1、 6.4.1平面几何中的向量方法导学案编写:廖云波 初审:孙锐 终审:孙锐 廖云波【学习目标】1.通过平行四边形这个几何模型,归纳总结出用向量方法解决平面几何的问题的“三步曲”2.明确平面几何图形中的有关性质,如平移、全等、相似、长度、夹角等可以由向量的线性运算及数量积表示【自主学习】知识点1 向量方法在几何中的应用对于平面向量a(x1,y1),b(x2,y2)(1)证明线段平行问题,包括相似问题,常用向量平行(共线)的等价条件:ab(b0) .(2)证明垂直问题,如证明四边形是矩形、正方形等,常用向量垂直的等价条件:非零向量a,b,ab .(3)求夹角问题,往往利用向量的夹角公式cos .(
2、4)求线段的长度或证明线段相等,可以利用向量的线性运算、向量模的公式:|a| 或 .知识点2 平面几何中的向量方法(1)建立平面几何与向量的联系,用 表示问题中涉及的几何元素,将平面几何问题转化为 问题;(2)通过 运算,研究几何元素之间的关系,如距离、夹角等问题;(3)把 “翻译”成几何关系知识点3 直线的方向向量和法向量(1)直线ykxb的方向向量为 ,法向量为 .(2)直线AxByC0的方向向量为 ,法向量为 . 【合作探究】探究一 利用向量证明平行或垂直问题【例1】如图所示,若四边形ABCD为平行四边形,EFAB,AE与BF相交于点N,DE与CF相交于点M.求证:MNAD.归纳总结:【
3、练习1】如图所示,四边形ABCD是菱形,AC和BD是它的两条对角线,试用向量证明:ACBD.探究二 利用向量解决长度和夹角问题【例2】如图,在ABC中,BAC120,ABAC3,点D在线段BC上,且BDDC.求:(1)AD的长;(2)DAC的大小归纳总结:【练习2】如图,平行四边形ABCD中,已知AD1,AB2,对角线BD2,求对角线AC的长探究三 利用向量解决直线问题【例3】已知ABC的三个顶点A(0,4),B(4,0),C(6,2),点D、E、F分别为边BC、CA、AB的中点(1)求直线DE、EF、FD的方程;(2)求AB边上的高线CH所在直线方程归纳总结:【练习3】在ABC中,A(4,1
4、),B(7,5),C(4,7),求A的平分线的方程课后作业A组 基础题一、选择题1在四边形ABCD中,若0,0,则四边形为( )A平行四边形B矩形C等腰梯形D菱形2在ABC中,已知A(4,1)、B(7,5)、C(4,7),则BC边的中线AD的长是()A2 B.C3 D.3点O是三角形ABC所在平面内的一点,满足,则点O是ABC的()A三个内角的角平分线的交点B三条边的垂直平分线的交点C三条中线的交点D三条高的交点4已知直线l1:3x4y120,l2:7xy280,则直线l1与l2的夹角是()A30 B45 C135 D1505若O是ABC所在平面内一点,且满足|2|,则ABC的形状是()A等腰
5、三角形 B直角三角形C等腰直角三角形 D等边三角形6过点A(2,3),且垂直于向量a(2,1)的直线方程为()A2xy70 B2xy70Cx2y40 Dx2y40二、填空题7过点(1,2)且与直线3xy10垂直的直线的方程是_8在ABC中,若C90,ACBC4,则 .9已知直角梯形ABCD中,ABAD,AB2,DC1,ABDC,则当ACBC时,AD .三、解答题10.正方形OABC的边长为1,点D、E分别为AB、BC的中点,试求cosDOE的值11已知直线l1:3xy20与直线l2:mxy10的夹角为45,求实数m的值12已知在四边形ABCD中,对角线AC、BD相互平分,且ACBD,求证:四边
6、形ABCD是菱形证明:设对角线AC、BD交于点O,则有,B组 能力提升一、选择题1.已知非零向量与满足0且,则ABC的形状是()A三边均不相等的三角形 B直角三角形C等腰(非等边)三角形 D等边三角形2在四边形ABCD中,(1,2),(4,2),则该四边形的面积为()A. B2 C5 D103已知ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则()的最小值是( )A2BCD1二、填空题4.如图所示,在ABC中,点O是BC的中点过点O的直线分别交直线AB、AC于不同的两点M、N,若m,n,则mn的值为_5已知曲线C:x,直线l:x6.若对于点A(m,0),存在C上的点P和l上的点Q使得0,则m的取值范围为_三、解答题6.点O是平行四边形ABCD的中点,E,F分别在边CD,AB上,且.求证:点E,O,F在同一直线上7已知ABC是等腰直角三角形,B90,D是BC边的中点,BEAD,延长BE交AC于F,连接DF.求证:ADBFDC.8.如图所示,正三角形ABC中,D、E分别是AB、BC上的一个三等分点,且分别靠近点A、点B,且AE、CD交于点P.求证:BPDC.