λ2+2λ+1. 于是 λ3λ2+2λ+1=26 ,解得λ=1 3(负值舍去),所以AM = 2. 方法二:(1)证明:因为侧棱CC 1⊥平面A 1B 1C 1D 1, B 1 C 1?平面A 1B 1C 1 D 1,所以CC 1⊥B 1C 1.经计算可得B 1 E =5,B 1C 1=2,EC 1=3,从而 B 1E 2=B 1 C 21+EC 21,所以在△B 1EC 1中,B 1C 1⊥C 1E .又CC 1,C 1E ? 平面CC 1E ,CC 1∩C 1E =C 1,所以B 1C 1⊥平面CC 1E ,又CE ?平面CC 1E ,故B 1C 1⊥CE . (2)过B 1 作B 1G ⊥CE 于点G ,联结C 1G .由(1),B 1C 1⊥CE .故CE ⊥平面B 1C 1G ,得CE ⊥C 1G ,

平面向量的基本定理

平面向量的基本定理 各位老师大家好,今天,我说课的内容是:人教B版必修4第二章第二节《平面向量的基本定理》第一课时,我将从教材分析、学生分析、教学方法和手段、教学过程以及教学评价五个方面进行分析 一、说教材 1.关于教材内容的分析 (1)平面向量基本是共线向量基本定理的一个推广,将来还可以推广到空间向量,得到空间向量基本定理,这三个定理可以看成是在一定范围内向量分解的唯一性定理。所以它是进一步研究向量问题的基础;是解决向量或利用向量解决问题的基本手段。 (2)平面向量基本定理揭示了平面向量的基本关系和基本结构,是进行向量运算的基本工具,它、也为平面向量坐标表示的学习打下基础。 (3)平面向量基本定理蕴涵了一种十分重要的数学思想——转化思想,因此,有着十分广阔的应用空间。 2.关于教学目标的确定 根据教学内容的特点,依据新课程标准的具体要求,我从以下三个方面来确定本节课的教学目标。 1、①了解平面向量基本定理及其意义,会做出由一组基地所表示的向量

②会把任意向量表示为一组基地的线性组合。掌握线段中点的向量表达式 2、通过对平面向量基本定理的归纳,抽象、概况,体验定理的产生和形成过程,提高学生抽象的能力和概括的能力 3、通过对定理的应用增强向量的应用意识,进一步体会向量是处理几何问题的强有力的工具。 3.重点和难点的分析 掌握了平面向量基本定理,可以使向量的运算完全代数化,将数与形紧密地结合起来,这样许多几何问题就转化为学生熟知的数量运算,这也是中学数学课中学习向量的目的之一,所以我认为对平面向量基本定理的应用是本节课的重点。另外对向量基本定理的理解这一点对于初学者来说有一定难度,所以是本节的难点。突破难点的关键是在充分理解向量的平行四边形法则的和向量共线的充要条件下多方位多角度的设计有关训练题从而加深对定理的理解。 二、说教学方法与教学手段 结合新课标“以学生为本”的课堂教学原则和实际情况,确定新课教学模式为:质疑—合作—探究式。 此模式的流程为激发兴趣--发现问题,提出问题--自主探究,解决问题--自主练习, 采用多媒体辅助教学,增强数学的直观性,实物投影的使用激发学生的求知欲。

定比、定比分点公式讲解学习

定比、定比分点公式

8.1(3)定比、定比分点公式 一、教学内容分析 本节是8.1的第三节课,是学习向量坐标表示及运算、向量的模与平行之后的又一个新的知识点.它既是对前两节内容复习与巩固,又是对向量知识的进一步深化与拓展,如式子 12PP PP λ=u u u r u u u r 中的λ由实数推广到定比.同时,经历定比分点公式的推导过程,让学生领悟定比分点的多元化表示方法. 本节的教学重点是定比分点公式的形成、深化、拓展与应用.难点是定比λ的理解、确定及定比分点公式中分点、始点、终点坐标位置的识别. 根据本节特点,教师采取启发、提问为主的教学方法;学生则进行自主学习.即课前进行主动预习,课中进行讨论与交流,课后进行探索研究. 二、教学目标设计 1理解定比的概念,掌握定比分点公式; 2通过定比分点公式的推导过程,巩固向量的运算方法; 感悟定比分点的几种表达方式; 3通过本节的学习,提升发现能力、推理能力,渗透数形结 合思想. 三、教学重点及难点 定比的概念,定比分点公式的推导和应用. 四、教学流程设计

