2.5平面向量应用举例2.5.1平面几何中的向量方法2.5.2向量在物理中的应用举例运算3.向量在物理中的应用(1)物理问题中常见的向量有力,速度,加速度,位移等.(2)向量的加减法运算体现在力、速度、加速度、位移的合成与分解.(3)动量mv是向量的数乘运算.(4)功是力F与所产生的位移s的数量积.名师点睛1.用向量解决平面几何问题的步骤及方法(1)用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”:可简述为:图形到向量→向量的运算→向量和数到图形.(2)一般可选择以下两种方法:①基底法(基向量法):选择两个不共线的向量作为基底,用基底表示相关向量,把问题转化为只含有基底向量的运算.②坐标法:建立适当的坐标系,用坐标表示向量,把问题转化为向量的坐标运算.2.用向量理论讨论物理中相关问题的步骤一般来说分为四步:(1)问题的转化,把物理问题转化成数学问题;(2)模型的建立,建立以向量为主体的数学模型;(3)参数的获取,求出数学模型的相关解;(4)问题的答案,回到物理现象中,用已经获取的数值去解释一些物理现象.证明设AD→=a,AB→=b,则DE→=AE→-AD→=14AC→-a=14b-34a,FB→=AB→-AF→=b-34AC→=14b-34a,所以DE→=FB→,且D、E、F、B四点不共线,所以四边形DEBF是平行四边形.规律方法证明图形中线段平行与相等的问题的步骤:①选择适当的一组基底,②把未知向量逐步往基底方向进行分解,③利用向量相等来得到相关结论.∴PQ→∥AB→,又P、Q、A、B四点不共线,所以PQ∥AB.(2)解 AB=3CD,∴λ=13,又 PQ→=12(-λ+1)AB→,∴PQ→=13AB→,∴PQ∶AB=1∶3.题型二用向量证明共线或共点问题【例2】如图所示,点O是平行四边形ABCD的中心,E,F分别在边CD、AB上,且CEED=AFFB=12,求证:点E、O、F在同一直线上.[思路探索]选基底{AB→,AD→}→表示FO→、OE→→证明FO→=OE→→结论解设AB→=a,AD→=b,由E、F分别为对应边的三等分点,得FO→=FA→+AO→=-13a+12AC→=-13a+12(a+b)=16a+12b.OE→=OC→+CE→=12AC→+13CD→=12(a+b)-13a=16a+12b.∴FO→=OE→,又O为其公共点,故E、O、F在同一直线上.规律方法用向量法判定A,B,C三点共线的步骤:(1)证其中两点组成的向量与另外两点组成的向量共线.(2)说明两向量有公共点.(3)下结论,即A,B,C三点共线.【变式2】已知AD、BE、CF是△ABC的三条高,求证:AD、BE、CF交于一点.证明如图所示,设两条高BE、CF交于点H.设AB→=a,AC→=b,则BH→=AH→-a,CH→=AH→-b,BC→=b-a. BH→⊥AC→,CH→⊥AB→,∴BH→·AC→=0,CH→·AB→=0.∴(AH→-a)·b=0,(AH→-b)·a=0.∴(AH→-a)·b=(AH→-b)·a.化简,得AH→·(b-a)=0,即AH→·BC→=0.∴AH→⊥BC→,即AD、BE、CF交于一点.解析对于两个大小相等的共点力F1,F2,当它们间夹角为90°时,合力的大小为20N时,由三角形法则可知,这两个力的大小都是102N;当它们的夹角为120°时,由三角形法则可知力的合成构成一个等边三角形,因此合力的大小为102N.正确答案为B.答案B规律方法力的合成可用平行四边形法则,也可用三角形法则,各有优点,但实质是相通的,关键是要灵活掌握.题型四向量法解决平面几何问题【例4】已知两定点A(-2,0),B(2,0),P是圆C:(x-5)2+(y-12)2=4上的一个动点,求|PA|2+|PB|2的最大值和最小值.审题指导利用PA→2+PB→2=PA→+PB→2-2PA→·PB→及PA→=PO→+OA→、PB→=PO→+OB→求解.∴PA→-PC→·PB→=CA→·PB→=0.同理AB→·PC→=0,BC→·PA→=0,∴点P为△ABC的垂心.由OA→=OB→=OC→,知点O为△ABC的外心.答案C误区警示推理不严谨而出错【示例】三角形ABC中,设BC→=a,CA→=b,AB→=c,若a·b=b·c=c·a,请确定三角形ABC的形状.[错解一]因为a·b=b·c=c·a,所以|a·b|=|b·c|=|c·a|,即|a||b|=|b||c|=|c||a|.由|a||b|=|b||c|得,|a|=|c|,由|b||c|=|c||a|得,|b|=|a|.所以|a|=|b|=|c|.故三角形ABC是等边三...