第1課時(shí) 向量的概念與幾何運(yùn)算
1.向量的有關(guān)概念的:⑴ 既有 又有 的量叫向量. 的向量叫零向量. 的向量,叫單位向量.
⑵ 叫平行向量,也叫共線向量.規(guī)定零向量與任一向量 .
⑶ 且 的向量叫相等向量.
2.向量的加法與減法
⑴ 求兩個(gè)向量的和的運(yùn)算,叫向量的加法.向量加法按 法則或 法則進(jìn)行.加法滿足 律和 律.
⑵ 求兩個(gè)向量差的運(yùn)算,叫向量的減法.作法是將兩向量的 重合,連結(jié)兩向量的 ,方向指向 .
3.實(shí)數(shù)與向量的積
⑴ 實(shí)數(shù) 與向量 的積是一個(gè)向量,記作 .它的長度與方向規(guī)定如下:
① = .
② 當(dāng) >0時(shí), 的方向與 的方向 ; 當(dāng) <0時(shí), 的方向與 的方向 ;當(dāng) =0時(shí), .
⑵ (μ )= .( +μ) = . ( + )= .
⑶ 共線定理:向量 與非零向量 共線的充要條件是有且只有一個(gè)實(shí)數(shù)λ使得 .
4.⑴ 平面向量基本定理:如果 、 是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線的向量,那么對(duì)于這一平面內(nèi)的任一向量 ,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù) 、 ,使得 .
⑵ 設(shè) 、 是一組基底, = , = ,則 與 共線的充要條件是 .
例1.已知△ABC中,D為BC的中點(diǎn),E為AD的中點(diǎn).設(shè) , ,求 .
變式訓(xùn)練1.如右圖所示,D是△ABC邊AB上的中點(diǎn),則向量 等于( )
A.- + B.- - C. - D. +
例2. 已知向量 , , ,其中 、 不共線,求實(shí)數(shù) 、 ,使 .
例3. 已知ABCD是一個(gè)梯形,AB、CD是梯形的兩底邊,且AB=2CD,M、N分別是DC和AB的中點(diǎn),若 , ,試用 、 表示 和 .
課時(shí)作業(yè)
1.如圖所示,OADB是以向量 = , = 為鄰邊的平行四邊形,又 = , = ,試用 、 表示 , , .
2:已知平行四邊形ABCD的對(duì)角線相交于O點(diǎn),點(diǎn)P為平面上任意一點(diǎn),求證:
課時(shí)小結(jié)
1.認(rèn)識(shí)向量的幾何特性.對(duì)于向量問題一定要結(jié)合圖形進(jìn)行研究.向量方法可以解決幾何中的證明.
2.注意 與O的區(qū)別.零向量與任一向量平行.
3.注意平行向量與平行線段的區(qū)別.用向量方法證明AB∥CD,需證 ∥ ,且AB與CD不共線.要證A、B、C三點(diǎn)共線,則證 ∥ 即可.
4.向量加法的三角形法則可以推廣為多個(gè)向量求和的多邊形法則,特點(diǎn):首尾相接首尾連;向量減法的三角形法則特點(diǎn):首首相接連終點(diǎn).
第2課時(shí) 平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算
1.平面向量的坐標(biāo)表示
分別取與x軸、y軸方向相同的兩個(gè)單位向量 、 作為基底,對(duì)于一個(gè)向量 ,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)x、y,使得 =x +y .我們把(x,y)叫做向量 的直角坐標(biāo),記作 .并且 = .
2.向量的坐標(biāo)表示與起點(diǎn)為 的向量是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系.
3.平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算:若 =(x1,y1), =(x2,y2),λ∈R,則: + = - = λ =
已知A(x1,y1),B(x2,y2),則 = .
4.兩個(gè)向量 =(x1、y1)和 =(x2、y2)共線的充要條件是 .
例1.已知點(diǎn)A(2,3),B(-1,5),且 = ,求點(diǎn)C的坐標(biāo).
例2. 已知向量 =(cos ,sin ), =(cos ,sin ), - = ,求cos(α-β)的值.
變式訓(xùn)練2.已知 -2 =(-3,1),2 + =(-1,2),求 + .
例3. 已知向量 =(1, 2), =(x, 1), = +2 , =2 - ,且 ∥ ,
求x.
