湘教版(2019)必修 第二册1.7 平面向量的应用举例完美版课件ppt
展开1.会用向量方法解决简单的平面几何问题、力学问题以及其他实际问题.2.体会向量在解决数学和实际问题中的作用. 核心素养:数学抽象、直观想象、数学运算
一、平面向量在平面几何中的应用
1.向量在平面几何中的应用平面几何经常涉及距离(线段长度)和角度问题,而平面向量的运算,特别是数量积主要涉及向量的模以及向量之间的夹角,因此我们可以用向量方法解决某些几何问题.用向量方法解决几何问题时,通常先用向量表示相应的点、线段、夹角等几何元素,然后通过向量的运算来研究点、线段等元素之间的关系,最后再把运算结果“翻译”成几何关系,便得到几何问题的结论.
3.用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”(1)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;(2)通过向量运算,研究几何元素之间的关系,如距离、夹角等问题;(3)把运算结果“翻译”成几何关系.4.几何法和坐标法(1)几何法:①选取适当的基(夹角、模易知),将题中涉及的向量用基表示;②利用向量的运算法则、运算律或性质计算;③把运算结果“翻译”成几何关系.(2)坐标法:①建立平面直角坐标系,实现向量的坐标化;②将几何问题中的长度、垂直、平行等问题转化为代数运算;③把运算结果“翻译”成几何关系.
例 1 正方形OABC的边长为1,点D,E分别为AB,BC的中点,则cs∠DOE= .
二、向量在物理中的应用举例
1.平面向量在物理中的应用题型
2.用向量方法解决物理问题的“三步曲”(1)把物理问题转化为数学问题;(2)建立以向量为主体的数学模型,求出数学模型的有关解;(3)回到问题的初始状态,解决相关物理问题,解释相关物理现象.
例 2 在重300 N的物体上系两根绳子,这两根绳子在铅垂线的两侧,与铅垂线的夹角分别为30°,60°,求重物平衡时,两根绳子拉力的大小.
一、平面几何中的向量方法
1.平面几何中的垂直问题例 1 如图所示,在正方形ABCD中,P为对角线AC上任一点,PE⊥AB,PF⊥BC,垂足分别为E,F,连接DP,EF,求证:DP⊥EF.
1-2 在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,D是BC的中点,E是AB上一点,且AE=2EB, 求证:AD⊥CE.
跟踪训练1-3 已知AD,BE,CF是△ABC的三条高,且交于点O,DG⊥BE于G,DH⊥CF于H,如图.求证:HG∥EF.
3.平面几何中的长度问题例 3 如图所示,四边形ABCD是正方形,BE∥AC,AC=CE,EC的延长线交BA的延长线于点F.求证:AF=AE.
4.平面几何中的夹角问题例 4 △ABC是等腰直角三角形,∠B=90°,D是BC边的中点,BE⊥AD,延长BE交AC于点F,连接DF.求证:∠ADB=∠FDC.
5.平面几何中的最值问题例 5 如图,在△ABC内求一点P,使AP2+BP2+CP2最小.
二、向量在物理中的应用
1.力做功问题例 6 已知两恒力F1=(3,4),F2=(6,-5)作用于同一质点,使之由点A(20,15)移动到点B(7,0).(1)求力F1,F2分别对质点所做的功;(2)求力F1,F2的合力F对质点所做的功.
方法总结:利用向量法解决物理问题的步骤(1)抽象出物理问题的向量,转化为数学问题;(2)建立以向量为主体的数学模型;(3)利用向量的线性运算或数量积运算,求解数学模型;(4)用数学模型中的数据解释或分析物理问题.
跟踪训练2-1 已知力F(斜向上)与水平方向的夹角为30°,大小为50 N,一个质量为8 kg的木块受力F的作用在动摩擦因数为μ=0.02 的水平面上运动了20 m.问力F和摩擦力f所做的功分别为多少?(g≈10 m/s2).
2.力、速度的合成例 7 帆船比赛是借助风帆推动船只在规定距离内竞速的一项水上运动,如果一艘帆船所受的风力方向为北偏东30°,速度为20 km/h,此时水的流向是正东,流速为20 km/h.若不考虑其他因素,求帆船的速度与方向.
方法总结:物理问题中的几何法和坐标法1.几何法选取适当的基,将题中涉及的向量用基表示,利用向量运算法则,运算律或性质计算.2.坐标法通过建立平面直角坐标系,实现向量的坐标化,转化为代数运算.
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