高中数学-2.5《平面向量应用举例》教学设计
高中数学教案《平面向量及其应用》
教学设计：《平面向量及其应用》一、教学目标1.知识与技能：使学生理解平面向量的基本概念，包括向量的定义、表示方法（有向线段、坐标表示）、向量的模、方向角等；掌握向量的加法、减法、数乘及数量积的运算法则和几何意义；能运用向量知识解决简单的几何与物理问题。
2.过程与方法：通过观察、实验、推理等数学活动，培养学生的空间想象能力和逻辑推理能力；引导学生运用数形结合的思想，理解向量运算的几何背景，提高解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观：激发学生对数学的兴趣，培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神；通过团队合作解决问题，增强学生的沟通能力和团队协作能力。
二、教学重点和难点●重点：平面向量的基本概念、向量的基本运算（加法、减法、数乘、数量积）及其几何意义。
●难点：理解向量数量积的概念、性质及其在解决实际问题中的应用；向量运算的坐标表示法及其应用。
三、教学过程1.导入新课o情境创设：通过展示风力发电机叶片的运动、航海中的航向与速度变化等实例，引出向量的概念，说明向量在现实生活中的应用价值。
o问题引入：提问学生如何描述这些运动中的方向和大小，引导学生思考向量的必要性。
o概念引入：正式给出平面向量的定义，强调其作为“有方向的量”的特性。
2.新知讲授o基本概念讲解：详细解释向量的表示方法（有向线段、坐标表示）、模长、方向角等概念，并通过图示加深理解。
o向量运算教学：●加法与减法：通过“平行四边形法则”和“三角形法则”演示向量的加法与减法，强调其几何意义。
●数乘：讲解数乘的定义，通过伸缩变换的直观演示，理解数乘对向量方向和大小的影响。
●数量积：引入数量积的概念，通过投影长度的计算，讲解其计算公式和性质，强调其在度量角度、判断方向等方面的应用。
3.例题解析o选取典型例题，覆盖向量运算的所有类型，逐步引导学生分析、解题，重点讲解解题思路和方法。
o强调解题过程中向量运算的几何背景，促进学生数形结合思维的发展。
4.学生活动o小组讨论：分组讨论向量在日常生活或专业领域的应用实例，每组选代表分享，增强课堂互动性。
《平面向量应用举例》高一年级下册PPT课件
第二章 平面向量
[解析] 以 B 为原点，BC 所在直线为 x 轴，建立如图所示的平面直角坐标
系．
∵AB＝AC＝5，BC＝6， ∴B(0,0)，A(3,4)，C(6,0)， 则A→C＝(3，－4)． ∵点 M 是边 AC 上靠近点 A 的一个三等分点， ∴A→M＝31A→C＝(1，－43)，
8
∴M(4，3)，
第二章 平面向量
(3)证明线段的垂直问题，如证明四边形是矩形、正方形，判断两直线(线 段)是否垂直等，常运用向量垂直的条件：a⊥b⇔a· b＝0(或 x1x2＋y1y2＝0)
_______________________________.
a· b cosθ＝|a ||b|
(4)求与夹角相关的问题，往往利用向量的夹角公式________________.
第二章 平面向量
∴B→M＝(4，8)．
3
假设在 BM 上存在点 P 使得 PC⊥BM， 设B→P＝λB→M，且 0<λ<1， 即B→P＝λB→M＝λ(4，83)＝(4λ，83λ)， ∴C→P＝C→B＋B→P＝(－6,0)＋(4λ，83λ)＝(4λ－6，83λ)． ∵PC⊥BM，∴C→P· B→M＝0，
第二章 平面向量
[解析] A→B＝(7－20)i＋(0－15)j＝－13i－15j， (1)F1所做的功 W1＝F1· s＝F1· A→B ＝(i＋j)· (－13i－15j)＝－28； F2 所做的功 W2＝F2· s＝F2· A→B ＝(4i－5j)· (－13i－15j)＝23. (2)因为 F＝F1＋F2＝5i－4j， 所以 F 所做的功 W＝F· s＝F· A→B ＝(5i－4j)· (－13i－15j)＝－5.
