资料简介
2.5 平面向量应用举例
2.5.1 平面几何中的向量方法
1.能运用向量的知识解决一些简单的平面解析几何问题;
2.利用数量积解决长度、角度、垂直等问题;
3.建立直角坐标系利用向量坐标运算解决长度、角度、垂
直等问题.
用有向线段表示向量,使得向量可以进行线性运算
和数量积运算,并具有鲜明的几何背景,从而沟通了平
面向量与平面几何的内在联系 ,在某种条件下 ,平面
向量与平面几何可以相互转化.
1.长方形对角线的长度与两条邻边长度之间有何关系?
对角线长度的平方=两邻边的平方和
平行四边形有类似的数量关系吗?
探究一(长度问题)
思考1 如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=2,
AD=1,BD=2,那么对角线AC的长是否确定?
A B
CD
确定
思考2 设向量 则向量 等于什么?
向量 等于什么?
例1 平行四边形是表示向量加法与减法的几何模型,
如图, 平行四边形对角线的长
度与两条邻边长度之间有何关系?
A B
CD
平行四边形两条对角线长的平方和等于两条邻边长
的平方和的两倍.
如果不用向量方法,你能证明上述结论吗?
(1)建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉
及的几何元素,将平面几何问题转化为向量问题;
(2)通过向量运算,研究几何元素之间的关系,如距离、
夹角等问题;
(3)把运算结果“翻译”成几何元素.
用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”:
提升总结
例2 如图,平行四边形ABCD中,点E、F分别是AD 、
DC边的中点,BE 、 BF分别与AC交于R 、 T两点,你
能发现AR 、 RT 、TC之间的关系吗?
A B
D
E
F
R
T
C猜想:AR=RT=TC
由于 与 共线,故设
因为
又因为 共线,
所以设
因为
所以
利用待定系数法,结合向量共线定理和平面向量基
本定理,将问题转化为求m、n的值,是处理线段长度关
系的一种常用手段.
提升总结
例3 若正方形OABC的边长为1,点D、E分别为AB、BC的
中点,试求
A
BC
O
解:以O为坐标原点,以OA、OC所在
的直线为坐标轴建立如图所示的直角
坐标系,
分析:建立坐标系,利用向量的坐
标运算求夹角.
探究二(角度问题)
E
D
建立适当的坐标系,利用向量运算的坐标形式,
可使的思路明确,过程简洁.
提升总结
A B
C
O
3.如图所示,已知⊙O,AB为直径,C为⊙O上任意一点.
求证∠ACB=90°.
分析:要证∠ACB=90°,只需证向
量 ,即
证明:设
则
由此可得:
即 ,∠ACB=90°.
A B
C
O
1.向量解决几何问题;
2.利用向量运算解决几何长度、角度、垂直问题.
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