五、教学过程设计 一、 情景引入 观察思考,引入新课 问题1:设)1,2(A ,)1,2(--B ,)2,4(C 三点共线,可知BA u u u r ∥AC u u u r ,即存在实数λ,使BA u u u r = λAC u u u r ,那么实数λ= . 而若 BC CA λ=u u u r u u u r ,则λ= . [说明](1)本问题由共线三点坐标求实数λ,它既是对前一节向量平行的复习与巩固,同时又为定比λ的产生作好铺垫(2)通过本题可以看出使两向量平行的实数λ的取值可正可负. 问题2:设1P (1,1),2P (4,4), λ=1.当12PP PP λ=u u u r u u u r 时,你能求出点 P 的坐标吗?(引出课题) [说明]问题2是由共线三点中的两点坐标和定比λ的值求第三点坐标,本题给出的点具有一定的特殊性,这样便于学生利用数形结合思想猜出结果,尝试成功的快乐. 二、学习新课

人教版高中数学定比分点公式的向量形式及应用

定比分点公式的向量形式及应用 众所周知,向量法是解决平面几何问题的重要方法之一,而定比分点公式是解析几何中应用非常广泛的重要公式之一;本文介绍定比分点公式的向量形式及其在解决平面几何问题中的应用;供大家参考. 1 定理及其推论 定理 设点P 分21P P 的比为λ(即21PP P P λ=,1-≠λ),Q 为平面上的任意一点,则21 111QP QP QP λ λ λ+++= .(定比分点公式的向量形式) 证明: ∵21PP P P λ=,∴)(21QP QP QP QP -=-λ 即21)1(QP QP QP λλ+=+,即21 111QP QP QP λ λ λ+++= . 推论1设点P 为OAB ?的边AB 上的点,且 ,,n PB m AP ==则OB n m m OA n m n OP +++=. 推论2设点P 为OAB ?的边AB 的中点,则)(2 1 OB OA OP +=. 推论3 OAB ?中,点P 在直线AB 上的充要条件是:存在实数t ,使 OB t OA t OP )1(-+=成立 证明:(充分性)∵OB t OA t OP )1(-+=, ∴)(OB OA t OB OP -=-,即BA t BP =, 故P B A ,,三点共线,即点P 在直线AB 上. (必要性)(1)当点P 不与B 重合时,可设P 分AB 的比为λ,则由定理可知 OB OA OP λλλ+++= 111,取λ +=11 t 得OB t OA t OP )1(-+=.

(2) 当点P 与B 重合时,可取0=t ,显然有OB t OA t OP )1(-+=成立. 推论4在直角坐标平面中,设()111,y x P ,()222,y x P ,()y x P ,,且点P 分21P P 的比为λ(其中1-≠λ),则λλ++= 121x x x ,λ λ++=12 1y y y (定比分点公式) 证明:取Q 为原点()0,0O ,由定理可得()()),(1,11 ,2211y x y x y x λ λλ+++=, 即λλ++=121x x x ,λ λ++=12 1y y y 2 应用举例 (1)证明比例线段关系 例1 如图,在ABC ?中,E D ,是BC 边的三等分点,D 在B 和E 这之间, F 是AC 的中点, G 是AB 的中点,设 H 是线段DF 与EG 的交点,求比值HG EH :. 分析:要求比值HG EH :的大小,只须得到向量与向量之间的线性关系,由平面向量基本定理可知,可选择一组合适的基底, 则向量EH 、向量都可用这组基底的线性组合表示之,一旦表示成功,则结论也唾手可得了. 证明:设=, =,连结CG 、CH ,由于EC BE 2=, 由推论1可知:=+= 3132)(3 132-+ CG CB -=31)(2131CA CB CB +-==b a 2 161-- 即2 1 61+=;∵D 、H 、F 三点共线,∴t t )1(-+= ))(1(t t --+=== --+)3121)(1(3a b t a t b t a t 2 1312-+-, ∵与EH 是共线向量,∴0312212161=-?--? t t ,即5 3 =t , E