1．判断下列说法是否正确，正确的在后面的括号内打“√”，错误的打“×”．
高三数学平面向量教学设计
高三数学平面向量教学设计一、教学目标通过本节课的学习，学生应能够：1. 掌握平面向量的定义和基本性质；2. 理解平面向量的加法和减法运算法则；3. 熟练掌握平面向量的数量积定义和运算法则；4. 运用平面向量解决实际问题。
二、教学重点与难点2.1 教学重点：1. 平面向量的定义和基本性质；2. 平面向量的加法和减法运算法则；3. 平面向量的数量积的定义和运算法则。
2.2 教学难点：1. 平面向量的数量积的概念理解与应用；2. 运用平面向量解决实际问题。
三、教学准备1. 教学工具：黑板、彩色粉笔；2. 教材：高中数学教材；3. 教学辅助材料：练习题、习题讲解参考答案。
四、教学过程4.1 导入与复习（5分钟）通过简短的复习回顾上节课所学内容，激活学生对平面向量概念的知识和运算方法。
4.2 新知讲解（30分钟）Step 1: 平面向量的定义和基本性质（10分钟）1. 讲解平面向量的定义和向量的表示方法；2. 引导学生理解向量的模和方向以及零向量的概念；3. 进一步讲解平面向量的共线与共面的概念；4. 通过例题引导学生掌握向量的基本性质。
Step 2: 平面向量的加法和减法运算法则（10分钟）1. 介绍平面向量的加法和减法的运算定义；2. 引导学生运用向量三角形法则和平行四边形法则，解决相关的向量加法和减法问题；3. 通过例题讲解和练习让学生熟练掌握向量的加法和减法运算。
Step 3: 平面向量的数量积（10分钟）1. 讲解平面向量的数量积的概念和定义；2. 引导学生掌握数量积的运算法则和性质；3. 通过例题和练习巩固学生对数量积的理解和应用。
4.3 练习与巩固（40分钟）通过一系列的练习题让学生独立或小组合作完成，包括平面向量的加法、减法和数量积的计算和实际问题的应用。
教师可以布置一些难度适中和拓展性强的练习题，以提高学生的思维能力和解决问题的能力。
4.4 拓展与应用（10分钟）引导学生运用所学的平面向量知识解决实际问题，如力的合成、平面几何的证明等。
高中数学备课教案向量的平面向量几何应用
高中数学备课教案向量的平面向量几何应用高中数学备课教案：向量的平面向量几何应用一、引言在高中数学中，向量是一个重要的概念，它具有广泛的应用。
其中，平面向量几何应用是向量的一个重要应用领域。
本篇教案将重点介绍向量的平面向量几何应用，并针对备课内容进行详细讲解。
二、向量的概念回顾在开始讲解向量的平面向量几何应用之前，我们首先回顾一下向量的概念。
向量是由大小和方向共同决定的有向线段，通常用有向线段的起点和终点表示。
向量的大小可以通过向量的模、长度或大小来表示，向量的方向可以用角度、单位向量或方向角来表示。
三、平面向量几何应用1. 向量的共线与共面判定向量的平面向量几何应用中，一个重要的问题是如何判断向量的共线与共面关系。
对于两个向量，如果它们的方向相同或相反，则称这两个向量共线；如果三个向量在同一个平面内，则称这三个向量共面。
2. 向量的数量积向量的数量积是向量的一种重要运算。
通过计算两个向量的数量积，我们可以求得它们的夹角、判定两个向量是否垂直、求解平面向量的几何问题等。
通过具体的例题，我们将详细介绍向量的数量积的计算方法及其应用。
3. 平面向量的线性组合平面向量的线性组合是指将若干个向量按照一定的比例相加得到的向量。
线性组合在平面向量几何中具有重要的意义，可以用来表示平面上的任意向量。
4. 平面向量与几何图形的关系在平面向量几何中，向量和几何图形之间有着密切的联系。
例如，可以通过向量的平移、旋转、反射等操作来描述几何图形的变换关系。
通过分析几何图形的性质，我们可以通过向量解决一些与几何图形相关的问题。
5. 平面向量的共面条件在平面向量几何应用中，我们常常需要判断若干个向量是否共面。
通过理论推导和实例演示，我们将介绍平面向量的共面条件以及解决问题的方法。
四、结语通过本教案的学习和讲解，我们详细介绍了向量的平面向量几何应用。
平面向量几何应用是高中数学中一个重要的应用领域，它为我们解决几何问题提供了强有力的工具和方法。
人教版高中数学必修二《第六章 平面向量及其应用》单元教学设计
人教A版必修二《第六章平面向量及其应用》教学设计6.1 平面向量的概念【教材分析】本节课选自《普通高中课程标准数学教科书-必修第二册》（人教A版）第六章《平面向量及其应用》，本节课是第1课时，本节课内容包括向量的实际背景与概念、向量的几何表示、相等向量与共线向量。
本节从物理学中的位移、力这些既有大小又有方向的量出发，抽象出向量的概念，并重点说明了向量与数量的区别，然后介绍了向量的几何表示、向量的长度、零向量、单位向量、平行向量、共线向量、相等向量等基本概念。
在“向量的物理背景与概念”中介绍向量的定义；在“向量的几何表示”中，主要介绍有向线段、有向线段的三个要素、向量的表示、向量与有向线段的区别与联系、向量的长度、零向量、单位向量、平行向量；在“相等向量与共线向量”中，主要介绍相等向量，共线向量定义等【教学目标与核心素养】【教学重点】：理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念，会表示向量.【教学难点】：平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系.【教学过程】4.向量的模向量AB的大小，就是向量AB的长度（或模），记作||AB或记作||a。
思考：向量的模可以为0吗？可以为1吗？可以为负数吗？【答案】可以为0,1，不能为负数。
5.零向量：长度为0的向量，记作0.单位向量：长度等于1个单位的向量.说明：（1）零向量、单位向量的定义都是只限制大小，不确定方向.故零向量的方向是任意的，单位向量的方向具体而定. （2）注意：向量是不能比较大小的,但向量的模（是正数或零）是可以进行大小比较的.例1.在图中，分别用向量表示A地至B、C两地的位移，并根据图中的比例尺，并求出A地至B、C两地的实际距离（精确到1km）（三）.相等向量与共线向量思考1：向量由其模和方向所确定.对于两个向量ba,，就其模等与不等，方向同与不同而言，有哪几种可能情形？【答案】模相等，方向相同；模相等，方向不相同；模不相等，方向相同；模不相等，方向不相同；1.平行向量定义：①方向相同或相反的非零向量叫平行向量；②我们规定0与任一向量平行.说明：（1）综合①、②才是平行向量的完整定义；（2）向量ａ、ｂ、ｃ平行，记作ａ∥提高思考，引入特殊的向量，增强对概念的理解，提高学生分析问题的能力。
必修四2-5-1~2平面向量应用举例
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
→ ＝a，AD → ＝b，由 E、F 分别为对应边的三等分点，得 解 设AB 1 1→ → → → FO＝FA＋AO＝－ a＋ AC 3 2 1 1 1 1 ＝－3a＋2(a＋b)＝6a＋2b. 1→ 1 → 1 1 1 1 → → → OE＝OC＋CE＝2AC＋3CD＝2(a＋b)－3a＝6a＋2b. → ＝OE → ，又 O 为其公共点，故 E、O、F 在同一直线上． ∴FO
2．5 平面向量应用举例
2．5.1 平面几何中的向量方法 2．5.2 向量在物理中的应用举例
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
【课标要求】 1． 经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题、 力学问题及 其他一些实际问题的过程． 2．体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具，提高运 算能力和解决实际问题的能力． 3． 掌握用向量方法解决实际问题的基本方法； 向量方法解决几 何问题的“三步曲”． 【核心扫描】 1．用向量方法解决简单的几何问题、力学问题等一些实际问 题．(重点) 2．用向量方法解决实际问题的基本方法．(难点)
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
名师点睛 1．用向量解决平面几何问题的步骤及方法 (1)用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”：
可简述为：图形到向量→向量的运算→向量和数到图形．
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
(2)一般可选择以下两种方法： ①基底法(基向量法)：选择两个不共线的向量作为基底，用基 底表示相关向量，把问题转化为只含有基底向量的运算． ②坐标法：建立适当的坐标系，用坐标表示向量，把问题转化 为向量的坐标运算．
课前探究学习
课堂讲练互动
高中数学2.5平面向量应用举例2.5.1平面几何中的向量方法学案新人教A版必修4
2.5 平面向量应用举例2.5.1 平面几何中的向量方法 2.5.2 向量在物理中的应用举例学习目标:1.掌握用向量方法解决简单的几何问题、力学问题等一些实际问题．( 重点 )2.体会向量是一种处理几何问题、物理问题的重要工具．( 重点 )3.培养运用向量知识解决实际问题和物理问题的能力．( 难点 )[自 主 预 习·探 新 知]1．用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”:( 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”成几何关系． 2．向量在物理中的应用:( 1 )物理问题中常见的向量有力,速度,加速度,位移等．( 2 )向量的加减法运算体现在力,速度,加速度,位移的合成与分解． ( 3 )动量m v 是向量的数乘运算．( 4 )功是力F 与所产生的位移s 的数量积．[基础自测]1．思考辨析( 1 )若△ABC 是直角三角形,则有AB →·BC →＝0.( ) ( 2 )若AB →∥CD →,则直线AB 与CD 平行．( )( 3 )用力F 推动一物体水平运动s m,则力F 对物体所做的功为|F ||s |.( ) [详细解析] ( 1 )错误．因为△ABC 为直角三角形,∠B 并不一定是直角,有可能是∠A 或∠C 为直角．( 2 )错误．向量AB →∥CD →时,直线AB ∥CD 或AB 与CD 重合． ( 3 )错误．