6.4.1 平面几何中的向量方法 学案(原卷版+解析版) 2023-2024学年高一数学人教A版(2019)必修第二册

文档属性

名称 6.4.1 平面几何中的向量方法 学案(原卷版+解析版) 2023-2024学年高一数学人教A版(2019)必修第二册
格式 zip
文件大小 275.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-04-07 20:48:06

文档简介

平面几何中的向量方法
学习目标 1.掌握用向量方法解决平面几何问题的步骤,会用向量方法解决简单的平面几何问题.
学习活动
目标一:掌握用向量方法解决平面几何问题的步骤,会用向量方法解决简单的平面几何问题. 任务1:利用向量的相关概念性质,将平面几何元素及其表示转化为向量及其运算. 由于向量的线性运算和数量积运算具有鲜明的几何背景,平面几何图形的许多性质,如平移、全等、相似、长度、夹角等都可以由向量的线性运算及数量积表示出来,如何将以下平面几何元素及其表示转化为向量及其运算? 几何元素及其表示向量及其运算点A线段AB,A,B两点的距离角直线A,B,C,三点共线直线
任务2:利用向量法证明几何结论,归纳向量法的解题思路. 如图,DE是△ABC的中位线,证明:. 问题: (1)利用初中方法如何证明? (2)如何利用向量法证明? 思考:利用向量方法解决几何的步骤是哪些? 【归纳总结】 任务3:利用向量法探究平行四边形边长与对角线的关系. 已知平行四边形ABCD,你能发现对角线AC和BD的长度与两条邻边AB和AD的长度之间的关系吗? 问题: (1)如图,矩形对角线的长度与两条邻边长度之间有何关系? (2)从矩形推广到平行四边形,这个结论还成立吗? 思考:如何用自然语言叙述这个关系式的意义呢? 练一练: 如图,以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系.设B(a,0),D(b,c). 问题: (1)点C的坐标分别是多少? (2)利用向量坐标法如何证明?
学习总结
任务:回答下列问题,构建知识导图. 利用向量法解决几何问题的三步曲是哪些?
2平面几何中的向量方法
学习目标 1.掌握用向量方法解决平面几何问题的步骤,会用向量方法解决简单的平面几何问题.
学习活动
目标一:掌握用向量方法解决平面几何问题的步骤,会用向量方法解决简单的平面几何问题. 任务1:利用向量的相关概念性质,将平面几何元素及其表示转化为向量及其运算. 由于向量的线性运算和数量积运算具有鲜明的几何背景,平面几何图形的许多性质,如平移、全等、相似、长度、夹角等都可以由向量的线性运算及数量积表示出来,如何将以下平面几何元素及其表示转化为向量及其运算? 几何元素及其表示向量及其运算点A线段AB,A,B两点的距离角直线A,B,C,三点共线直线
参考答案: 任务2:利用向量法证明几何结论,归纳向量法的解题思路. 如图,DE是△ABC的中位线,证明:. 问题: (1)利用初中方法如何证明? 参考答案: 如图:延长DE至点F,使DE=EF,连结CF. ∵E为AC中点,∴AE=EC.又∵DE=EF,∠AED=∠CEF ∴△AED≌△CEF(SAS).∴AD=CF,∠ADE=∠F ∴AB∥CF,即BD∥CF.又∵AD=BD,∴BD=CF. ∴四边形DBCF为平行四边形. ∴BC=DF=2DE,且DE∥BC (2)如何利用向量法证明? 参考答案: 解:取为基底,因为D,E是AB,AC边上的中点,从而.又,所以.于是DE∥BC,DE=BC. 思考:利用向量方法解决几何的步骤是哪些? 【归纳总结】 任务3:利用向量法探究平行四边形边长与对角线的关系. 已知平行四边形ABCD,你能发现对角线AC和BD的长度与两条邻边AB和AD的长度之间的关系吗? 问题: (1)如图,矩形对角线的长度与两条邻边长度之间有何关系? 参考答案: (2)从矩形推广到平行四边形,这个结论还成立吗? 参考答案: 第一步,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; 取为基底向量,设,则. 第二步,通过向量运算,研究几何元素之间的关系: 上面两式相加,得. 第三步,把运算结果“翻译”成几何关系: 思考:如何用自然语言叙述这个关系式的意义呢? 参考答案: 平行四边形两条对角线的平方和等于两条邻边平方和的两倍. 练一练: 如图,以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系.设B(a,0),D(b,c). 问题: (1)点C的坐标分别是多少? (2)利用向量坐标法如何证明? 参考答案: (1)由题可知,C(a+b,c). (2)因为 所以.
学习总结
任务:回答下列问题,构建知识导图. 利用向量法解决几何问题的三步曲是哪些?
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