第二章《平面向量》教学设计(复习课)
【教学目标】
1.理解向量、零向量、向量的模、单位向量、平行向量、反向量、相等向量、两向量的夹角等概念.
2.了解平面向量基本定理.
3.向量的加法的平行四边形法则(共起点)和三角形法则(首尾相接).
4.了解向量形式的三角形不等式:||a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|(试问:取等号的条件是什么?)和向量形式的平行四边形定理:2(|a|+|b|)=|a-b|+|a+b|.
5.了解实数与向量的乘法(即数乘的意义). 6.向量的坐标概念和坐标表示法.
7.向量的坐标运算(加、减、实数和向量的乘法、数量积).
8.数量积(点乘或内积)的概念,a·b=|a||b|cos?=x1x2+y1y2,注意区别“实数与向量的乘法、向量与向量的乘法”.
【导入新课】
向量知识,向量观点在数学、物理等学科的很多分支中有着广泛的应用,而它具有代数形式和几何形式的“双重身份”能融数形于一体,能与中学数学教学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点,所以高考中应引起足够的重视. 数量积的主要应用:①求模长;②求夹角;③判垂直.
新授课阶段
例1 已知,若与的夹角为,则的值为_______. 解析:如图1,设,, 直线的方程为, 设与的交点为,则即为, 显然,.
例2 对于任意非零向量a与b,求证:||a|-|b||≤|a±b|≤|a|
2222
+|b|.
证明:(1)两个非零向量a与b不共线时,a+b的方向与a,b的方向都不同,并且 |a|-|b|<|a±b|<|a|+|b|;
(2)两个非零向量a与b共线时,①a与b同向,则a+b的方向与a,b相同且|a+b|=|a|+|b|.②a与b异向时,则a+b的方向与模较大的向量方向相同,设|a|>|b|,则|a+b|=|a|-|b|.同理可证另一种情况也成立.
例3 已知O为△ABC内部一点,∠AOB=150°,∠BOC=90°,设OA=a, OB=b,OC=c,且|a|=2,|b|=1,|c|=3,用a与b表示c,i,j.
解:建立平面直角坐标系xoy,其中i,j是单位正交基底向量, 则B(0,1),C(-3,0),设A(x,y),则由条件知x=2cos(150°-90°),y=-2sin(150°-90°),即A(1,-3),也就是a=i-3j, b=j, c=-3i.所以-3a=33b+c|,即c=3a-33b.
例4 下面5个命题:①|a·b|=|a|·|b|;②(a·b)=a·b222;③a⊥(b-
c),则a·c=b·c;④a·b=0,则|a+b|=|a-b|;⑤a·b=0,则a=0或b=0,
其中真命题是( )
A.①②⑤ B.③④ C.①③ D.②④⑤
解析:根据向量的运算可得到,只有①③对,故选择答案 C. 例 5 已知向量,,,
(1)若点、、能构成三角形,求实数应满足的条件; (2)若为直角三角形,且为直角,求实数的值. 解:(1)若点A、B、C能构成三角形,则这三点不共线, ∵,,, ∴,, 而与不平行, 即,得,
∴实数时满足条件.
(2)若为直角三角形,且为直角,则, 而,, ∴,解得.
例6 已知在△ABC中,AB?(2,3),AC?(1,k),且△ABC中∠C为直角,求k的值. 解:BC?AC?AB?(1,k)?(2,3)?(?1,k?3),
??C为RT??AC?BC?AC?BC?0?(1,k)?(?1,k?3)?0
??1?k2?3k?0?k?3?13. 2课堂小结
本章主要内容就是向量的概念、向量的线性运算、向量知识解决平面几何问题;掌握向量法和坐标法,以及用向量解决平面几何问题的步骤
作业 见同步练习 拓展提升 一、选择题
1.在矩形ABCD中,O是对角线的交点,若BC?5e1,DC?3e2,则OC=
( )
111(5e1?3e2) B.(5e1?3e2) C.(3e2?5e1) 222112.化简[(2a?8b)?(4a?2b)]的结果是
32A.A.2a?b
B.2b?a
C.b?a
D.
1(5e2?3e1) 2( ) D.a?b
3.对于菱形ABCD,给出下列各式:
①AB?BC;②|AB|?|BC|;③|AB?CD|?|AD?BC|; ④|AC|2?|BD|2?4|AB|2,其中正确的个数为 A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
( )
4.在 ABCD中,设AB?a,AD?b,AC?c,BD?d,则下列等式中不正确的是( ) A.a?b?c
B.a?b?d
C.b?a?d
D.c?a?b
( )
5.已知向量a与b反向,下列等式中成立的是 A.|a|?|b|?|a?b| C.|a|?|b|?|a?b|
B.|a?b|?|a?b| D.|a|?|b|?|a?b|
6.已知平行四边形三个顶点的坐标分别为(-1,0),(3,0),(1,-5),则第四个点的坐标为
( )
A.(1,5)或(5,-5) C.(5,-5)或(-3,-5)
B.(1,5)或(-3,-5)
D.(1,5)或(-3,-5)或(5,-5)
7.下列各组向量中:①e1?(?1,2),e2?(5,7);②e1?(3,5),e2?(6,10);③
13 e1?(2,?3),e2?(,?),其中能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( )
24A.①
B.①③
C.②③
D.①②③
( )
8.与向量d?(12,5)平行的单位向量为
12,5) 13125125C.(,)或(?,?)
13131313A.(9.若|a?b|?A.103
125,?) 1313125D.(?,?)
1313B.(?41?203,|a|?4,|b|?5,则a与b的数量积为
B.-103
C.102
D.10
( )
10.若将向量a?(2,1)围绕原点按逆时针旋转A.(?2,?32)
22C.(?
B.(?得到向量b,则b的坐标为( ) 4232,) 22322,) 22
D.(32,?2)
2211.已知,,的夹角为,如图,若,,为的中点,则为( ).
A. B. C.7 D.18 二、填空题
12.非零向量a,b满足|a|?|b|?|a?b|,则a,b的夹角为 .
13.在四边形ABCD中,若AB?a,AD?b,且|a?b|?|a?b|,则四边形ABCD的形状是 .
14.已知a?(3,2),b?(2,?1),若?a?b与a??b平行,则λ= . 15.已知e为单位向量,|a|=4,a与e的夹角为?,则a在e方向上的投影为 .
三、解答题
16.已知非零向量a,b满足|a?b|?|a?b|,求证: a?b.
17、设e1,e2是两个不共线的向量,AB?2e1?ke2,CB?e1?3e2,CD?2e1?e2,若A、B、D三点共线,求k的值.
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参考答案 题号 答案 1 A 2 B 3 C 4 B 5 C 6 D 7 A 8 C 9 A 10 B 11 A 11.提示:A , ∴ . 二、填空题:
12. 120° 13. 矩形 14、 ?1 15. ?2 三、解答题: 16.证:?2a?b?a?b?a?b?a?b?a?b?a?b22222???2?2
?a?2ab?b?a?2ab?b?ab?0.
又?a,b为非零向量,
?a?b.
17. BD?CD?CB?2e1?e2?e1?3e2?e1?4e2, 若A,B,D三点共线,则AB与BD共线,
?设AB??BD,即2e1?ke2??e1?4?e2.
??由于e1与e2不共线,可得: 故??2,k??8.
2e1??e1,ke2??4?e2.