力F 对物体所做的功为F ·s . [正确答案] ( 1 )× ( 2 )× ( 3 )×2．已知一个物体在大小为6 N 的力F 的作用下产生的位移s 的大小为100 m,且F 与s 的夹角为60°,则力F 所做的功W ＝________J.300 [W ＝F ·s ＝6×100×cos 60°＝300( J )．]3．设M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,|BC 2→|＝16,|AB →＋AC →|＝|AB →－AC →|,则|AM →|＝________.2 [∵|AB →＋AC →|＝|AB →－AC →|, ∴AB →·AC →＝0,AB →⊥AC →,∴△ABC 是直角三角形,BC 为斜边, ∴|AM →|＝12|BC →|＝12×4＝2.][合 作 探 究·攻 重 难]向量在平面几何中的应用( 1 )已知非零向量AB →与AC →满足⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →|AB →|＋AC →|AC →|·BC →＝0且AB →|AB →|·CA →|AC →|＝12,则△ABC 的形状是( )A ．三边均不相等的三角形B ．直角三角形C ．等腰三角形D ．等边三角形( 2 )已知四边形ABCD 是边长为6的正方形,E 为AB 的中点,点F 在BC 上,且BF ∶FC ＝2∶1,AF 与EC 相交于点P ,求四边形APCD 的面积．[思路探究] ( 1 )先由平行四边形法则分析AB→|AB →|＋AC→|AC →|的几何意义,由数量积为0推出垂直关系,再由AB→|AB →|·CA →|AC →|＝12求∠BAC ,最后判断△ABC 的形状． ( 2 )先建系设点P 坐标,再根据A ,P ,F 和C ,P ,E 分别共线求点P 坐标,最后求四边形APCD 的面积．( 1 )C [( 1 )由⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →|AB →|＋AC →|AC →|·BC →＝0,得∠A 的平分线垂直于BC ,所以AB ＝AC ,设AB →,CA →的夹角为θ,而AB→|AB →|·CA →|AC →|＝cos θ＝12, 又θ∈[0,π],所以∠BAC ＝π－π3＝23π,故△ABC 为等腰三角形．( 2 )以A 为坐标原点,AB 为x 轴AD 为y 轴建立直角坐标系,如图所示,∴A ( 0,0 ),B ( 6,0 ),C ( 6,6 ),D ( 0,6 ),F ( 6,4 ),E ( 3,0 ),设P ( x ,y ),AP →＝( x ,y ), AF →＝( 6,4 ),EP →＝( x －3,y ),EC →＝( 3,6 )．由点A ,P ,F 和点C ,P ,E 分别共线,得⎩⎪⎨⎪⎧4x －6y ＝0，6x －3－3y ＝0，∴⎩⎪⎨⎪⎧x ＝92，y ＝3，∴S 四边形APCD ＝S 正方形ABCD －S △AEP －S △CEB ＝36－12×3×3－12×3×6＝452.]母题探究:1.将本例1( 1 )的条件改为( OB →－OC → )·( OB →＋OC →－2OA →)＝0,试判断△ABC 的形状．[详细解析] ∵( OB →－OC → )·( OB →＋OC →－2OA →)＝0, ∴( OB →－OC → )·( OB →－OA →＋OC →－OA →)＝0, ∴CB →·( AB →＋AC →)＝0, ∴( AB →－AC → )·( AB →＋AC →)＝0, ∴AB 2→－AC 2→＝0,即|AB →|2－|AC →|2＝0, 所以|AB →|＝|AC →|, ∴△ABC 是等腰三角形．2．将本例1( 2 )的条件“BF ∶FC ＝2∶1”改为“BF ∶FC ＝1∶1”,求证:AF ⊥DE .[证明] 建立如图所示的平面直角坐标系, 则A ( 0,0 ),B ( 6,0 ),C ( 6,6 ),D ( 0,6 ),则中点E ( 3,0 ),F ( 6,3 ),∴AF →＝( 6,3 ),DE →＝( 3,－6 ), ∴AF →·DE →＝6×3＋3×( －6 )＝0, ∴AF →⊥DE →,∴AF ⊥DE . [规律方法]1向量法证明平面几何中AB ⊥CD 的方法:法一:①选择一组向量作基底;②用基底表示AB →和CD →;③证明AB →·CD →的值为0;④给出几何结论AB ⊥CD .法二:先求AB →,CD →的坐标,AB →＝x 1,y 1,CD →＝x 2,y 2,再计算AB →·CD →的值为0,从而得到几何结论AB ⊥CD .2用向量法证明平面几何中AB ∥CD 的方法:法一:①选择一组向量作基底;②用基底表示AB →和CD → );③寻找实数λ,使AB →＝λCD →,即AB →∥CD →;④给出几何结论AB ∥CD .法二:先求AB →,CD →的坐标,AB →＝x 1,y 1,CD →＝x 2,y 2.利用向量共线的坐标关系x 1y 2－x 2y 1＝0得到AB →∥CD →,再给出几何结论AB ∥CD .,以上两种方法,都是建立在A ,B ,C ,D 中任意三点都不共线的基础上,才有AB →∥CD →得到AB ∥CD .