第一篇:2013高中文科平面向量習(xí)題精選
2013高中文科平面向量習(xí)題精選
一、證明三點共線
例1 如圖,在空間四邊形ABCD中,E、F分別是AB、AD的中點,G、H分別在BC、CD上,且BG : GC=DH: HC=1: 2.設(shè)EG和HF交于點P,求證P、A、C三點共線.?????????????????????????????
解設(shè)DA?a,DB?b,DC?c,則AC?DC?DA?c?a, F PFEF
3??,∴ PF?3FH ?????????????????????????1??????????????∴PA?3FH?DF?3DH?DF?DF?3?DC?DF??DF
?3?
???????????????????DC?2DF?DC?DA?c?a????????
∴ PA?AC且A為PA、AC公共點,故P、A、C三點共線
∵
??
B G
二、證明直線平行平面
D
A
M
A1??????????
向量a平行平面ABC的充要條件是a?xAB?yAC
例2 直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,M、N分別是AB1與BC1上的點,且
CN C
1AMBN,求證MN∥平面ABCD.?
11???????????????AMBN解 設(shè)AB?a,AD?b,AA1?c,???,則
AB1BC1
??????????????????????????????????????∵ MN?AN?AM?AB?BN?AM?a??BC1??AB1
????????????????????????
?a??BB1?B1C1??AA1?A1B1?a??c?b???c?a?
????
??1???a??1???b,且a與b不共線
??????
?????
∴ MN∥平面ABCD,而MN?平面ABCD,故MN∥平面ABCD.三、證明直線垂直直線(或直線垂直平面)????a?b?a?b?0
例3 如圖,在四面體ABCD中,M是AB的中點,N是CD的中點,求證:MN是異面直線AB,CD的公垂線的充要條件是:AC=BD,BC=AD.?????????????????
證明 設(shè)AM?a,MN?b,CN?c
????
b?0,b?c?0 必要性 若MN是異面直線AB,CD的公垂線,則a????????????????????????????????
∵AC?AM?MC?AM?MN?NC?a?b?c,N
?????????????????????
同樣的可得 BD??a?b?c,BC??a?b?c,AD?a?b?c ????2???∴ AC?a?b?c
??
?2?2?2?2????????
?a?b?c?2a?c,BD??a?b?c
??
?2?2?2??
?a?b?c?2a?c
因此,AC=BD,同理BC=AD.???
充分性 由AC=BD,得a?b?c
???
?????a?b?c
?
?????a?b?b?c ①
???
由BC=AD,得?a?b?c
???
????a?b?c
?
????
?a?b??b?c ②
??
b?0 故MN⊥AM,同理MN⊥CN,即 MN是異面直線AB,CD的公垂①+②得 a?
線.四、求異面直線的夾角
例4 在正四面體ABCD中,M、P分別為棱AD、CD的中點,N、Q分別是面BCD、面ABC的中心,求MN與PQ的夾角.???????????????
解 設(shè)正四面體的棱長為2,O為BC中點,AB?a,AC?b,AD?c,則
?????????a?b?c?2,a?b?b?c?c?a?2,??????????????????????1????????1????1????
∵ MN?AN?AM?AO?ON?AD?AO?OD?AD
32????1????????1????2????1????1??1? ?AO?AD?AO?AD?AO?AD?a?b?c
QB????????????2????1????????1??1?
PQ?AQ?AP?AO?AC?AD?2a?b?c
O
M
????
????
?????2?1??1??2
∴ MN??a?b?c??1,即|MN|=|PQ|=1,6??3
??
?????????
???????????????????1??1???1??1??MN?PQ1
1MN?PQ??a?b?c???2a?b?c???,cosMN,PQ???
6??62?1818?3MNPQ
????
?1?因此,MN與PQ的夾角為arccos???
?18?
空間向量的基底的應(yīng)用恰恰是教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié),如果不注意及時補上這一課,久而久之,應(yīng)用向量的思維會鈍化,甚至?xí)壞厩篝~.向量回路與基底
例:如圖1,在平行四邊形ABCD中E,F(xiàn)分別為AD,CD中點,連接BE,BF交AC于點R,T,求證R,T分別為AC三等分點。
圖1
基底法證明:第一步,建立平面幾何與向量的關(guān)系,用向量表示問題中的幾何元素,將平面
????????????????????
幾何問題轉(zhuǎn)化成向量問題:設(shè)AB?a,AD?b,AR?r,AT?t,則AC?a?b。
????????
第二步,通過向量運算,研究幾何元素之間的關(guān)系:由于AR與AC共線,所以,我們設(shè)
????????????????????1
r?n(a?b),n?R,又因為EB?AB?AE?a?b,ER與EB共線,所以我們設(shè)
????????????????????111ER?mEB?m(a?b)。因為AR?AE?E,R所以r?b?m(a?b)。因此
222
11m?1
n(a?b)?b?m(a?b),即(n?m)a?(n?b?0。由于向量a,b不共線,要
222
?n?m?0????1????????2????1?
使上式為0,必須?。解得n?m?。所以AR?AC,AT?AC。m?1
333n??0??2
第三步,把運算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系:AR?RT?TC。
???????????????????????????
回路法證明:由題意得AB?DC?2FC,即AT?TB?2FT?2TC。根據(jù)平面向量的基????????
本定理,可得AT?2TC,故點T為AC三等分點。同理點R為AC三等分點。
從學(xué)生已有的知識儲備來考慮,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過三角形相似,很容易證明?ATB??CTF,從而
ATAB
??2,而學(xué)了教材上的新方法反而更復(fù)雜了。CTCF
基底法常見的作法是:一上來就設(shè)基底,然后將其他向量用基底表示,接下來只要計算就行了。而回路法則是:先充分利用題目已知條件列出等式,再逐步轉(zhuǎn)化。
????????