課后練習(xí)1.若 , ,則 =
2.(2010陜西卷)已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2 ),若(a+b )∥c,則m= 。
課時(shí)小結(jié)
1.認(rèn)識(shí)向量的代數(shù)特性.向量的坐標(biāo)表示,實(shí)現(xiàn)了“形”與“數(shù)”的互相轉(zhuǎn)化.以向量為工具,幾何問題可以代數(shù)化,代數(shù)問題可以幾何化.
2.向量有幾何法和坐標(biāo)法兩種表示方法,所以我們應(yīng)根據(jù)題目的特點(diǎn)去選擇向量的表示方法,由于坐標(biāo)運(yùn)算方便,可操作性強(qiáng),因此應(yīng)優(yōu)先選用向量的坐標(biāo)運(yùn)算.
第3課時(shí) 平面向量的數(shù)量積
1.兩個(gè)向量的夾角:已知兩個(gè)非零向量 和 ,過O點(diǎn)作 = , = ,則∠AOB=θ(0°≤θ≤180°) 叫做向量 與 的 .當(dāng)θ=0°時(shí), 與 ;當(dāng)θ=180°時(shí), 與 ;如果 與 的夾角是90°,我們說 與 垂直,記作 .
2.兩個(gè)向量的數(shù)量積的定義:已知兩個(gè)非零向量 與 ,它們的夾角為θ,則數(shù)量 叫做 與 的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作 ? ,即 ? = .規(guī)定零向量與任一向量的數(shù)量積為0.若 =(x1, y1), =(x2, y2),則 ? = .
3.向量的數(shù)量積的幾何意義: cosθ叫做向量 在 方向上的投影 (θ是向量 與 的夾角).
? 的幾何意義是,數(shù)量 ? 等于 .
4.向量數(shù)量積的性質(zhì):設(shè) 、 都是非零向量, 是單位向量,θ是 與 的夾角.
⑴ ? = ? = ⑵ ⊥
⑶ 當(dāng) 與 同向時(shí), ? = ;當(dāng) 與 反向時(shí), ? = .
⑷ cosθ= .⑸ ? ≤
5.向量數(shù)量積的運(yùn)算律:
⑴ ? = ; ⑵ (λ )? = = ?(λ ) ⑶ ( + )? =
例1. 已知 =4, =5,且 與 的夾角為60°,求:(2 +3 )?(3 -2 ).
變式訓(xùn)練1.已知 =3, =4, + =5,求2 -3 的值.
例2. 已知向量 =(sin ,1), =(1,cos ),- .(1) 若a⊥b,求 ;(2) 求 + 的最大值
例3. 已知O是△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),且滿足( - )?( + -2 )=0,判斷△ABC是哪類三角形.
變式訓(xùn)練3:若 ,則△ABC的形狀是 .
課時(shí)作業(yè)
1.(2009遼寧卷理)平面向量a與b的夾角為 , , 則 ( ) A. B. C. 4 D.2
2.(2010安徽卷理3文3)設(shè)向量 , ,則下列結(jié)論中正確的是
A、 B、 C、 與 垂直D、 ∥
3.(2009全國卷Ⅰ文)設(shè)非零向量 、 、 滿足 ,則 ( )
A.150° B.120° C.60° D.30°
課時(shí)小結(jié)
1.運(yùn)用向量的數(shù)量積可以解決有關(guān)長度、角度等問題.因此充分挖掘題目所包含的幾何意義,往往能得出巧妙的解法.
2.注意 ? 與ab的區(qū)別. ? =0≠> = ,或 = .
3.應(yīng)根據(jù)定義找兩個(gè)向量的夾角。對(duì)于不共起點(diǎn)的兩個(gè)向量,通過平移,使起點(diǎn)重合.
第4課時(shí) 線段的定比分點(diǎn)和平移
1. 設(shè)P1P2是直線L上的兩點(diǎn),點(diǎn)P是L上不同于P1、P2的任意一點(diǎn),則存在一個(gè)實(shí)數(shù)λ使 =λ ,λ叫做 .
2.設(shè)P1(x1、y1),P2(x2、y2),點(diǎn)P(x、y)分 的比是λ時(shí),定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式為: ,中點(diǎn)坐標(biāo)公式: 。
3. 平移公式:將點(diǎn)P(x、y)按向量 =(h、k)平移得到點(diǎn)P'(x',y'),則 .
例1.已知點(diǎn)A(-1, -4),B(5, 2),線段AB上的三等分點(diǎn)依次為P1、P2,求P1、P2的坐標(biāo)及A、B分 所成的比.
變式訓(xùn)練1.設(shè)AB=5,點(diǎn)p在直線AB上,且PA=1,則p分 所成的比為 .