向量在详细解析几何中的应用已知点A ( 1,0 ),直线l :y ＝2x －6,点R 是直线l 上的一点,若RA →＝2AP →,求点P的轨迹方程.【2265】[思路探究] 设Px ，y ，R x 0，y 0→依据 RA →＝2AP →找x ，y 与x 0，y 0的关系→由点R 在直线l 得y 0＝2x 0－6→消x 0，y 0得x 与y的关系即为所求[详细解析] 设P ( x ,y ),R ( x 0,y 0 ), 则RA →＝( 1,0 )－( x 0,y 0 )＝( 1－x 0,－y 0 ), AP →＝( x ,y )－( 1,0 )＝( x －1,y )．由RA →＝2AP →,得⎩⎪⎨⎪⎧1－x 0＝2x －1，－y 0＝2y .又∵点R 在直线l :y ＝2x －6上,∴y 0＝2x 0－6,∴⎩⎪⎨⎪⎧1－x 0＝2x －2， ①6－2x 0＝2y ， ②由①得x 0＝3－2x ,代入②得6－2( 3－2x )＝2y ,整理得y ＝2x ,即为点P 的轨迹方程． [规律方法] 用向量方法解决详细解析几何问题的步骤:一是把详细解析几何问题中的相关量用向量表示;二是转化为向量模型,通过向量运算解决问题;三是将结果还原为详细解析几何问题.[跟踪训练]1．已知△ABC 的三个顶点A ( 0,－4 ),B ( 4,0 ),C ( －6,2 ),点D ,E ,F 分别为边BC ,CA ,AB 的中点．( 1 )求直线DE 的方程;( 2 )求AB 边上的高线CH 所在直线的方程．[详细解析] ( 1 )设M ( x ,y )是直线DE 上任意一点, 则DM →∥DE →,因为点D ,E 分别为边BC ,CA 的中点,所以点D ,E 的坐标分别为D ( －1,1 ),E ( －3,－1 ), DM →＝( x ＋1,y －1 ),DE →＝( －2,－2 ),所以( －2 )( x ＋1 )－( －2 )( y －1 )＝0, 即x －y ＋2＝0为直线DE 的方程．( 2 )设点N ( x ,y )是CH 所在直线上任意一点,则CN →⊥AB →,所以CN →·AB →＝0, 又CN →＝( x ＋6,y －2 ),AB →＝( 4,4 ), 所以4( x ＋6 )＋4( y －2 )＝0, 即x ＋y ＋4＝0为所求直线CH 的方程．平面向量在物理中的应用[探究问题]1．向量的数量积与功有什么联系？提示:物理上力作功的实质是力在物体前进方向上的分力与物体位移距离的乘积,它的实质是向量的数量积．2．用向量方法解决物理问题的一般步骤是什么？提示:用向量方法解决物理学中的相关问题,一般来说分为四个步骤:①问题转化,即把物理问题转化为数学问题;②建立模型,即建立以向量为载体的数学模型;③求解参数,即求向量的模、夹角、数量积等;④回答问题,即把所得的数学结论回归到物理问题中．( 1 )一物体在力F 1＝( 3,－4 ),F 2＝( 2,－5 ),F 3＝( 3,1 )的共同作用下从点A ( 1,1 )移动到点B ( 0,5 )．在这个过程中三个力的合力所做的功等于________．( 2 )设作用于同一点的三个力F 1,F 2,F 3处于平衡状态,若|F 1|＝1,|F 2|＝2,且F 1与F 2的夹角为23π,如图251所示．图251①求F 3的大小． ②求F 2与F 3的夹角.【2266】[思路探究] ( 1 )求出合力、位移的坐标表示 →利用数量积求功( 2 )①由三个力处于平衡状态用F 1，F 2表示F 3 →用向量模的计算公式求F 3的大小②用F 1，F 2表示F 3→构造F 2·F 3→利用夹角公式求解( 1 )－40 [因为F 1＝( 3,－4 ),F 2＝( 2,－5 ),F 3＝( 3,1 ),所以合力F ＝F 1＋F 2＋F 3＝( 8,－8 ),AB →＝( －1,4 ),则F ·AB →＝－1×8－8×4＝－40, 即三个力的合力所做的功为－40.] ( 2 )①由题意|F 3|＝|F 1＋F 2|,因为|F 1|＝1,|F 2|＝2,且F 1与F 2的夹角为23π,所以|F 3|＝|F 1＋F 2|＝1＋4＋2×1×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－12＝ 3. ②设F 2与F 3的夹角为θ, 因为F 3＝－( F 1＋F 2 ), 所以F 3·F 2＝－F 1·F 2－F 2·F 2, 所以3·2·cos θ＝－1×2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－12－4, 所以cos θ＝－32, 所以θ＝56π.[规律方法] 向量在物理中的应用: 1求力向量,速度向量常用的方法:一般是向量几何化,借助于向量求和的平行四边形法则求解.2用向量方法解决物理问题的步骤:①把物理问题中的相关量用向量表示;②转化为向量问题的模型,通过向量运算使问题解决; ③结果还原为物理问题. [跟踪训练]2．在静水中划船速度的大小是每分钟40 m,水流速度的大小是每分钟20 m,如果一小船从岸边O 处出发,沿着垂直于水流的航线到达对岸,则小船的行进方向应指向哪里？