譬如上面的例題,一遇到平行四邊形ABCD,基底法馬上就設(shè)“AB?a,AD?b”,根本????????
不管題目中的另外已知條件。這樣設(shè)基底,用處不大,通過“AB?a,AD?b”連AB、????????????
AD是平行四邊形ABCD的兩鄰邊都看不出來。而回路法的“AB?DC?2FC”,短短一行
式子,就將平行四邊形、中點兩個基本信息包含在內(nèi)了。解題,是從已知條件出發(fā),利用推理規(guī)則,到達結(jié)論的彼岸。
面對一個題目,可用的方法、定理、公式,何其多矣,并不一定要用向量法,把大把可用的方法、定理、公式排除在外,結(jié)果只會是自我束縛,難以施展。
即使確定要用向量法,也沒必要一上來就設(shè)基底,因為平面上任意兩個不共線的向量都可以選擇成為基底,那么我們完全用不著事先設(shè)定,而是走著瞧,誰用著方便就選誰。而題目的已知條件則是必須用到的,一個題目如果不是條件冗余,那么解題者必須把每個
條件至少用上一遍,才有可能解答出來。既然已知條件是必須用上的,就好比我們在生活中的有些事是必須做的那樣,我們何不把這件事擺在首位呢?
向量回路法先充分利用題目條件列出等式,而不確定誰為基底,有點打游擊戰(zhàn)的感覺;筆者承認(rèn),回路法是比基底法更靈活,但我們教學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),不就是要教給學(xué)生靈活運用的能力么?回路法的靈活會激發(fā)學(xué)生的思考,遠(yuǎn)勝過基底法的生搬硬套帶來的繁瑣計算。數(shù)學(xué)教學(xué),絕不是培養(yǎng)死套公式的解題機器。
解題不從題目已知條件出發(fā),而總想生搬硬套。即使題目被解出來了,也缺少靈氣。
向量解題,選擇基底是必須的,就好比坐標(biāo)法需要建立坐標(biāo)系一樣,否則就沒法用平面向量基本定理,但筆者認(rèn)為向量法的好處就在于不必像坐標(biāo)法那樣首先建坐標(biāo)系。稍有經(jīng)驗的解題者就知道:坐標(biāo)系的選取不同很大程度上決定了接下來的運算是否輕松。
本文例題涉及交點分線段比例,解析法求交點相當(dāng)于解聯(lián)立方程,解題人思路往往被導(dǎo)向解方程,以致走向彎路。向量回路法處理涉及交點的問題,其訣竅在于從一個涉及解題目標(biāo)的回路等式出發(fā),利用題設(shè)條件和回路等式代換盡量把等式中的向量都化到相交的線段上,從而應(yīng)用基本定理獲取關(guān)鍵信息。心中只要有了這個主見,相當(dāng)多的幾何問題可以迎刃而解。
平面向量基本定理同步訓(xùn)練題
1.下面給出三種說法,其中正確的說法是()
①一個平面只有一對不共線的向量可作為表示該平面所有向量的基底;②一個平面內(nèi)有無數(shù)對不共線的向量可作為表示該平面所有向量的基底;③零向量不能作為基底中的向量.
A.①②B.②③C.①③D.①②③
2.如果e1,e2是平面α內(nèi)所有向量的一組基底,那么,下列命題中正確的是()
A、若實數(shù)?1,?2使?e1??e2?0,則?1??2?0
B、空間任一向量a都可以表示為a??1e1??2e2,其中?
1、?2?R C、?1e1??2e2一定不在平面?內(nèi),?
1、?2?R
D、對于平面?內(nèi)任一向量a,使a??1e1??2e2的實數(shù)?1?2有無數(shù)對
3、設(shè)點O是平行四邊形ABCD的兩對角線的交點,下列向量組:①AD與AB;②DA與BC;③CA與DC;④OD與OB,可作為該平面其他向量基底的是()A、①②B、①③C、①④D、③④
4、已知e1,e2是平面內(nèi)兩不共線向量a?3e1?2e2,b??2e1?e2,若c?7e1?4e2,試用a和b表示c。
5、如圖2—3—1,平行四邊形ABCD中,M、N分別為DC、BC的中點,已知AM?c,AN?d,試用c、d表示AB和AD。
6、若OP1?a,OP2?b,P1P??PP2,則OP?()
A、a??b
B、?a?b
C、?a?(1??)b
D、1?a?b 1??1??
7、已知平行四邊形ABCD的對角線AC、BD相交于點E,O是平面內(nèi)任意一點。
8、如圖2—3—2,在△OAB中,延長BA到C,使AC=BA,在OB
上取
求證:OA?OB?OC?OD?4OE
點D,使DB?OB,DC與OA交于E,設(shè)OA?a,OB?b,用a、b表示向量、。
9、已知a與b不共線,實數(shù)x、y滿足等式3xa?(10?y)b?(4y?7)a?2xb,則
3x?__________,y=________。
10、如圖2—3—3在△ABC中,點M是BC的中點,點N在邊AC上,且AN=2NC,AM與BN相交于點P,求AP:PM的值。
【參考答案】
1、B2、A3、B4、解:∵a,b不共線,設(shè)c?xa?yb,則
c?x(3e1?2e2)?y(?2e1?e2)
?(3x?2y)e1?(?2x?y)e
2又∵c?7e1?4e2,∴7e1?4e2?(3x?2y)e1?(?2x?y)e2 ∵e1,e2不共線,?3x?2y?7,∴?
?2x?y??4,??x?1∴?,?c?a?2b。
y??2?
5、解:設(shè)?a,?b,則由M、N分別為DC、BC的中點,可得BN?
從△ABN和△ADM中可得,1?a?b?d①??2 ?
1?b?a?c②?2?
1b,DM?a。
2(2d?c)。32
②?2?①,得b?(2c?d)。
即AB?(2d?c),AD?(2c?d)
3①?2?②,得a?
OP1??OP21?
?a?b。
1??1??1??
7、證明:∵在△OAC中,OE為中線,∴?(?)
21同理OE?(OB?OD)
∴????4。
8、解:∵A是BC中點,∴OA?(OB?OC)
即OC?2OA?OB?2a?b
5DC?OC?OD?OC?OB?2a?b?b?2a?b。
333?3x?4y?747169、點撥:? ,10?y?2x1111?
6、D 點撥:?
10、解:設(shè)?e1,?e2,則????3e2?e1,?2e1?e2,∵A、P、M和B、P、N分別共線,∴存在實數(shù)?、u,使AP??AM???e1?3?e2,?u?2ue1?ue2,而BA?BP?AP?(??2u)e1?(3??u)e2,又∵???2e1?3e2,4???
???2u?2??5∴? ,??
3??u?33??u?
?5?
∴?,?AP:PM?4:1
第二篇:平面向量復(fù)習(xí)題
平面 向 量
向量思想方法和平面向量問題是新考試大綱考查的重要部分,是新高考的熱點問題。題型多為選擇或填空題,數(shù)量為1-2題,均屬容易題,但是向量作為中學(xué)數(shù)學(xué)中的一個重要工具在三角、函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、解幾、立幾等問題解決中處處閃光。最近幾年的考試中向量均出現(xiàn)在解析幾何題中,在解析幾何的框架中考查向量的概念和方法、考查向量的運算性質(zhì)、考查向量幾何意義的應(yīng)用,并直接與距離問題、角度問題、軌跡問題等相聯(lián)系。近年考綱又新增“平面向量在幾何中的應(yīng)用”試題進一步要求我們具備多角度、多方向地分析,去探索、去發(fā)現(xiàn)、去研究、去創(chuàng)新,而不是去做大量的模仿式的解題。一個問題解決后,不能匆匆而過,回顧與反思是非常有必要的,以充分發(fā)揮每一道題目的價值。除了要重視一題多解外,更要重視一題多變,主動探索:條件和結(jié)論換一種說法如何?變換一個條件如何?反過來又會怎么樣?等等。只有這樣才能做到舉一反三,以不變應(yīng)萬變。
一、高考考綱要求
1.理解向量的概念,掌握向量的幾何表示,了解共線向量的概念.
2.掌握向量的加法與減法.
3.掌握實數(shù)與向量的積,理解兩個向量共線的充要條件.
4.了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐標(biāo)的概念,掌握平面向量的坐標(biāo)運算.
5.掌握平面向量的數(shù)量積及其幾何意義,了解用平面向量的數(shù)量積可以處理有關(guān)長度、角度和垂直的問題,掌握向量垂直的條件.
6.掌握平面兩點間的距離公式,掌握線段的定比分點和中點公式,并且能熟練運用;掌握平移公式.
二、高考熱點分析
在高考試題中,對平面向量的考查主要有三個方面:
其一是主要考查平面向量的概念、性質(zhì)和運算法則,理解和運用其直觀的幾何意義,并能正確地進行計算。其二考查向量坐標(biāo)表示,向量的線性運算。
其三是和其他知識結(jié)合在一起,在知識的交匯點設(shè)計試題,考查向量與學(xué)科知識間綜合運用能力。
數(shù)學(xué)高考命題注重知識的整體性和綜合性,重視知識的交互滲透,在知識網(wǎng)絡(luò)的交匯點設(shè)計試題.由于向量具有代數(shù)和幾何的雙重身份,使它成為中學(xué)數(shù)學(xué)知識的一個交匯點,成為聯(lián)系多項知識的媒介.因此,平面向量與其他知識的結(jié)合特別是與解析幾何的交匯、融合仍將是高考命題的一大趨勢,同時它仍將是近幾年高考的熱點內(nèi)容.
附Ⅰ、平面向量知識結(jié)構(gòu)表
1.考查平面向量的基本概念和運算律
1此類題經(jīng)常出現(xiàn)在選擇題與填空題中,主要考查平面向量的有關(guān)概念與性質(zhì),要求考生深刻理解平面向量的相關(guān)概念,能熟練進行向量的各種運算,熟悉常用公式及結(jié)論,理解并掌握兩向量共線、垂直的充要條件。1.(北京卷)| a |=1,| b |=2,c = a + b,且c⊥a,則向量a與b的夾角為
A.30°
B.60°
C.120°
D.150°
()
2.(江西卷)已知向量
A.30°
?(1,2),(?2,?4),||?
B.60°,若(?)??
C.120°,則與的夾角為
2()
D.150°
3.(重慶卷)已知A(3,1),B(6,1),C(4,3),D為線段BC的中點,則
A.
與的夾角為()
444
4B.a(chǎn)rccos C.a(chǎn)rccos(?)D.-arccos(?)
2555
5???????
4.(浙江卷)已知向量a≠e,|e|=1,對任意t∈R,恒有|a-te|≥|a-e|,則
?arccos
?
()
??A.a(chǎn)⊥e ???B.a(chǎn)⊥(a-e)
?
???C.e⊥(a-e)????D.(a+e)⊥(a-e)
????????.(上海卷)在△ABC中,若?C?90,AC?BC?4,則BA?BC? 2.考查向量的坐標(biāo)運算
1.(湖北卷)已知向量a=(-2,2),b=(5,k).若|a+b|不超過5,則k的取值范圍是
A.[-4,6]
2.(重慶卷)設(shè)向量a=(-1,2),b=(2,-1),則(a·b)(a+b)等于
A.(1,1)
B.(-4,-4)
C.-4
D.(-2,-2)
()
()
B.[-6,4]
C.[-6,2]
D.[-2,6]
()
????
3.(浙江卷)已知向量a=(x-5,3),b=(2,x),且a⊥b,則由x的值構(gòu)成的集合是
A.{2,3}
B.{-1,6}
C.{2}
D.{6}
例4.(2005年高考·天津卷·理14)在直角坐標(biāo)系xOy中,已知點A(0,1)和點B(-3,4),若點C在∠AOB的平分線上且||=2,則OC=。
????????????
5.(全國卷)已知向量OA?(k,12),OB?(4,5),OC?(?k,10),且A、B、C三點共線,則k=.6.(湖北卷)已知向量a7.(廣東卷)已知向量a
?(?2,2),b?(5,k).若|a?b|不超過5,則k的取值范圍是
?(2,3),b?(x,6),且a//b,則x.3.平面向量在平面幾何中的應(yīng)用
????????
????????ABAC
?),??[0,??),則1.O是平面上一定點,A,B,C是平面上不共線的三個點,動點P滿足OP?OA??(|AB||AC|
P的軌跡一定通過△ABC
A.外心的()B.內(nèi)心
C.重心
D.垂心
????
2.(遼寧卷)已知四邊形ABCD是菱形,點P在對角線AC上(不包括端點A,C),則AP等于()
????????????????A.?(AB?AD),??(0,1)
B.?(AB?BC),??(0,????????????????C.?(AB?AD),??(0,1)
D.?(AB?BC),??(0,??????
3.已知有公共端點的向量a,b不共線,|a|=1,|b|=2,則與向量a,b的夾角平分線平行的單位向量是.????????????????
4.已知直角坐標(biāo)系內(nèi)有三個定點A(?2,?1)、B(0,10)、C(8,0),若動點P滿足:OP?OA?t(AB?AC),t?R,則點P的軌跡方程。
4.平面向量與三角函數(shù)、函數(shù)等知識的結(jié)合當(dāng)平面向量給出的形式中含有未知數(shù)時,由向量平行或垂直的充要條件可以得到關(guān)于該未知數(shù)的關(guān)系式。在此基礎(chǔ)上,可以設(shè)計出有關(guān)函數(shù)、不等式、三角函數(shù)、數(shù)列的綜合問題。此類題的解題思路是轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算,其轉(zhuǎn)化途徑主要有兩種:
①利用向量平行或垂直的充要條件,②利用向量數(shù)量積的公式和性質(zhì).1.(江西卷)已知向量?(2cos
xx?x?x?,tan(?)),?(2sin(?),tan(?)),令f(x)??.224242
4求函數(shù)f(x)的最大值,最小正周期,并寫出f(x)在[0,π]上的單調(diào)區(qū)間.2.(山東卷)已知向量
??
m?(cos?,sin?)
和
?n?
sin?,cos?,????,2??
?,且
???m?n?求
????
cos???的值.?28?
3.(上海卷)已知函數(shù)
f(x)?kx?b的圖象與x,y軸分別相交于點
A、B,?2?2(,分別是與x,y軸正半
軸同方向的單位向量),函數(shù)g(x)
?x2?x?6.f(x)?g(x)時,求函數(shù)
(1)求k,b的值;(2)當(dāng)x滿足
g(x)?
1的最小值.f(x)
【反思】這類問題主要是以平面向量的模、數(shù)量積、夾角等公式和相互知識為紐帶,促成與不等式知識的相互遷移,有效地考查平面向量有關(guān)知識、不等式的性質(zhì)、不等式的解法、不等式的應(yīng)用及綜合解題能力。
5.平面向量與解析幾何的交匯與融合由于向量既能體現(xiàn)“形”的直觀位置特征,又具有“數(shù)”的良好運算性質(zhì),是數(shù)形結(jié)合與轉(zhuǎn)換的橋梁和紐帶。而解析幾何也具有數(shù)形結(jié)合與轉(zhuǎn)換的特征,所以在向量與解析幾何知識的交匯處設(shè)計試題,已逐漸成為高考命題的一個新的亮點。
平面幾何與解析幾何的結(jié)合通常涉及到夾角、平行、垂直、共線、軌跡等問題的處理,解決此類問題基本思路是將幾何問題坐標(biāo)化、符號化、數(shù)量化,從而將推理轉(zhuǎn)化為運算;或者考慮向量運算的幾何意義,利用其幾何意義解決有關(guān)問題。主要包括以下三種題型:
1、運用向量共線的充要條件處理解幾中有關(guān)平行、共線等問題
運用向量共線的充要條件來處理解幾中有關(guān)平行、共線等問題思路清晰,易于操作,比用斜率或定比分點公式研究這類問
題要簡捷的多。
2、運用向量的數(shù)量積處理解幾中有關(guān)長度、角度、垂直等問題
運用向量的數(shù)量積,可以把有關(guān)的長度、角度、垂直等幾何關(guān)系迅速轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系,從而“計算”出所要求的結(jié)果。
3、運用平面向量綜合知識,探求動點軌跡方程,還可再進一步探求曲線的性質(zhì)。
1.(江西卷)以下同個關(guān)于圓錐曲線的命題中 ①設(shè)A、B為兩個定點,k為非零常數(shù),|
PA|?|PB|?k,則動點P的軌跡為雙曲線;
?
