高二数学教案第2章

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课 题: 2.5.1平面几何中的向量的方法 教学目的: 使学生运用向量的几何背景,解决平面几何中的一些问题 教学重点:运用向量的有关知识对几何问题进行相关分析和计算 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程: 一、讲解新课: 1.解决平面几何问题的一般方法: 综合方法——不使用其他工具,对几何元素及其关系直接进行讨论; 解析方法——以数(代数式)和数(代数式)的运算为工具,对几何元素及其关系进行讨论;
向量方法——以向量和向量的运算为工具,对几何元素及其关系进行讨论;
分析方法
2.用向量工具解决平面几何问题的“三步曲”
⑴ 建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉及的几何元素,将平面几何问题
转化为向量问题;
⑵ 通过向量运算,研究几元素之间的关系,如距离、夹角等问题;
⑶ 把运算结果“翻译”成几何关系.
二、例题讲解:
例1 平行四边形是表示向量加法与减法的几何模型.如图,,AC AB AD =+
,?
BD AB AD =-你能发现平行四边形对角线的长度
与两条邻边长度之间的关系吗
分析:,AB AD ==a b 令,则 ,,AC DB =+=-a b a b
2222
, AB AD ==a b
涉及长度问题常常考虑向量的数量积.
解:()()2AC AC AC =•=+•+a b a b =•+•+•+•a a a b b a b b
22
2 (1)=+•+a a b b 2222 (2)BD =-•+a a b b
①+②得
()()
2222222 2 AC BD AB AD +=+=+a b
平行四边形两条对角线的平方和等于两条邻边平方和的两倍.
例2 如图,连接□ABCD 的一个顶点至AD 、DC 边的中点E 、F,BE 、BF 分别与AC 交于R 、T 两点,你能发现AR 、RT 、TC 之间的关系吗?
分析:由于AR,RT,TC 在AC 上,只要判断AR,RT,TC 与AC 的关系
,,.AD AR AT AC 判断与之间的关系即可
解:,,,,AB AD AR AT AC =====+a b r t a b 设则
() ,n n R =+∈r a b 设 又因为12EB AB AE =-=-a b ER EB 与共线,
所以可以1 ,2ER mEB m m R ⎛
⎫==-∈ ⎪⎝⎭
a b 设
∴1122m ⎛⎫=+- ⎪⎝
⎭r b a b 因此()1122n m ⎛⎫+=+- ⎪⎝
⎭a b b a b 即()12m n m n -⎛
⎫-++= ⎪⎝
⎭a b 0 ∴0102
n m m n -=⎧⎪⎨-+=⎪⎩解得13n m == ∴1, 3
AR AC =
同理13TC AC =,于是13
RT AC = 所以AR RT TC == 利用实数与向量的积证明共线、平行、长度问题.
三、课堂练习:
四、小结:利用向量解决平面几何中的问题方法步骤
五、课后作业:
六、板书设计(略)
七、课后记:
AR AE ER =+。