高中数学《向量的应用》学案
一、学习目标:
1.在阅读、理解具有实际意义的文字材料的基础上,能准确、清晰、有条理地用向量的语言表述问题。
2.能从实际问题中提炼、概括抽象出数学模型。
3.能综合运用所学向量知识及有关数学思想方法,求出数学模型的解。
二、课前热身:
1.力f1,f2共同作用在某质点上,已知 ( http: / / www.21cnjy.com )|f1|=5N,|f2| =12N,且f1与f2互相垂直,则质点所受合力的大小为 ( )
A.7N B.17N C.13N D.10N
2.一艘船以4km/h的速度,沿着与水流方 ( http: / / www.21cnjy.com )向成120°的方向航行,已知河水流速为2km/h,该船若航行6km,所需时间为 ( )
A. B.h C.3h D.2h
3.已知三个力f1=(1,3),f2=(- ( http: / / www.21cnjy.com )2,1),f3=(x,y)某物体在这三个力的同时作用下保持平衡,则力f3=____________。
4.设某人向东走3km后,又改变方向向北偏东30°走3km,该人行走的路程是________,他的位移是____________。
5.一条东西方向的河流,水 ( http: / / www.21cnjy.com )流速度为2km/h,方向正东。一般从南岸出发,沿垂直于河岸的方向向北岸横渡,船速为4km/h,试求船的实际航行速度,并画出图形(角度可用反三角函数表示)。
三、范例透析:
例1 a=(k,1),b=()
(1)若m=1,k≥4,求a·b最小值。
(2)若a·b≥,在k≥2时恒成立,求m的取值范围。
例2 已知O为原点,A(2,0),B(0,2),C(cosα,sinα)(0<α<π)
(1)若||=,求的夹角。
(2)若,求cos2α。
例3 设M(x,y)a=(x+,y),b=(x-,y)且|a|+|b|=4。
(1)求M的轨迹方程。
(2)设F1(-,0),F2(,0),若,|F2M|=1,求OP。
(3)试探索C上是否存在一点N,使∠F1NF2为钝角,若存在,求N的横坐标范围,若不存在,说明理由。
例4 某一天,一船从南岸出发,向北岸横渡。根据测量,这一天水流速度为3km/h,方向正东,风向北偏西30°,受风力影响,静水中船的飘行速度大小也为3km/h。若要使该船由南向北沿垂直于河岸的方向以2km/h的速度横渡,求船本身的速度大小及方向。
五、练习反馈
1、,P是直线OM上一个动点,当最小时,的坐标为_____________
2、在△ABC中,O为中线AM上一个动点,若AM=2,则最小为_____________
3、某人在静水中游泳的速度为m/s,河水自西向东流速为1m/s,若此人朝正南方向游去,他的实际速度大小为________
4、已知a·b=b·c,a=(1,2),b=(1,1),|c|=,则c坐标为__________
5、设,动点P(x,y)满足条件(O为坐标原点),则z=的取值范围是______________
6、O是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三点,动点P满足,λ∈(0,+∞),则P点的轨迹一定过△ABC的________心。
六、课堂小结:
七、课后巩固:
(一)达标演练
1.如果一架飞机向东飞行200km,再向南飞行300km,记飞机飞行的路程为s,位移为a,则s______(大小关系)|a|
2.一条河宽为d,水流速度为v2,一船 ( http: / / www.21cnjy.com )从岸边A处出发,垂直河岸线航行到河的正对岸B处,船速为v1,则船在航行过程中,船的实际航行速度大小为 ______________
3.已知△ABC中,=c,=a,=b,则下列推理中不正确的是 ______。
(1).若a·b=b·c,则△ABC为等腰三角形
(2).若a·b>0,则△ABC为钝角三角形
(3).若a·b=0,则△ABC为直角三角形
(4).若c·(a+b+c)=0,△ABC为正三角形
4.已知A(k,12),B(4,5),C(10,k),若点C在线段AB上,则k的值等于_____________
5.渡轮以15km/h的速度沿与水 ( http: / / www.21cnjy.com )流方向成120°角的方向行驶,水流速度为4km/h,则渡轮实际航行的速度为(精确到0.1km/h) ______________
6.已知a、b、c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2)
(1)若|c|=2,且c//a,求c的坐标。
(2)若|b|=,且a+2b与a-b垂直,求a与b的夹角θ。
(二)能力突破
1.已知向量=3i+2j,=2i+2j(n∈N+),则=____________。
2.当两人同提重|g|的书包时,用 ( http: / / www.21cnjy.com )力都为|f|,夹角为θ,则|f|,|g|,θ之间的关系为_________;当θ=__________时,|f|取得最小值;当|f|=|g|时,θ=___________。
3.在一次抗洪抢险中,某救生艇发动机突然发生 ( http: / / www.21cnjy.com )故障停止转动,失去动力的救生艇在洪水中漂行。此时,风向是北偏东30°,风速是20km/h;水的流向是正东方向,流速为20km/h。若不考虑其他因素,救生艇在洪水中漂行的速度的方向为_________,大小为__________。
4.已知a=(sinα,sinα-cosα),b=(cosα,0),O为坐标原点,=a+b,则||=_______________。
5、已知向量a,b满足|a|=|b|=1,且|ka+b|=|a-kb|(k>0),令f(k)=a·b。
(1)求f(k)=a·b(用k表示);
(2)当k>0时,f(k)≥x2-2tx-对任意的t∈[-1,1]恒成立,求实数x的取值范围。
6、已知向量a=(cos),b=(cos),c=(1,-1),其中x∈[]。
(1)求证:(a+b) ⊥(a-b);
(2)设函数f(x)=(|a+c|2-3)(|b+c|2-3),求f(x)的最大值和最小值。
7.如图,有两条相交成60 ( http: / / www.21cnjy.com )°角的直路XX’和YY’,交点是O。甲、乙分别在OX,OY上,起初甲在A处离O点3km,乙在B处离O点1km,后来两人同时用4km/h的速度,甲沿XX’方向,乙沿Y’Y方向步行。
(1)起初,两人间的距离是多少?
(2)用含t的式子表示th后两人之间的距离;
(3)当t为多少时两人之间的距离最短。
八.学生自我反思: