2.5 平面向量应用举例[教材研读]预习课本 P109~112,思考以下问题1.利用向量可以解决哪些常见的几何问题
2.如何用向量方法解决物理问题
[要点梳理]1.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.2.向量在物理中的应用(1)物理问题中常见的向量有力、速度、位移等.(2)向量的加减法运算体现在一些物理量的合成和分解中.(3)动量 mv 是向量的数乘运算.(4)功是力 F 与位移 s 的数量积.[自我诊断]判断(正确的打“√”,错误的打“×”)1.若△ABC 是直角三角形,则有AB·BC=0
( )2.力是既有大小,又有方向的量,所以也是向量.( )3.速度、加速度与位移的合成与分解,实质上就是向量的加减法运算.( )[答案] 1
√如图所示,在正方形 ABCD 中,E,F 分别是 AB,BC 的中点,求证:AF⊥DE
[思路导引] 可以选取AB,AD为基底表示出AF,DE,将二者进行数量积运算;也可以设出正方形边长,以两条邻边所在直线为坐标轴建立平面直角坐标系,求出AF,DE的坐标进行数量积的坐标运算.[证明] 证法一:设AD=a,AB=b,则|a|=|b|,a·b=0,又DE=DA+AE=-a+,AF=AB+BF=b+,所以AF·DE=·=-a2-a·b+=-|a|2+|b|2=0
故AF⊥DE,即 AF⊥DE
证 法 二 : 建 立 平 面 直 角 坐 标 系 如 图 , 设 正 方 形 的 边 长 为 2 , 则A(0,0),D(0,2),E(1,0),F(2,1),AF=(2,1),DE=(1,-2).因为AF·DE=(2,1)·(1,-2)=2-2=