平面向量复习教案
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第二十二教时教材:复习一——向量、向量的加法与减法、实数与向量的积目的:通过复习对上述内容作一次梳理,使学生对知识的理解与应用提高到一个新的水平。
过程:一、 知识(概念)的梳理:1. 向量:定义、表示法、模、几种特殊向量2. 向量的加法与减法:法则(作图)、运算律3. 实数与向量的积:定义、运算律、向量共线的充要条件、平面向量的基本定义二、 例题:1. 若命题M :'=;命题N :四边形ABB ’A ’是平行四边形。
则M 是N 的 ( C )(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 解:若'=,则 ||=|'|,且, '方向相同∴AA ’∥BB ’ 从而ABB ’A ’是平行四边形,即:M ⇒N若ABB ’A ’是平行四边形,则|AA ’|=|BB ’|,且AA ’∥BB ’∴|'AA |=|'BB | 从而'AA ='BB ,即:N ⇒M2. 设A 、B 、C 、D 、O 是平面上的任意五点,试化简:1︒++ 2︒++ 3︒-+--解:1︒ 原式= =+=++)(2︒ 原式= =+=++)(3︒ 原式= AB AB CO OC AB CO OC OA OB =+=+-=--+-0)()()(3. a =“向东走5km ”,b =“向西走12km ”,试求a +b 的长度与方向。
解:如图:13125||22=+=OB (km )tan ∠AOB =512 , ∴∠AOB = arctan 512 ∴a + b 的长为13km ,方向与成arctan 512的角。
4. 如图:1︒已知a 、b 、c 、d ,求作向量a -b 、c -d 。
2︒已知a 、b 、c ,求作a + c - b AOB a b a+ba a a ab b b bc c c c c -d d d a -b a+c -ba+c5. 设x 为未知向量,a 、b 为已知向量,解方程2x -(5a +3x -4b )+21a -3b =0 解:原方程可化为:(2x - 3x ) + (-5a +21a ) + (4b -3b ) = 0 ∴x =29-a + b 6. 设非零向量a 、b 不共线,c =k a +b ,d =a +k b (k ∈R),若c ∥d ,试求k 。
解:∵c ∥d ∴由向量共线的充要条件得:c =λd (λ∈R)即:k a +b =λ(a +k b ) ∴(k -λ)a + (1-λk )b = 0又∵a 、b 不共线 ∴由平面向量的基本定理:1010±=⇒⎩⎨⎧=-=-k k k λλ 7. 如图:已知在 ABCD 中,AH =HD ,BF =MC =41BC ,设AB =a ,AD =b ,试用a 、b 分别表示、、。
解:∵ ABCD 中,BF =MC =21BC , ∴FM =21BC =21AD =AH ∴FM AH ∴四边形AHMF 也是平行四边形,∴AF =HM又:434343===a , 而4141-=-=b ∴+== a +43b , +=== -41b - a =-=-(-41b - a ) = 41b + a第二十三教时教材:复习二——实数与向量的数量积(续)目的:继续复习有关知识,提高学生数形结合、解决实际问题的能力。
过程:继续复习实数与向量的积、向量共线的充要条件、平面向量的基本定理——平几问题8. 如图:已知MN 是△ABC 的中位线, 求证:MN =21BC , 且MN ∥BC 证:∵MN 是△ABC 的中位线,∴AM 21=, 21= ∴AM MN 21)(212121=-=-=-= ∴MN =21BC , 且MN ∥BC 9. 证明:三角形重心与顶点的距离等于它到对边中点的距离的两倍。
A B CN M证:设= b ,= a ,则AD =+= b +21a , +== ∵A , G , D 共线,B , G , E 共线 ∴可设AG =λAD ,EG = μEB , 则=λAD =λ(b +21a )=λb +21λa , EG = μEB = μ(21b +a )=21μb +μa , ∵=+ 即:21b + (21μb +μa ) =λb +21λa ∴(μ-21λ)a + (21μ-λ+21)b = 0 ∵a , b 不平行, ∴AD AG 32313202121021=⇒⎪⎩⎪⎨⎧==⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+-=-μλλμλμ 即:AG = 2GD 同理可化:AG = 2GD , CG = 2GF10. 设AB =22(a +5b ),=-2a + 8b ,=3(a -b ),求证:A ,B ,D 三点共线。
证:=++=22(a +5b ) + ( -2a + 8b ) + 3(a -b ) = (1+22)a + (5 + 522)b = (1+22)(a + 5b ) 而=22(a +5b ) ∴= (2+ 1) 又∵AD , AB 有公共点 ∴A ,B ,D 三点共线11. 求证:起点相同的三个非零向量a 、b 、3a -2b 的终点在同一直线上。