(?),則動點P的軌跡為橢圓; 2
②設(shè)定圓C上一定點A作圓的動點弦AB,O為坐標(biāo)原點,若③方程2x
?5x?2?0的兩根可分別作為橢圓和雙曲線的離心率;
x2y2x2
??1與橢圓?y2?1有相同的焦點.④雙曲線
25935
其中真命題的序號為(寫出所有真命題的序號)
???????????
2.平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點,已知A(3,1),B(?1,3),若點C滿足OC??0A??OB,其中?,??R,且?
???1,則點C的軌跡方程為()
A.C.3x?2y?11?0B.(x?1)2?(y?2)2?5 2x?y?0D.x?2y?5?0
2.已知平面上一個定點C(-1,0)和一條定直線l:x=-4,P為該平面上一動點,作PQ⊥l,垂足為Q,????????????????
(PQ+2PC)?(PQ-2PC)=0.(1)求點P的軌跡方程;
????????
PC的取值范圍.(2)求PQ·
第三篇:平面向量說課稿
平面向量說課稿
我說課的內(nèi)容是《平面向量的實際背景及基本概念》的教學(xué),所用的教材是人民教育出版社出版的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書數(shù)學(xué)必修四,教學(xué)內(nèi)容為第74頁至76頁.下面我從教材分析, 重點難點突破,教學(xué)方法和教學(xué)過程設(shè)計四個方面來說明我對這節(jié)課的教學(xué)設(shè)想.一 教材分析
1地位和作用
向量是近代數(shù)學(xué)中重要和基本的概念之一,有著深刻的幾何背景,是解決幾何問題的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移),相似,垂直,勾股定理等就可以轉(zhuǎn)化為向量的加(減)法,數(shù)乘向量,數(shù)量積運算(運算率),從而把圖形的基本性質(zhì)轉(zhuǎn)化為向量的運算體系.向量是溝通代數(shù),幾何與三角函數(shù)的一種工具,有著極其豐富的實際背景,在數(shù)學(xué)和物理學(xué)科中具有廣泛的應(yīng)用.平面向量的基本概念是在學(xué)生了解了物理學(xué)中的有關(guān)力,位移等矢量的概念的基礎(chǔ)上進一步對向量的深入學(xué)習(xí).為學(xué)習(xí)向量的知識體系奠定了知識和方法基礎(chǔ).2教學(xué)結(jié)構(gòu)
課本在這一部分內(nèi)容的教學(xué)為一課時,首先從實際例子出發(fā),抽象出向量的概念,并重點說明了向量與數(shù)量的區(qū)別.然后介紹了向量的幾何表示,向量的長度,零向量,單位向量,平行向量,共線向量,相
等向量等基本概念.為使學(xué)生更好地掌握這些基本概念,同時深化其認(rèn)知過程和探究過程.在教學(xué)中我將這樣安排教學(xué):將本節(jié)教學(xué)中認(rèn)知過程的教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)集中,以突出這節(jié)課的主題;例題,習(xí)題部分主要由學(xué)生依照概念自行分析,獨立完成.3教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)本課教材的特點,新大綱對本節(jié)課的教學(xué)要求,學(xué)生身心發(fā)展的合理需要,我從三個方面確定了以下教學(xué)目標(biāo):(1)基礎(chǔ)知識目標(biāo):理解向量,零向量,單位向量,共線向量,平行向量,相等向量的概念,會用字母表示向量,能讀寫已知圖中的向量.會根據(jù)圖形判定向量是否平行,共線,相等.(2)能力訓(xùn)練目標(biāo): 培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納、類比、聯(lián)想等發(fā)現(xiàn)規(guī)律的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生觀察問題,分析問題,解決問題的能力。(3)情感目標(biāo):讓學(xué)生在民主、和諧的共同活動中感受學(xué)習(xí)的樂趣。
二
重點難點突破
由于本節(jié)課是本章內(nèi)容的第一節(jié)課,是學(xué)生學(xué)習(xí)本章的基礎(chǔ).為了本章后面知識的學(xué)習(xí),首先必須掌握向量的概念,要抓住向量的本質(zhì):大小與方向.所以向量,相等向量的概念,向量的幾何表示是這節(jié)課的重點.本節(jié)課是為高一后半學(xué)期學(xué)生設(shè)計的,盡管此時的學(xué)生已經(jīng)有了一定的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣,但根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗,多數(shù)學(xué)生對向量的認(rèn)識還比較單一,僅僅考慮其大小,忽略其方向,這對學(xué)生的理解能力要求比較高,所以我認(rèn)為向量概念也是這節(jié)課的難點.而解決這一難點的關(guān)鍵是多用復(fù)雜的幾何圖形中相等的有向線段讓學(xué)生進
行辨認(rèn),加深對向量的理解.三 教學(xué)方法
本節(jié)課我采用了“啟發(fā)探究式”的教學(xué)方法,根據(jù)本課教材的特點和學(xué)生的實際情況在教學(xué)中突出以下兩點:(1)由教材的特點確立類比思維為教學(xué)的主線.從教材內(nèi)容看平面向量無論從形式還是內(nèi)容都與物理學(xué)中的有向線段,矢量的概念類似.因此在教學(xué)中運用類比作為思維的主線進行教學(xué).讓學(xué)生充分體會數(shù)學(xué)知識與其他學(xué)科之間的聯(lián)系以及發(fā)生與發(fā)展的過程.(2)由學(xué)生的特點確立自主探索式的學(xué)習(xí)方法
