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北师大版必修4高中数学第二章 向量应用举例教案

向量应用举例一.教学目标:1.知识与技能(1)经历用向量的方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其它一些实际问题的过程,体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具.(2)揭示知识背景,创设问题情景,强化学生的参与意识;发展运算能力和解决实际问题的能力.2.过程与方法通过本节课的学习,让学生体会应用向量知识处理平面几何问题、力学问题与其它一些实际问题是一种行之有效的工具;和同学一起总结方法,巩固强化.3.情感态度价值观通过本节的学习,使同学们对用向量研究几何以及其它学科有了一个初步的认识;提高学生迁移知识的能力、运算能力和解决实际问题的能力.二.教学重、难点重点: (体现向量的工具作用),用向量的方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其它一些实际问题,体会向量在几何、物理中的应用.难点: (体现向量的工具作用),用向量的方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其它一些实际问题,体会向量在几何、物理中的应用.三.学法与教学用具学法:(1)自主性学习法+探究式学习法(2)反馈练习法:以练习来检验知识的应用情况,找出未掌握的内容及其存在的差距.教学用具:电脑、投影机.四.教学设想【探究新知】[展示投影]同学们阅读教材的相关内容思考:1.直线的向量方程是怎么来的?2.什么是直线的法向量?【巩固深化,发展思维】教材P100练习1、2、3题[展示投影]例题讲评(教师引导学生去做)例1.如图,AD 、BE 、CF 是△ABC 的三条高,求证:AD 、BE 、CF 相交于一点。

证:设BE 、CF 交于一点H ,−→−AB = a , −→−AC = b , −→−AH = h ,则−→−BH = h - a , −→−CH = h - b , −→−BC = b - a ∵−→−BH ⊥−→−AC , −→−CH ⊥−→−AB ∴0)()()(0)(0)(=-∙⇒∙-=∙-⇒⎭⎬⎫=∙-=∙-a b h a b h b a h a a h b a h∴−→−AH ⊥−→−BC又∵点D 在AH 的延长线上,∴AD 、BE 、CF 相交于一点 [展示投影]预备知识:1.设P 1, P 2是直线l 上的两点,P 是l 上不同于P 1, P 2的任一点,存在实数λ,使−→−P P 1=λ−→−2PP ,λ叫做点P 分−→−21P P 所成的比, 有三种情况:λ>0(内分) (外分) λ<0 (λ<-1) ( 外分)λ<0 (-1<λ<0) 注意几个问题:①λ是关键,λ>0内分 λ<0外分 λ≠-1 若P 与P 1重合,λ=0 P 与P 2重合 λ不存在②始点终点很重要,如P 分−→−21P P 的定比λ=21 则P 分−→−12P P 的定比λ=22.线段定比分点坐标公式的获得:设−→−P P 1=λ−→−2PP 点P 1, P, P 2坐标为(x 1,y 1) (x,y) (x 2,y 2) 由向量的坐标运算−→−P P 1=(x-x 1,y-y 1) −→−2PP =( x 2-x 1, y 2-y 1)ABCDEFHP 1 P 1P 1P 2P 2P 2PP POP 1PP 2∵−→−P P 1=λ−→−2PP 即(x-x 1,y-y 1) =λ( x 2-x 1, y 2-y 1)∴⎩⎨⎧-=--=-)()(2121y y y y x x x x λλ ⎪⎩⎪⎨⎧++=++=⇒λλλλ112121y y y x x x 定比分点坐标公式 3.中点坐标公式:若P 是−→−21P P 中点时,λ=1 222121y y y x x x +=+= 中点公式是定比分点公式的特例。

[展示投影]例题讲评(教师引导学生去做)例2.已知点).4,2().5,1().1,(21P P x P --①的值及的比分求点x P P P 121λ−→− ②求点的值。

的比分221λ−→−P P P 解:①由2145111111211=++-=++=λλλλλ解得得y y y 111211=++=∴λλx x x②由2312112222221-=++=-++=λλλλλ解得得x x y例3.CD G AB D y x C y x B y x A ABC 是的中点,是边(的三个顶点分别为),,()..().,1∆ 上的一点,且2=GDCG求点G 的坐标。

