1、 6.3平面向量线性运算的应用(1)【学习目标】1.会用向量方法解决某些简单的平面几何问题,体现了逻辑推理和直观想象的核心素养.2.会用向量方法解决某些简单的力学问题,及其他一些实际问题,体现了数学建模的核心素养.【自主预习】一.预习思考:1平面向量是如何体现在几何问题中的?2平面向量是如何体现在物理问题中的?(一)向量在平面几何中的应用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意义 2.证明线段平行、三角形相似,判断两直线(或线段)是否平行,常运用向量平行(共线)的条件:a/b.(二)向量在物理学中的应用 明确用向量研究物理问题的相关知识:力、速度
2、、位移都是向量;力、速度、位移的合成与分解就是向量的加减法.二.复习回顾:1.若2.若3.如何用向量法证明AB/CD?4.如何用向量法证明A、B、C三点共线?5.若质点O在三个力 的作用下处于平衡状态,则三个力满足的关系式为_(,),|_ax ya则1122(,),(,),|_A x yB xyAB 则22xy221212()()xxyy/,ABCDABCD 证明再点明与无公共点ABAC 证明/,再点明AB与AC有公共点A123,fff 1230fff 三.自我检测:1.在四边形ABCD中,那么四边形ABCD为()A平行四边形 B菱形C长方形D正方形2.已知三个力f1(2,1),f2(3,2)
3、,f3(4,3)同时作用于某物体上一点,为使物体保持平衡,现加上一个力f4,则f4 等于()A(1,2)B(1,2)C(1,2)D(1,2)3.三角形ABC中A(4,1),B(7,5),C(-4,7),已知,则BC边的中线AD的长是(),|ABDCABBC BBD合作探究一:向量在平面几何中的应用ABCCMN例1.如图所示,MN是的中位线,求证:MN/BC且证明:因为M,N分别是AB,AC的中点,所以,因此 所以 MN/BC且例2.如图所示,已知平行四边形ABCD中,E,F在对角线BD上,并且BE=FD.求证:四边形AECF是平行四边形.ADBCEFE,AB DC aBE FD bAE AB
4、BE a bFC FD DC b aAE FCAEFC 证 明:设则所 以因 此 平 行 且 等 于所以四边形AECF是平行四边形.例3.如图所示,已知中,E,F分别AB,BC的中点,AF与CE相交于点O,求AO:OF与CO:OE的值.ABCEFO证明:,因为又因为规律方法:1.用向量方法解决平面几何问题的步骤2.用向量解决平面几何问题的方法:(1)基底法:选择两个不共线的向量作为基底,用基底表示向量,问题转化为只含有基底向量的运算。(2)坐标法:含有直角或规则图形,常建适当坐标系,用坐标表示向量,将问题转化为向量的坐标运算。变式训练1.A.正方形 B.矩形 C.菱形 D.平行四边形0AB C
5、D 若四边形ABCD满足+=,则该四边形一定是()D合作探究二:向量在物理中的应用 物理中我们知道:如果一个质点处于平衡状态,且受多个力的作用,则这些力的合力为零.如受两个力的作用处于平衡状态,则一个力是另一个力的相反向量;受三个力处于平衡状态,则任意两个力的合力是另外一个力的相反向量.如图(1)图(2)合作探究二:向量在物理中的应用例4.如图所示,一个物体被两根轻质细绳拉住,且处于平衡状态,已知物体所受的重力大小为50N,求每条绳上的拉力大小.解:因为物体处于平衡状态,所以例5.如图所示,把一个物体放在倾角为的斜面上,物体处于平衡状态,且受到三个力的作用,即重力,沿着斜面向上的摩擦力,垂直斜
6、面向上的弹力,已知|G|=100N,求F1,F2大小.分析:此题可建系,也可用例4的方法解:建立如图示的平面直角坐标系规律方法:用向量方法解决物理问题的步骤:一是把物理问题中的相关量用向量表示;二是转化为向量问题的模型,通过向量运算解决问题,这一部分主要是准确 画出受力分析图,利用向量的加减法及受力平衡列关系;三是把结果还原为物理结论.变式训练2(1)用两条成120角的等长绳子悬挂一个灯具,已知灯具重量为10 N,则每根绳子的拉力大小为_N.(2)例5中将“已知 =100N,求 的大小”改为 “已知 ”.|G12,F F 12|100,FNF G 求的大小解析:(1)如图,由题意,得AOCCO
7、B60,即每根绳子的拉力大小为10 N.(2)2|100 3,|200FN GN|10,|10OCOAOB 则【评价反馈】1已知点A(2,3),B(2,6),C(6,6),D(10,3),则以ABCD为顶点的四边形是()A梯形 B邻边不相等的平行四边形C菱形 D两组对边均不平行的四边形2已知作用在点A的三个力f1(3,4),f2(2,5),f3(3,1),且A(1,1),则合力ff1f2f3 的终点坐标为()A(9,1)B(1,9)C(9,0)D(0,9)3.已知在平行四边形ABCD中,E,F是对角线AC上的两点,且AEFCAC,试用向量方法证明四边形DEBF也是平行四边形BA113444313.444,AD a AB bDEAEADACabaFBABAFbACbaDEFBDE FB 证明:设=,=,则又DE与FB无公共点,平行且相等四边形DEBF是平行四边形【课堂小结】向量在几何、物理中的应用需要注意哪些问题?【布置作业】1.课本171页习题A 2.学案1上的课后拓展