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《高三数学高考回归课本教案:平面向量.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考数学回归课本教案第八章平面向量一、基础知识定义1既有大小又有方向的量,称为向量。画图时用有向线段来表示,线段的长度表示向量的模。向量的符号用两个大写字母上面加箭头,或一个小写字母上面加箭头表示。书中用黑体表示向量,如a.
2、a
3、表示向量的模,模为零的向量称为零向量,规定零向量的方向是任意的。零向量和零不同,模为1的向量称为单位向量。定义2方向相同或相反的向量称为平行向量(或共线向量),规定零向量与任意一个非零向量平行和结合律。定理1向量的运算,加法满足平行四边形法规,减法满足三角形法则。加法和减法都满足交换律和结
4、合律。定理2非零向量a,b共线的充要条件是存在实数0,使得a=f定理3平面向量的基本定理,若平面内的向量a,b不共线,则对同一平面内任意向是c,存在唯一一对实数x,y,使得c=xa+yb,其中a,b称为一组基底。定义3向量的坐标,在直角坐标系中,取与x轴,y轴方向相同的两个单位向量i,j作为基底,任取一个向量c,由定理3可知存在唯一一组实数x,y,使得c=xi+yi,则(x,y)叫做c坐标。定义4向量的数量积,若非零向量a,b的夹角为,则a,b的数量积记作a·b=
5、a
6、·
7、b
8、cos=
9、a
10、·
11、b
12、cos
13、,也称内积,其中
14、b
15、cos叫做b在a上的投影(注:投影可能为负值)。定理4平面向量的坐标运算:若a=(x1,y1),b=(x2,y2),1.a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),2.λa=(λx1,λy1),a·(b+c)=a·b+a·c,3.a·b=x1x2+y1y2,cos(a,b)=(a,b0),4.a//bx1y2=x2y1,abx1x2+y1y2=0.定义5若点P是直线P1P2上异于p1,p2的一点,则存在唯一实数λ,使,λ叫P分所成的比,若O为平面内任意一点,则。由此
16、可得若P1,P,P2的坐标分别为(x1,y1),(x,y),(x2,y2),则定义6设F是坐标平面内的一个图形,将F上所有的点按照向量a=(h,k)的方向,平移
17、a
18、=个单位得到图形,这一过程叫做平移。设p(x,y)是F上任意一点,平移到上对应的点为,则称为平移公式。定理5对于任意向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),
19、a·b
20、≤
21、a
22、·
23、b
24、,并且
25、a+b
26、≤
27、a
28、+
29、b
30、.【证明】因为
31、a
32、2·
33、b
34、2-
35、a·b
36、2=-(x1x2+y1y2)2=(x1y2-x2y1)2≥0,又
37、a·b
38、≥0,
39、a
40、·
41、b
42、
43、≥0,所以
44、a
45、·
46、b
47、≥
48、a·b
49、.由向量的三角形法则及直线段最短定理可得
50、a+b
51、≤
52、a
53、+
54、b
55、.用心爱心专心注:本定理的两个结论均可推广。1)对n维向量,a=(x1,x2,…,xn),b=(y1,y2,…,yn),同样有
56、a·b
57、≤
58、a
59、·
60、b
61、,化简即为柯西不等式:(x1y1+x2y2+…+xnyn)2≥0,又
62、a·b
63、≥0,
64、a
65、·
66、b
67、≥0,所以
68、a
69、·
70、b
71、≥
72、a·b
73、.由向量的三角形法则及直线段最短定理可得
74、a+b
75、≤
76、a
77、+
78、b
79、.注:本定理的两个结论均可推广。1)对n维向量,a=(x1,x2
80、,…,xn),b=(y1,y2,…,yn),同样有
81、a·b
82、≤
83、a
84、·
85、b
86、,化简即为柯西不等式:(x1y1+x2y2+…+xnyn)2。2)对于任意n个向量,a1,a2,…,an,有
87、a1,a2,…,an
88、≤
89、a1
90、+
91、a2
92、+…+
93、an
94、。二、方向与例题1.向量定义和运算法则的运用。例1设O是正n边形A1A2…An的中心,求证:【证明】记,若,则将正n边形绕中心O旋转后与原正n边形重合,所以不变,这不可能,所以例2给定△ABC,求证:G是△ABC重心的充要条件是【证明】必要性。如图所示,设各边中点分别为D,E,
95、F,延长AD至P,使DP=GD,则又因为BC与GP互相平分,所以BPCG为平行四边形,所以BGPC,所以所以充分性。若,延长AG交BC于D,使GP=AG,连结CP,则因为,则,所以GBCP,所以AG平分BC。同理BG平分CA。所以G为重心。例3在凸四边形ABCD中,P和Q分别为对角线BD和AC的中点,求证:AB2+BC2+CD2+DA2=AC2+BD2+4PQ2。【证明】如图所示,结结BQ,QD。因为,所以=·=①又因为同理,②,③由①,②,③可得。得证。2.证利用定理2证明共线。例4△ABC外心为O,垂心为H,重
96、心为G。求证:O,G,H为共线,且OG:GH=1:2。用心爱心专心【证明】首先=其次设BO交外接圆于另一点E,则连结CE后得CE又AHBC,所以AH//CE。又EAAB,CHAB,所以AHCE为平行四边形。所以所以,所以,所以与共线,所以O,G,H共线。所以OG:GH=1:2。3.利用数量积证明垂直。例5给定非零向量a,b.求证:
97、a+b
98、=
99、a-b
100、的充要