平面向量基本定理

2.3.1 平面向量基本定理 【学习目标】 (1)了解平面向量基本定理;理解向量夹角的定义; (2)理解平面里的任何一个向量都可以用两个不共线的向量来表示,初步掌握应用向量解决实际问题的重要思想方法; (3)培养学生观察、抽象概括、合作交流的能力.能够在具体问题中适当地选取基底,使其他向量都能够用基底来表达. 【学习重点】平面向量基本定理. 【学习难点】平面向量基本定理的理解与应用. 教学过程 一、学情分析,课前导入 前面我们学习过了向量的线性运算及共线向量定理。本节我们继续研究向量的其它性质,在学习之前我们来复习一下前面的内容, 二、提出问题,引入新课 师:如果向量a与非零向量b共线,那么a与b满足什么样的等式? 生:a=λb. 师:这就是我们上节课学习的共线向量定理(放幻灯片2) 结论:如果向量a与非零向量b共线,那么有且只有一个实数λ,使a=λb. (2)引导探究 师:如果a与b不共线,则上述结论还成立吗? (学生讨论) 结论:不成立. 师:也就是说一个向量不能表示另一个与它不共线的向量,两个向量能不能表示出与它们不共线的向量呢?我们来看:(幻灯片3) 师:我平时没事的时候喜欢看一些军事新闻,元旦时我看到这一新闻:新华社(12月31日电),来自中国航天科工集团第四研究院的消息,我们快舟-11固体运载火箭将于2018年上半年首飞,可一次性实现星座的快速构建,大幅提升发射效率和降低运载成本,怎么样,这技术,利害了,我的国!你们看下面的这个图:(幻灯片4) 在物理中速度可以合成,也可以分解。合成即向量的加法,分解也可以推广到向量中来。 师:我们先分析一下向量加法过程 三、任务下达,课堂探究

定比分点公式的三大应用

定比分点公式的应用 线段的定比分点坐标公式:设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是平面内两个定点,点P 0 (x 0,y 0)分有向线段12PP u u u u r 所成的比为λ,则 有 ??? ???? ++=++=λλλλ112 10210y y y x x x (λ≠-1) 而 01012020 x x y y x x y y λ--==-- 特别地,当点P 0为内分点或者与点P 1重合时,恒有λ≥0,当点P 为外分点时,恒有λ<0(λ≠-1)。 定比分点公式揭示了直线上点的位置与数量变化之间的转化关系。灵活应用这个公式,可使解题过程简洁明快,充分展现思维的独创性。下面举例说明它在解题中的应用。 一、用于求解数值的范围 例2.已知,0,1,a b c c <<≠-a+bc x=且1+c 求证:[,]x a b ?。 证明:设(),(),()A a B b P x 是数轴上的三点,P u u r 是AB 的定比分点,则定比 P ∴u u r 是AB 的外分点,则 [,]x a b ?。 二、用于解决不等式问题 例1.已知1,1a b <<,求证: 11a b ab +<+。 证明:设(1),(1),()1a b A B P ab +-+是数轴上的三点,P λu u r 分AB 的比是,则 1,10,a b P λ<<∴>Q 是u u r AB 的内分点, 1a b ab +∴ +在-1与1之间,即 11a b ab +<+。 定比分点公式的类比推理 从定比分点公式的结构形式来看,它与平面几何中的平行于梯形、三角形底边的截线问题,立体几何中的平行于柱、锥、台底面的截面问题以及数列中的通项公式、

