高中数学 2
5 向量的应用第一课时互动课堂学案 苏教版必修 4疏导引导1
向量在平面几何中的应用 向量是数学中证明几何命题的有效工具之一
根据平面向量的基本定理,任一平面直线型图形中的线段都可以表示为某些向量的线性组合,这样在证明几何命题时,可先把已知和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算就很容易得出结论
一般地,利用实数与向量的积可证明共线、平行、长度问题
利用向量的数量积可解决长度、角度、垂直等问题
案例 1 求证平行四边形对角线互相平分,【探究】如图所示,已知ABCD 的两条对角线相交于点 M,设=x,=y,则=x=x+x,=+=+y=+y(-)=(1-y)+y
于是我们得到关于基底{、}的的两个分解式,因为分解式是唯一的,所以解得 x=,y=,故 M 是 AC、BD 的中点,即对角线 AC、BD 在交点互相平分
通过上例可以看出用向量方法解决平面几何的步骤为:① 建立平面几何与向量之间的联系,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,解决几何元素之间的关系
③ 把运算结果翻译成几何关系
规律总结 (1)证明线段相等、平行,常运用向量加法的三角形法则、平行四边形法则,有时用到向量减法的定义
(2)证明线段平行,三角形相似,判断两直线是否平行,常运用向量共线的条件
(3)证明线段的垂直问题,常用向量垂直的条件 a⊥ba·b=0
(4)求与夹角相关的问题,常用向量的夹角公式 cosθ=
向量在解析几何中的应用 在平面直角坐标系中,有序实数对(x,y)既可表示一个固定的点,又可以表示一个向量,使向量与解析几何有了密切的联系,特别是有关直线的平行、垂直问题,可以用向量方法解决
案例 2 求通过点 A(-1,2),且平行于向量 a=(3,2)的直线方程
【探究】过点 A 且平行于向量 a 的直线是唯一确定的,把这条直线记为 l,在