通常學(xué)生對于概念課學(xué)起來很枯燥,不感興趣,因此要考慮學(xué)生的情感需要,找一些學(xué)生感興趣的題材來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,另外,學(xué)生都有表現(xiàn)自己的欲望,希望得到老師和其他同學(xué)的認(rèn)可,要多表揚,多肯定來激勵他們的學(xué)習(xí)熱情.考慮到學(xué)生思維較為活躍,對自主探索式的學(xué)習(xí)方法也有一定的認(rèn)識,所以在教學(xué)中我通過創(chuàng)設(shè)問題情境,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)的思維方法進行自主探究.將學(xué)生的獨立思考,自主探究,交流討論等探索活動貫穿于課堂教學(xué)的全過程,突出學(xué)生的主體作用.四 教學(xué)過程設(shè)計
Ⅰ知識引入階段---提出學(xué)習(xí)課題,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)創(chuàng)設(shè)情境——引入概念
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)該與學(xué)生的生活融合起來,從學(xué)生的生活經(jīng)驗和已有的
知識背景出發(fā),讓他們在生活中去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)、探究數(shù)學(xué)、認(rèn)識并掌握數(shù)學(xué)。
由生活中具體的向量的實例引入:大海中船只的航線,中國象棋中”馬”,”象”的走法等.這些符合高中學(xué)生思維活躍,想象力豐富的特點,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.(2)觀察歸納——形成概念
由實例得出有向線段的概念,有向線段的三個要素:起點,方向,長度.明確知道了有向線段的起點,方向和長度,它的終點就唯一確定.再有目的的進行設(shè)計,引導(dǎo)學(xué)生概括總結(jié)出本課新的知識點:向量的概念及其幾何表示。(3)討論研究——深化概念
在得到概念后進行歸納,深化,之后向?qū)W生提出以下三個問題: ①向量的要素是什么? ②向量之間能否比較大小? ③向量與數(shù)量的區(qū)別是什么? 同時指出這就是本節(jié)課我們要研究和學(xué)習(xí)的主題.Ⅱ知識探索階段---探索平面向量的平行向量.相等向量等概念(1)總結(jié)反思——提高認(rèn)識
方向相同或相反的非零向量叫平行向量,也即共線向量,并且規(guī)定0與任一向量平行.長度相等且方向相同的向量叫相等向量,規(guī)定零向量與零向量相等.平行向量不一定相等,但相等向量一定是平行向量,即向量平行是向量相等的必要條件.(2)即時訓(xùn)練—鞏固新知
為了使學(xué)生達到對知識的深化理解,從而達到鞏固提高的效果,我特地設(shè)計了一道即時訓(xùn)練題,通過學(xué)生的觀察嘗試,討論研究,教師引導(dǎo)來鞏固新知識。下列命題正確的是()
A.a(chǎn)與b共線,b與c共線,則a與c也共線
B.任意兩個相等的非零向量的始點與終點是一平行四邊形的四頂點
C.向量a與b不共線,則a與b都是非零向量
D.有相同起點的兩個非零向量不平行 III 知識應(yīng)用階段---分析解決問題,歸納解題方法(1)分析解決問題
先引導(dǎo)學(xué)生分析解決問題.包括向量的概念,:向量相等的概念.抓住相等向量概念的實質(zhì):兩個向量只有當(dāng)它們的模相等,同時方向又相同時,才能稱它們相等.進而進行正確的辨認(rèn),直至最終解決問題.(2)歸納解題方法
主要引導(dǎo)學(xué)生歸納以下兩個問題:①零向量的方向是任意的,它只與零向量相等;②兩個向量只要它們的模相等,方向相同就是相等向量.一個向量只要不改變它的大小和方向,是可以任意平行移動的,即向量是自由的.Ⅳ 學(xué)習(xí),小結(jié)階段---歸納知識方法,布置課后作業(yè)
本階段通過學(xué)習(xí)小結(jié)進行課堂教學(xué)的反饋,組織和指導(dǎo)學(xué)生歸納知識,技能,方法的一般規(guī)律,為后續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ).(1)知識方法小結(jié) 在知識層面上我首先引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容,提醒學(xué)生要抓住向量的本質(zhì):大小與方向,對它們進行類比,加深對每個概念的理解.在方法層面上我將帶領(lǐng)學(xué)生回顧探索過程中用到的思維方法和數(shù)學(xué)方法如:類比,數(shù)形結(jié)合,等價轉(zhuǎn)化等.(2)布置課后作業(yè)
整理課堂筆記,習(xí)題2.1第1,2,3題.
第四篇:平面向量概念教案
平面向量概念教案
一.課題:平面向量概念
二、教學(xué)目標(biāo)
1、使學(xué)生了解向量的物理實際背景,理解平面向量的一些基本概念,能正確進行平面向量的幾何表示。
2、讓學(xué)生經(jīng)歷類比方法學(xué)習(xí)向量及其幾何表示的過程,體驗對比理解向量基本概念的簡易性,從而養(yǎng)成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
3、通過本節(jié)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生感受向量的概念方法源于現(xiàn)實世界,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
三.教學(xué)類型:新知課
四、教學(xué)重點、難點
1、重點:向量及其幾何表示,相等向量、平行向量的概念。
2、難點:向量的概念及對平行向量的理解。
五、教學(xué)過程
(一)、問題引入
1、在物理中,位移與距離是同一個概念嗎?為什么?
2、在物理中,我們學(xué)到位移是既有大小、又有方向的量,你還能舉出一些這樣的量嗎?