例2. 將函數(shù)y=2sin(2x+ )+3的圖象C進(jìn)行平移后得到圖象C',使C上面的一點(diǎn)P( ,2)移至點(diǎn)P'( ,1),求圖像C'對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式.
變式訓(xùn)練2:若直線2x-y+c=0按向量 =(1, -1)平移后與圓x2+y2=5相切,則c的值為 ( )
A.8或-2 B.6或-4 C.4或-6 D.2或-8
例3. 設(shè) =(sinx-1, cosx-1), ,f (x)= ,且函數(shù)y=f (x)的圖象是由y=sinx的圖象按向量 平移而得,求 .
變式訓(xùn)練3:將y=sin2x的圖象向右按 作最小的平移,使得平移后的圖象在[kπ+ , kπ+π] (k∈Z)上遞減,則 = .
課時(shí)作業(yè):
1.(2009湖北卷理)函數(shù) 的圖象 按向量 平移到 , 的函數(shù)解析式為 當(dāng) 為奇函數(shù)時(shí),向量 可以等于( )
2.(2009安徽卷文)在平行四邊形ABCD中,E和F分別是邊CD和BC的中點(diǎn),或 = + ,其中 , R ,則 + = _________.
在運(yùn)用線段定比分點(diǎn)公式時(shí),首先要確定有向線段的起點(diǎn)、終點(diǎn)和分點(diǎn),再結(jié)合圖形確定分比 .2.平移公式反映了平移前的點(diǎn)P(x、y)和平移后的點(diǎn)P'(x'、y'),及向量 =(h,k)三者之間的關(guān)系.它的本質(zhì)是 = .平移公式與圖象變換法則,既有區(qū)別又有聯(lián)系,應(yīng)防止混淆.
第5課時(shí) 解三角形
一、基礎(chǔ)知識(shí)
1.正弦定理:
利用正弦定理,可以解決以下兩類有關(guān)三角形的問題:
⑴ 已知兩角和一邊,求其他兩邊和一角;
⑵ 已知兩邊和其中一邊的對(duì)角,求另一邊的對(duì)角,從而進(jìn)一步求出其他的邊和角.
2.余弦定理:
利用余弦定理,可以解決以下兩類有關(guān)三角形的問題.
⑴ 已知三邊,求三角;⑵ 已知兩邊和它們的夾角,求第三邊和其它兩個(gè)角.
3.三角形的面積公式:
二、典型例題
例1. 在△ABC中,已知a= ,b= ,B=45°,求角A、C及邊c.
例2. 在△ABC中,若 sinA=2sinB cos C, sin2A=sin2B+sin2C,試判斷△ABC的形狀.
變式訓(xùn)練1:在△ABC中,sinA= ,判斷這個(gè)三角形的形狀.
例3. 已知在△ABC中,sinA(sinB+cosB)-sinC=0,sinB+cos2C=0,求角A、B、C.
變式訓(xùn)練2:已知△ABC中,2 (sin2A-sin2C)=(a-b)sinB,△ABC外接圓半徑為 .(1)求∠C;(2)求△ABC面積的最大值.
例4.(2010浙江 卷文18)在△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,設(shè)S為△ABC的面積,滿足 。(Ⅰ)求角C的大。唬á颍┣ 的最大值。
變式訓(xùn)練3:在在△ABC中, 所對(duì)的邊分別為 ,,且
(1)求 的值; (2)若 ,求 的最大值;
三、課后練習(xí):
(1) 的內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c,若a、b、c成等比數(shù)列,且 ,則 ( )A. B. C. D.
(2)在△ABC中,由已知條件解三角形,其中有兩解的是 ( )
A. B.
C. D.
(3)在△ABC中,已知 , ,則 的值為( )
A B C 或 D
(4)若鈍角三角形三邊長為 、 、 ,則 的取值范圍是 .
(5)在△ABC中, = .
四、課時(shí)小結(jié)
1.已知兩邊和其中一邊的對(duì)角求其他的邊和角,這種題型可能無解、一解、兩解等,要特別注意.
2.三角形中含邊角的恒等變形問題,通常是運(yùn)用正弦定理或余弦定理,要么將其變?yōu)楹叺拇鷶?shù)式做下去,要么將其變?yōu)楹堑娜鞘阶鱿氯,請合理選擇.
3.對(duì)于與測量和與幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問題,可以考慮轉(zhuǎn)化為解三角形的問題
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相關(guān)閱讀:第十二章立體幾何(高中數(shù)學(xué)競賽標(biāo)準(zhǔn)教材)