[详细解析] 如图所示,设向量OA →的长度和方向表示水流速度的大小和方向,向量OB →的长度和方向表示船在静水中速度的大小和方向,以OA →,OB →为邻边作平行四边形OACB ,连接OC .依题意OC ⊥OA ,BC ＝OA ＝20,OB ＝40, ∴∠BOC ＝30°.故船应向上游( 左 )与河岸夹角为60°的方向行进．[当 堂 达 标·固 双 基]1．过点M ( 2,3 ),且垂直于向量u ＝( 2,1 )的直线方程为( ) A ．2x ＋y －7＝0 B ．2x ＋y ＋7＝0 C ．x －2y ＋4＝0D ．x －2y －4＝0A [设P ( x ,y )是所求直线上任一点,则MP →⊥u .又MP →＝( x －2,y －3 ),所以2( x －2 )＋( y －3 )＝0,即2x ＋y －7＝0.]2．已知点A ( 2,3 ),B ( －2,6 ),C ( 6,6 ),D ( 10,3 ),则以ABCD 为顶点的四边形是( )【2267】A ．梯形B ．邻边不相等的平行四边形C ．菱形D ．两组对边均不平行的四边形B [因为AD →＝( 8,0 ),BC →＝( 8,0 ),所以AD →＝BC →,因为BA →＝( 4,－3 ),所以|BA →|＝5,而|BC →|＝8,故为邻边不相等的平行四边形．]3．已知作用在点A 的三个力f 1＝( 3,4 ),f 2＝( 2,－5 ),f 3＝( 3,1 ),且A ( 1,1 ),则合力f ＝f 1＋f 2＋f 3的终点坐标为( )A ．( 9,1 )B ．( 1,9 )C ．( 9,0 )D ．( 0,9 )A [f ＝f 1＋f 2＋f 3＝( 3,4 )＋( 2,－5 )＋( 3,1 )＝( 8,0 ),设终点为B ( x ,y ),则( x －1,y －1 )＝( 8,0 ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x －1＝8，y －1＝0，所以⎩⎪⎨⎪⎧x ＝9，y ＝1，所以终点坐标为( 9,1 )．]4．坐标平面内一只小蚂蚁以速度v ＝( 1,2 )从点A ( 4,6 )处移动到点B ( 7,12 )处,其所用时间长短为________．3 [设所用时间长短为t ,则 AB →＝t v ,即( 3,6 )＝t ( 1,2 ),所以t ＝3.]5．已知△ABC 是直角三角形,CA ＝CB ,D 是CB 的中点,E 是AB 上的一点,且AE ＝2EB .求证:AD ⊥CE .【2268】[证明] 以C 为原点,CA 所在直线为x 轴,CB 所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系( 略 )．设AC ＝a ,则A ( a,0 ),B ( 0,a ),D ⎝⎛⎭⎪⎫0，a 2,C ( 0,0 ),E ⎝ ⎛⎭⎪⎫13a ，23a . 因为AD →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－a ，a 2,CE →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13a ，23a ,所以AD →·CE →＝－a ·13a ＋a 2·23a ＝0,所以AD →⊥CE →,即AD ⊥CE .。
高中数学必修四《平面几何中的向量方法》优秀教学设计
2.5.1平面几何中的向量方法一、教学目标1．通过平行四边形这个几何模型，归纳总结出用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”；2．了解平面几何图形中的有关性质，如平移、全等、相似、长度、夹角等可以由向量的线性运算及数量积表示；3．通过对新方法的探求，渗透教学内容中普遍存在的相互联系、相互转化的观点学情分析高一学生的应用意识和应用能力比较弱，而运用向量知识解决几何问题，需要有一定的知识迁移、语言转换能力，这些要求对学生的学习造成了一定的困难。
在思维层面上，学生往往难以想到平面几何与向量之间的密切联系，或是不善于将几何实际问题转化为向量问题来解决。
因此，在本节应用实例课的教学过程中，重点将放在向量的几何背景知识上，着重引导学生怎样将几何实际问题转化为向量问题。
二、教学重、难点重点：用向量方法解决几何问题的基本方法和基本步骤 难点：如何构建向量模型将平面几何问题化归为向量问题 三、教学过程： （一）直接引入向量概念和运算，都有明确的物理背景和几何背景。
当向量与平面坐标系结合以后，向量的运算就可以完全转化为“代数”的计算，这就为我们解决物理问题和几何研究带来极大的方便。
由于向量的线性运算和数量积运算具有鲜明的几何背景，平面几何的许多性质，如平移、全等、相似、长度、夹角都可以由向量的线性运算及数量积表示出来，因此，利用向量方法可以解决平面几何中的一些问题。