平面向量基本定理

一:学习目标:1:理解掌握平面向量基本定理;2:能用平面向量基本定理进行向量的合成与分解。 二:重点难点:平面向量基本定理 三:知识链接:1:向量的加法和减法运算: (1) 平行四边形法则的实施步骤: 先把两个向量的起点 ,然后 作平行四边形, 即为两个向量的和向量。 (2) 三角形法则的实施步骤: 先把两个向量首尾 ,由第一个向量的 指向第二个向量的 的向量即为两个向量的和向量。 减法可转化为加法运算。 2:向量的数乘运算:设λ为实数,则 λa 表示与a 的向量。 (1)当λ>0时,λ与方向 , = (2)当λ<0时,λ与方向 , = (3)当λ=0时,λ= 3:向量共线定理:非零向量与向量共线,当且仅当有唯一一个实数λ使 四:学习过程 : 1:如图,在平面内任取一点O ,作=1e ,=2e ,=, 如何将 a 用1e 和2e 表示出来?(提示:用平行四边形法则将a 在1e 和2e 的方向上分解) A 2:讨论探究:是否平面内任一向量都能用 1e 和 2e 表示? 3:平面向量基本定理的内容: ; 不共线的向量1e 和2e 称为 。讨论:同一平面的基底是否唯一? 4:设=,=,则 为和的夹角,记为θ,范围是 ;当θ=00 时, ;当θ=1800时, ;当0,记作 。 讨论探究: 作出下列向量的夹角 (1) (2) 1.把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做把向量 2.对于平面上的一个向量a ,有且只有一对实数x,y,使得a xi y j =+,我们把有序实数对),(y x 叫做 向量a 的坐标,记作 . 比如力的分解, 6题例分析:(1):已知向量1e 和2e ,求作向量-2.51e +32e (提示:利用平行四边形法则合成) 变式练习:在平面直角坐标系中,1e 和2e 分别是x 轴和y =6, ∠AOX=600 ,试用1e 和2e 表示 提示:将向1e ,2e 的方向上分解,把两个分向量用1λ1e 和 2λ2e 表示出来,关键是求1λ和2λ (2):已知ABCDEF 是正六边形,且=,=,试用,表示 (提示:画出图形,用平行四边形法则或三角形法则进行转化) x A y O 1 e 2 e

定比分点公式的三大应用

定比分点公式的应用 线段的定比分点坐标公式:设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是平面内两个定点,点P 0(x 0,y 0)分有向线段12PP 所成的比为λ,则 有??? ???? +=++=λλλ12 10210y y y x x x (λ≠-1)而01012020 x x y y x x y y λ--==-- λ<0(λ≠-1)。 可使解例2.已知P ∴是例1.已知证明:设1,a b

分成上、下两部分之比为λ(λ≠-1),则EF 的长l= λ λ++12 1l l (λ≥0)。 特别地,(1)当l 1=l 2时,条件为一平行四边形,结论仍成立; (2)当l 1=0时,条件为一三角形,结论仍成立; (3)当λ=1时,即可得到梯形的中位线公式。 证明:设BA 的延长线与CD 的延长线交于O ,由三角形相似可得 由(1)(2)可得λ λ++= 12 1l l l 。 。 h 和h ,依照公式2的推导方法,不难证明出以下两公式: 命题2’:设棱台的上、下底面积分别为S 1、S 2,平行于底面的截面的面积为S 0,若此截面将棱台的侧面分成的上、下两部分的面积之比为λ,则有λ λ++= 1)()()(2 22120S S S 命题2”:设棱台的上、下底面积分别是S 1、S 2,平行于底面的面积为S 0.若此截面将棱台分成的上、下两部分的体积比为λ,则有λ λ++=1)()()(3 2313 0S S S

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