3、在物理中,像這種既有大小、又有方向的量叫做矢量。在數(shù)學(xué)中,我們把這種既有大小、又有方向的量叫做向量。而把那些只有大小,沒有方向的量叫數(shù)量。
(二)講授新課
1、向量的概念
練習(xí)1 對于下列各量:
①質(zhì)量 ② 速度 ③位移 ④力 ⑤加速度 ⑥路程 ⑦密度 ⑧功 ⑨體積 ⑩溫度
其中,是向量的有:②③④⑤
2、向量的幾何表示
請表示一個豎直向下、大小為5N的力,和一個水平向左、大小為8N的力(1厘米表示1N)。思考一下物理學(xué)科中是如何表示力這一向量的?
(1)有向線段及有向線段的三要素(2)向量的模
(4)零向量,記作____;(5)單位向量
練習(xí)2 邊長為6的等邊△ABC中,=__,與 相等的還有哪些?
總結(jié)向量的表示方法: 1)、用有向線段表示。
2)、用字母表示。
3、相等向量與共線向量(1)相等向量的定義(2)共線向量的定義
六.教具:黑板 七.作業(yè) 八.教學(xué)后記
第五篇:平面向量教案
平面向量教案
課
件004km.cn
二、復(fù)習(xí)要求
、向量的概念;
2、向量的線性運算:即向量的加減法,實數(shù)與向量的乘積,兩個向量的數(shù)量積等的定義,運算律;
3、向量運算的運用
三、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、向量是數(shù)形結(jié)合的典范。向量的幾何表示法--有向線段表示法是運用幾何性質(zhì)解決向量問題的基礎(chǔ)。在向量的運算過程中,借助于圖形性質(zhì)不僅可以給抽象運算以直觀解釋,有時甚至更簡捷。
向量運算中的基本圖形:①向量加減法則:三角形或平行四邊形;②實數(shù)與向量乘積的幾何意義--共線;③定比分點基本圖形--起點相同的三個向量終點共線等。
2、向量的三種線性運算及運算的三種形式。
向量的加減法,實數(shù)與向量的乘積,兩個向量的數(shù)量積都稱為向量的線性運算,前兩者的結(jié)果是向量,兩個向量數(shù)量積的結(jié)果是數(shù)量。每一種運算都可以有三種表現(xiàn)形式:圖形、符號、坐標(biāo)語言。
主要內(nèi)容列表如下:
運算圖形語言符號語言坐標(biāo)語言
加法與減法
=
-=
記=,=
則=
-==
實數(shù)與向量
的乘積
=λ
λ∈R記=
則λ=兩個向量
的數(shù)量積
·=||||
cos<,>
記=,=
則·=x1x2y1y2
3、運算律
加法:=,=
實數(shù)與向量的乘積:λ=λλ;=λμ,λ=
兩個向量的數(shù)量積:·=·;·=·=λ,·=··
說明:根據(jù)向量運算律可知,兩個向量之間的線性運算滿足實數(shù)多項式乘積的運算法則,正確遷移實數(shù)的運算性質(zhì)可以簡化向量的運算,例如2=
4、重要定理、公式
平面向量基本定理;如果是同一平面內(nèi)的兩個不共線向量,那么對于該平面內(nèi)任一向量,有且只有一對數(shù)數(shù)λ1,λ2,滿足=λ1λ2,稱λ1λλ2為,的線性組合。
根據(jù)平面向量基本定理,任一向量與有序數(shù)對一一對應(yīng),稱為在基底{,}下的坐標(biāo),當(dāng)取{,}為單位正交基底{,}時定義為向量的平面直角坐標(biāo)。
向量坐標(biāo)與點坐標(biāo)的關(guān)系:當(dāng)向量起點在原點時,定義向量坐標(biāo)為終點坐標(biāo),即若A,則=;當(dāng)向量起點不在原點時,向量坐標(biāo)為終點坐標(biāo)減去起點坐標(biāo),即若A,B,則=
兩個向量平行的充要條件
符號語言:若∥,≠,則=λ
坐標(biāo)語言為:設(shè)=,=,則∥=λ,即,或x1y2-x2y1=0
在這里,實數(shù)λ是唯一存在的,當(dāng)與同向時,λ>0;當(dāng)與異向時,λ<0。
|λ|=,λ的大小由及的大小確定。因此,當(dāng),確定時,λ的符號與大小就確定了。這就是實數(shù)乘向量中λ的幾何意義。
兩個向量垂直的充要條件
符號語言:⊥·=0
坐標(biāo)語言:設(shè)=,=,則⊥x1x2y1y2=0
線段定比分點公式
如圖,設(shè)
則定比分點向量式:
定比分點坐標(biāo)式:設(shè)P,P1,P2
則
特例:當(dāng)λ=1時,就得到中點公式: ,實際上,對于起點相同,終點共線三個向量,,總有=uv,uv=1,即總可以用其中兩個向量的線性組合表示第三個向量,且系數(shù)和為1。
平移公式:
①點平移公式,如果點P按=平移至P',則
分別稱,為舊、新坐標(biāo),為平移法則
在點P新、舊坐標(biāo)及平移法則三組坐標(biāo)中,已知兩組坐標(biāo),一定可以求第三組坐標(biāo)
②圖形平移:設(shè)曲線c:y=f按=平移,則平移后曲線c'對應(yīng)的解析式為y-k=f
當(dāng)h,k中有一個為零時,就是前面已經(jīng)研究過的左右及上下移
利用平移變換可以化簡函數(shù)解析式,從而便于研究曲線的幾何性質(zhì)
正弦定理,余弦定理
正弦定理:
余弦定理:a2=b2c2-2cbcosA
b2=c2a2-2cacosB