（二）探究新知 【情境引入】长方形对角线的长度与两条邻边长度之间有何关系？答：222222AB BC CD DA AC BD +++=+【师生活动】教师设问，学生画图，【设计意图】长方形是特殊的平行四边形，公式结论是学生已知的，为研究平行四边形这个一般问题奠定了基础，体现了由特殊到一般的数学思想．例1．平行四边形是表示向量加法与减法的几何模型.如图,AC AB AD DB AB AD =+=-， 类比长方形对角线的长度与两条邻边长度之间的上述关系，你能发现平行四边形对角线的长度与两条邻边长度之间的关系吗？思考1：题中的几何问题可转化为向量问题吗？ 【师生活动】分析：不妨设,AB a AD b ==， （选择这组基底，其它线段对应向量用它们表示．） 则,AC a b DB a b =+=-，2222,AB a AD b ==．涉及长度问题常常考虑向量的数量积，为此，我们计算22,AC DB ． 解：222()()2AC AC AC a b a b a a a b b a b b a a b b==++=+++=++（１）同理2DB =222.a a b b -+（２）观察(1),(2)两式的特点，我们发现，(1)(2)+得2222222()2()AC DB a b AB AD +=+=+即平行四边形对角线的平方和等于两条邻边平方和的两倍．【设计说明】教师引导学生猜想平行四边形对角线的长度与两邻边长度之间有什么关系，利用类比的思想方法，猜想平行四边形有没有相似关系．指导学生猜想出结论：平行四边形两条对角线的平方和等于四条边的平方和，并运用向量方法进行证明．【设计意图】借助平行四边形这个向量加法与减法的几何模型，引导学生用向量的数量积证明与长度有关的几何问题，加强向量方法的“三步曲”的应用．思考2：向量也可以坐标运算，那么本题可以如何建立直角坐标系，设点的坐标转化为向量的坐标进行运算呢？解:如图建立平面直角坐标系,设(,0),(,)B a D b c ,则(,)C a b c +(,0),(,),AB a AD b c ==(,),(,)AC a b c DB a b c =+=--22||,||,AB a AD b c ==+22||(),||()AC a b c DB a b c =++=-+2222AB BC CD DA +++=222222(||||)2(),AB AD a b c +=++22AC BD +=22222||||2()AC DB a b c +=++222AB BD +=|222AD AB += 2222||||||||AD DC BC AB +++【师生活动】教师可引导学生思考探究，利用向量的几何法简捷地解决了平面几何问题，可否利用向量的坐标运算呢？这需要建立平面直角坐标系，找出所需点的坐标，如果能比较方便地建立起平面直角坐标系，如本例中图形,很方便建立平面直角坐标系，且图形中的各个点的坐标也容易写出，是否利用向量的坐标运算能更快捷地解决问题呢？ 教师引导学生建系、找点的坐标，然后让学生独立完成．【设计意图】进一步调动学生的思维，引导学生应用不同的向量方法解决典型问题，有利于培养学生的发散思维能力．思考３：如果不用向量方法，你能用其他方法证明上述结论吗？ 证明：作CF AB ⊥于F ，DE AB ⊥于E ，则RT ADE RT BCF ∆≅∆，,AD BC AE BF ∴==， 由于22222()AC AF CF AB BF CF =+=++2222222AB BF AB BF CF AB BC AB BF=+++=++22222222()2BD BE DE AB AE DE AB AB AE AE DE =+=-+=-++222AB AB AE AD =-+222AB AB AE BC =-+22222()AC BD AB AD ∴+=+.【师生活动】教师可引导学生思考探究，学生作辅助线，利用平面几何勾股定理解决问题．【设计意图】教师充分让学生对以上各种方法进行分析比较，在培养学生发散思维的同时，让学生体会向量法解决几何问题的优越性，适时引导学生归纳用向量方法处理平面几何问题的一般步骤．方法四：证明：由余弦定理得2222cos AC DA DC DA DC CDA =+-⋅⋅∠ ① 2222cos BD AD AB AD AB DAB =+-⋅⋅∠ ②DC AB =且CDA DAB π∠=-∠cos cos()cos CDA DAB DAB π∴∠=-∠=-∠ ∴①+②得222222AC BD AB AD +=+（三）理解新知【师生活动】师：通过以上问题的解决，我们总结一下运用向量方法解决平面几何问题可以分哪几个步骤？生：运用向量方法解决平面几何问题“三步曲”： (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”成几何关系．师生共同简述：形到向量 ⇒ 向量的运算⇒向量和数到形．【设计意图】总结解题方法，加深对用向量方法处理平面几何问题的一般步骤的理解，突破重难点．（四）运用新知例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？猜想：AR RT TC ==【师生活动】分析：由于,R T 是对角线AC 上的两点，要判断,,AR RT TC 之间的关系，只需分别判断,,AR RT TC 与AC 的关系即可解：第一步, 建立平面几何与向量的关系，用向量表示问题中的几何元素，将平面几何问题转化为向量问题：设,,,AB a AD b AR r AC a b ====+则. 