解:由D 是AB 的中点,所以D 的坐标为GD CG y y x x 2),2,2(2121=++又 32122321213x x x x x x x ++=++⨯+=∴32122321213y y y y y y y ++=++⨯+=∴ 即G 的坐标为)3,3(321321y y y x x x ++++ ————.重心坐标公式例4.过点P 1(2, 3), P 2(6, -1)的直线上有一点P ,使| P 1P|:| PP 2|=3, 求P 点坐标 解:当P 内分−→−21P P 时 3=λ当P 外分−→−21P P 时3-=λ当3=λ得P(5,0) 当3-=λ得P(8,-3)例5.如图,在平面内任取一点O ,设OP 1P P 2 •••• P’PP 2→−→−→−→−==b OP a OP 21,,−→−−→−−→−→−→−→−→−−→−=-=-=2121,,PP P P OP b PP a OP P P λ→→−→−−→−→→−→−+++=∴-=-∴b a OP OP b a OP λλλλ111),()(这就是线段的定比分点向量公式。

特别当,当P 为线段P 1P 2的中点时,有)(21→→−→−+=b a OP例6.教材P 100例2. 例7.教材P 101例3.例8.某人骑车以每小时a 公里的速度向东行驶,感到风从正东方向吹来,而当速度为2a 时,感到风从东北方向吹来,试求实际风速和方向。

解:设a 表示此人以每小时a 公里的速度向东行驶的向量,无风时此人感到风速为-a ,设实际风速为v , 那么此时人感到的风速为v - a , 设−→−OA = -a ,−→−OB = -2a∵−→−PO +−→−OA =−→−PA ∴−→−PA = v - a ,这就是感到由正北方向吹来的风速,∵−→−PO +−→−OB =−→−PB ∴−→−PB = v -2a ,于是当此人的速度是原来的2倍时所感受到由东北方向吹来的风速就是−→−PB ,由题意:∠PBO = 45︒, PA ⊥BO , BA = AO从而,△POB 为等腰直角三角形,∴PO = PB =2a 即:|v | =2a ∴实际风速是2a 的西北风 【巩固深化,发展思维】 1.教材P 102练习1、2、3题.2.已知平行四边形ABCD 的两个顶点为对角线的交),6,2(),7,29(B A --点为),,(233M 则另外两个顶点的坐标为 . (),),(,3410221- 3.△ABC 顶点A(1, 1), B(-2, 10), C(3, 7) ∠BAC 平分线交BC 边于D, 求D 点坐标 . (1,541) PBAOvv -2a[学习小结]:略 五、评价设计1.作业:习题2-7 A 组第1、2、3题.2.(备选题):①若直线02:=++y mx l 与线段AB 有交点,其中A (-2,3),B(3,2),求m 的取值范围.解:设l 交有向线段AB 于点P (x,y )且点)时直线过,当A PBAP00(=≥=λλλ 则可得3425,0435*******-<≥≥+-=⎪⎩⎪⎨⎧++=++-=m m m m l P y x 或得上,故可得点在因λλλλλ 由于设λ时,无形中排除了P,B 重合的情形,要将B 点坐标代入直线方程得3425,34-≤≥-=m m m 或故②已知O 为△ABC 所在平面内一点,且满足|−→−OA |2+ |−→−BC |2= |−→−OB |2+ |−→−CA |2= |−→−OC |2+ |−→−AB |2,求证:−→−AB ⊥−→−OC .证:设−→−OA = a , −→−OB = b , −→−OC = c ,则−→−BC = c - b , −→−CA = a - c , −→−AB = b - a 由题设:−→−OA 2+−→−BC 2=−→−OB 2+−→−CA 2=−→−OC 2+−→−AB 2,化简:a 2 + (c - b )2 = b 2 + (a - c )2 = c 2 + (b - a )2得: c •b = a •c = b •a从而−→−AB •−→−OC = (b - a )•c = b •c - a •c = 0 ∴−→−AB ⊥−→−OC 同理:−→−BC ⊥−→−OA , −→−CA ⊥−→−OB六、课后反思:A BCO。

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