c2=a2b2-2abcosc
定理變形:cosA=,cosB=,cosc=
正弦定理及余弦定理是解決三角形的重要而又基本的工具。通過閱讀課本,理解用向量法推導(dǎo)正、余弦定理的重要思想方法。
5、向量既是重要的數(shù)學(xué)概念,也是有力的解題工具。利用向量可以證明線線垂直,線線平行,求夾角等,特別是直角坐標(biāo)系的引入,體現(xiàn)了向量解決問題的“程序性”特點。
四、典型例題
例
1、如圖,為單位向量,與夾角為1200,與的夾角為450,||=5,用,表示。
分析:
以,為鄰邊,為對角線構(gòu)造平行四邊形
把向量在,方向上進行分解,如圖,設(shè)=λ,=μ,λ>0,μ>0
則=λμ
∵||=||=1
∴λ=||,μ=||
△oEc中,∠E=600,∠ocE=750,由得:
∴
∴
說明:用若干個向量的線性組合表示一個向量,是向量中的基本而又重要的問題,通常通過構(gòu)造平行四邊形來處理
例
2、已知△ABc中,A,B,c,Bc邊上的高為AD,求點D和向量坐標(biāo)。
分析:
用解方程組思想
設(shè)D,則=
∵=,·=0
∴-6-3=0,即2xy-3=0①
∵=,∥
∴-6=-3,即x-2y1=0②
由①②得:
∴D,=
例
3、求與向量=,-1)和=夾角相等,且模為的向量的坐標(biāo)。
分析:
用解方程組思想
法一:設(shè)=,則·=x-y,·=xy
∵<,>=<,>
∴&nb ∴
即①
又||=
∴x2y2=2②
由①②得或
∴=
法二:從分析形的特征著手
∵||=||=2
·=0
∴△AoB為等腰直角三角形,如圖
∵||=,∠Aoc=∠Boc
∴c為AB中點
∴c
說明:數(shù)形結(jié)合是學(xué)好向量的重要思想方法,分析圖中的幾何性質(zhì)可以簡化計算。
例
4、在△oAB的邊oA、oB上分別取點m、N,使||∶||=1∶3,||∶||=1∶4,設(shè)線段AN與Bm交于點P,記=,=,用,表示向量。
分析:
∵B、P、m共線
∴記=s
∴①
同理,記
∴=②
∵,不共線
∴由①②得解之得:
∴
說明:從點共線轉(zhuǎn)化為向量共線,進而引入?yún)?shù)是常用技巧之一。平面向量基本定理是向量重要定理之一,利用該定理唯一性的性質(zhì)得到關(guān)于s,t的方程。
例
5、已知長方形ABcD,AB=3,Bc=2,E為Bc中點,P為AB上一點
利用向量知識判定點P在什么位置時,∠PED=450;
若∠PED=450,求證:P、D、c、E四點共圓。
分析:
利用坐標(biāo)系可以確定點P位置
如圖,建立平面直角坐標(biāo)系
則c,D,E
設(shè)P
∴=,=
∴
·=3y-1
代入cos450=
解之得,或y=2
∴點P為靠近點A的AB三等分處
當(dāng)∠PED=450時,由知P
∴=,=
∴·=0
∴∠DPE=900
又∠DcE=900
∴D、P、E、c四點共圓
說明:利用向量處理幾何問題一步要驟為:①建立平面直角坐標(biāo)系;②設(shè)點的坐標(biāo);③求出有關(guān)向量的坐標(biāo);④利用向量的運算計算結(jié)果;⑤得到結(jié)論。
同步練習(xí)
選擇題、平面內(nèi)三點A,B,c,若∥,則x的值為:
A、-5B、-1c、1D、5
2、平面上A,B,D,c點滿足,連Dc并延長至E,使||=||,則點E坐標(biāo)為:
A、B、c、D、或
2、點沿向量平移到,則點沿平移到:
3、A、B、c、D、4、△ABc中,2cosB·sinc=sinA,則此三角形是:
A、直角三角形B、等腰三角形c、等邊三角形D、以上均有可能
5、設(shè),是任意的非零平面向量,且相互不共線,則:
①-=0
②||-||<|-|
③-不與垂直
④·=9||2-4|2中,真命題是:
A、①②B、②③c、③④D、②④
6、△ABc中,若a4b4c4=2c2,則∠c度數(shù)是:
A、600B、450或1350c、1200D、300
7、△oAB中,=,=,=,若=,t∈R,則點P在
A、∠AoB平分線所在直線上B、線段AB中垂線上
c、AB邊所在直線上D、AB邊的中線上
8、正方形PQRS對角線交點為m,坐標(biāo)原點o不在正方形內(nèi)部,且=,=,則=
A、B、c、D、填空題
9、已知{,|是平面上一個基底,若=λ,=-2λ-,若,共線,則λ=__________。
0、已知||=,||=1,·=-9,則與的夾角是________。
1、設(shè),是兩個單位向量,它們夾角為600,則·=____________。
2、把函數(shù)y=cosx圖象沿平移,得到函數(shù)___________的圖象。
解答題
3、設(shè)=,=,⊥,∥,試求滿足=的的坐
14、若=,-=,求、及與夾角θ的余弦值。
5、已知||=,||=3,和夾角為450,求當(dāng)向量λ與λ夾角為銳角時,λ的取值范圍。
參考答案
1、c2、B3、D4、B5、D6、B7、A8、9、10、11、12、y=sinx1 13、4、=,=,5、λ<,或λ>且λ≠ 課
件004km.cn
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