证:依题意,可设OA = a , OB = b , OC = 3a -2bAB =OB -OA = b - a , AC =OC -OB = 3a -2b - a = 2(a - b ) ∴= -2 由于,起点均为A ,∴三点A ,B ,C 共线,即起点相同的三个非零向量a 、b 、3a -2b 的终点在同一直线上12. 已知:平面上三点O 、A 、B 不共线,求证:平面上任一点C 与A 、B 共线的充要条件是存在实数λ和μ,使=λ+ μ,且λ+ μ = 1。
证:必要性:设A ,B ,C 三点共线,则可设AC = t AB (t ∈R)C则OC =OA +AC =OA + t AB =OA + t (OB -OA ) = (1-t )OA + t OB令1-t =λ,t = μ,则有:=λ+ μ,且λ+ μ = 1 充分性:=-=λ+ μ-= (λ-1)+ μ= -μ+ μ= μ(-) = μ∴三点A 、B 、C 共线13. 某人骑车以每小时a 公里的速度向东行驶,感到风从正东方向吹来,而当速度为2a 时,感到风从东北方向吹来,试求实际风速和方向。
解:设a 表示此人以每小时a 公里的速度向东行驶的向量,无风时此人感到风速为-a ,设实际风速为v , 那么此时人感到的风速为v - a , 设OA = -a ,OB = -2a ∵+= ∴= v - a ,这就是感到由正北方向吹来的风速, ∵+= ∴= v -2a ,于是当此人的速度是原来的2倍时所感受到由东北方向吹来的风速就是,由题意:∠PBO = 45︒, P A ⊥BO , BA = AO从而,△POB 为等腰直角三角形,∴PO = PB =2a 即:|v | =2a ∴实际风速是2a 的西北风第二十五教时教材:复习四——平面向量的数量积及运算律目的:对平面向量的数量积的概念理解更清晰,并能教熟练地应用于平行、垂直等问题。
过程:复习:1. 定义、其结果是一个数量。
2. a •b >0⇔0≤θ<90︒;a •b =0⇔=θ=90︒ 即a ⊥b ;a •b <0⇔90︒<θ≤180︒3. 性质1︒ —5︒4. 运算律三、 例题:14. 已知|a | = 5,|b | = 8,a 与b 的夹角为60︒,求 |a + b |解:a •b = |a ||b |cos60︒ = 5×8×21= 20 ∴|a + b |2 = (a + b )2 = |a |2 + |b |2 + 2a •b= 129O∴|a + b | =12915. 求证:|a + b |≤|a | + |b |证:|a + b |2 = (a + b )2 = |a |2 + |b |2 + 2a •b = |a |2 + |b |2 + 2|a ||b |cos θ≤ |a |2 + |b |2 + 2|a ||b | = ( |a | + |b | )2即:|a + b |≤|a | + |b |16. 设非零向量a 、b 、c 、d ,满足d = (a •c ) b - (a •b )c ,求证:a ⊥d证:内积a •c 与a •b 均为实数,∴a •d = a •[(a •c ) b - (a •b )c ] = a •[(a •c ) b ] - a •[(a •b )c ]= (a •b )(a •c ) - (a •c )(a •b ) = 0 ∴a ⊥d17. 已知非零向量a 、b ,满足a ≠±b ,求证:b -a 垂直于a +b 的充要条件是|a | = |b |证:由题设:b -a 与a +b 均为非零向量必要性:设b -a 垂直于a +b ,则(b -a )(a +b ) = 0又:(b -a )(a +b ) = b 2 - a 2 = |b |2 - |a |2∴|b |2 - |a |2 = 0 即:|a | = |b |充分性:设|a | = |b |,则(b -a )(a +b ) = b 2 - a 2 = |b |2 - |a |2 = 0即:(b -a )(a +b ) = 0 ∴(b -a ) ⊥ (a +b )5.已知a 、b 都是非零向量,且a + 3b 与7a - 5b 垂直,a - 4b 与7a - 2b 垂直,求a 与b 的夹角。
解:由(a + 3b )(7a - 5b ) = 0 ⇒ 7a 2 + 16a ⋅b -15b 2 = 0 ①(a - 4b )(7a - 2b ) = 0 ⇒ 7a 2 - 30a ⋅b + 8b 2 = 0 ②两式相减:2a ⋅b = b 2 代入①或②得:a 2 = b 2设a 、b 的夹角为θ,则cos θ =1222==⋅||||||b b b a b a ∴θ = 60︒ 6.用向量方法证明:菱形对角线互相垂直。
证:设== a , == b∵ABCD 为菱形 ∴|a | = |b |∴AC ⋅BD = (b + a )(b - a ) = b 2 - a 2 = |b |2 - |a |2 = 0 ∴AC ⊥BD7.如图,AD 、BE 、CF 是△ABC 的三条高,求证:AD 、BE 、CF 相交于一点。
证:设BE 、CF 交于一点H ,= a , = b , = 则= h - a , = h - b , = b - a∵BH ⊥AC , CH ⊥AB∴0)()()(0)(0)(=-⋅⇒⋅-=⋅-⇒⎭⎬⎫=⋅-=⋅-a b h a b h b a h a a h b a h ∴AH ⊥BCC C A又∵点D 在AH 的延长线上,∴AD 、BE 、CF 相交于一点第二十六教时教材:复习五——平面向量的数量积的坐标表示、平移目的:让学生对平面向量的数量积的理解更深刻,尤其在两个非零向量垂直与平行的充要条件的平行上更熟练。