必修 第二册 · 人教A版
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13 6. 4.1平面几何中的向量方法

免费读1267字2024-07-20

  老师:同学们好,这节课我们来学习平面几何中的向量方法。这节课的学习目标与任务是,第一,会将几何元素用向量元素表示,第二,能将几何关系用向量运算来表示。第三,会用向量方法解决简单的平面几何问题,体会向量在解决数学问题中的作用。这节课的重点难点是,第一,用向量运算表示几何关系。第二,几何问题转化为向量问题。

  学生:好,我们正式开始我们的学习。前面我们学习过平面向量的概念和运算,平面向量基本定理,向量坐标化。我们即将要学习向量方法解决平面几何问题。向量方法解决物理中的问题,同时探索三角形边长与角度的关系,感受向量在解决数学和实际问题中的作用。那么这节课我们讲述向量方法解决平面几何问题。

  学生:我们知道向量的数量积运算,向量的线性运算等等都具有鲜明的几何特征。那么平面几何当中的性质,比如说全等相似、长度、夹角等,我们都可以通过向量的运算,最后用向量来表示。从这个意义上说,平面几何问题很多都可以通过向量的运算,用向量的运算来解决。因此有了运算,向量的力量就是无限的,没有运算,向量就是一个路标。从这个意义上来讲,向量是一种非常有用的工具。那么我们下面来体会一下向量这个工具的作用。

  老师:好,请同学们暂停播放,完成之后再继续听老师的讲解。

  学生:好,我们来分析一下。题目当中要用向量方法证明DE平行于BC,DE等于1/2BC。

  学生:好,我们看一下课本上的分析。我们在初中证明过这个结论,证明中要加辅助线有一定难度,如果用向量方法证明这个结论,可以取a、b、aC为基底,用向量a、b、aC表示DEBC,证明DE等于1/2BC即可。好,我们看一下课本上的证明,如图。

  学生:六点4-2。因为DE是三角形ABseed中位线,所以向量a、d等于1/2倍的向量AB,向量AE等于1/2倍的向量aC。从而向量DE等于向量AE。减去向量AD,那就等于1/2倍的向量AC。减去1/2倍的向量AB,也就等于1/2倍的。括号里边,向量aC减去向量ab。右向量b、c等于向量aC。减向量a、b,所以向量de等约1/2倍的向量BC。

  学生:好,同学们来看,我们通过向量的运算得到了向量de等于1/2倍的向量bc,也就是说向量de和向量bc共线。但是同学们要注意,向量贡献和直线平行是有区别的,因为向量贡献也有可能在同一直线上,所以此时还要特别注意向量de和向量bc所在直线没有公共点,这样就得到了直线de平行约直线BC。又因为向量de与向量BC有1/2倍的数量关系,那么他们的模长也有1/2倍的数量关系,所以线段de等于线段BC长度的1/2。

  学生:因此这个题目我们就用向量方法成功的解决了。平面几何经常设计距离、角度问题,而平面向量的运算,特别是数量机,主要涉及向量的模以及向量之间的夹角。因此我们可以用向量方法解决某些几何问题。用向量方法解决几何问题时,通常先用向量表示相应的点

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