第二步, 通过向量运算,研究几何元素之间的关系: 由于AR 与AC 共线,所以我们设又因为12EB AB AE a b =-=-ER 与EB 共线,所以我们设1()2ER mEB m a b ==-因为(),AR r nAC n a b n R ===+∈A R A E E R=+所以11()22r b m a b =+- 因此11()()22n a b b m a b +=+-, 即1()()02m n m a n b --++=. 由于向量,a b 不共线,要使上式为0,必须0102n m m n -=⎧⎪⎨-+=⎪⎩. 解得13n m ==. 所以13AR AC =. 同理13TC AC =. 于是13RT AC =. 第三步,把运算结果“翻译”成几何关系AR RT TC ==.【设计说明】此题对学生而言有一定难度，先用几何画板动态演示并展示测量的数据，让学生观察猜想出结论，师生共同分析，指导学生如何将几何问题化归为向量问题，突破本题难点，引导学生用待定系数法表示两平行向量，进而解答出此题． 通过“举一反三”，让学生熟练应用此题中的数学思想和方法．【设计意图】通过此题进一步熟悉向量法的“三步曲”的应用，同样重要的是此题应用到了平行向量基本定理和平面向量基本定理，用向量的数乘表示其平行向量的重要数学思想，和待定系数法这个重要的数学方法．通过此题启发学生灵活运用向量工具解几何问题．变式练习1. 已知AC 为圆O 的一条直径，ABC ∠为圆周角.求证：90ABC ∠=． 证明：设,,AO a OC OB b a b ====,AB AO OB a b =+=+BC a b =-，22()()0AB BC a b a b a b =+-=-=AB BC ∴⊥，90ABC ∴∠=．【设计意图】让学生学会灵活的利用圆的特性、线段垂直的关系等知识巧妙地将几何问题化归为向量问题.变式练习２. 已知在等腰ABC ∆中，,BB CC ''是两腰上的中线,且BB CC ''⊥,求顶角A 的余弦值．解:建立如图所示的平面直角坐标系,取(0,),(,0)A a C c 则(,0)B c -，(0,),(,),(,0),(2,0)OA a BA c a OC c BC c ====．因为,BB CC ''′都是中线，所以'BB =21()BC BA += 3(,)22c a， 同理CC =3(,)22c a-．因为BB CC ''⊥，所以229044ac -+=,229a c =． 所以cos A =542992222222=+-=+-=c c c c ca c a ． 【设计说明】教师可引导学生思考探究，上例利用向量的几何法简捷地解决了平面几何问题.可否利用向量的坐标运算呢？这需要建立平面直角坐标系，找出所需点的坐标.如果能比较方便地建立起平面直角坐标系，如本例中图形，很方便建立平面直角坐标系，且图形中的各个点的坐标也容易写出，是否利用向量的坐标运算能更快捷地解决问题呢？教师引导学生建系、找点的坐标，然后让学生独立完成.【设计意图】本例利用的方法与探究2有所不同，但其本质是一致的，比较两种解法的异同，找出其内在的联系，以达融会贯通，灵活运用． 课堂练习：1．向量,,b OB a OA ==且不共线, 则AOB ∠的平分线OM 可表示为（ D ）.,.,a b a b A B aba b+++..()b a a b a b C D a babλ+++２．如图，已知,,AD BE CF 是ABC ∆三条高．求证：,,AD BE CF 交于一点． 分析：设AD 与BE 交于H ，只须证⊥由此可设=，=，=如何证⊥？如何证0=⋅？利用AH ⊥CB ，BH ⊥CA ．（解答过程由学生完成） （五）课堂小结1.用向量法解平面几何问题的基本思路 用向量方法解决平面几何的“三步曲”：(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”成几何关系.简述：形到向量 ⇒向量的运算⇒向量和数到形． 2.本节课用到了哪些思想方法? 平面向量的基本定理ABC D EFH如果12,e e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对这一平面内的任一向量a ，有且只有一对实数12,λλ,使1122a e e λλ=+．说明：(1)作为基底的两个向量必须不共线(2)用基底可以表示平面内任意一个向量 （3）基底给定时,分解形式唯一.当要表示同一平面内的多个向量时，要想到“向量基底化”思想．【设计意图】使学生把解题过程中的思想方法总结出来，达到思维能力的提升，从而更广泛的应用于以后的学习中． （六）布置作业 1．必做题：课本P113 A 组1、2 ２．选做题： 设过AOB ∆的重心G 的直线与边,OA OB 分别交于点,P Q ，设,OP xOA OQ yOB ==，AOB ∆ 与OPQ ∆的面积分别是,S T ，证明：（1）311=+y x ； （2）S T S 2191≤≤． 【设计意图】巩固基础知识，设置分层作业，满足每一位学生，增强学生学习数学的愿望和信心.３. 课后练习 自主学习丛书２.５ABO PQG。
新人教版高中数学必修二第六章平面向量及其应用精品教案
平面向量的概念【教学过程】一、问题导入预习教材P2－P4的内容，思考以下问题： 1．向量是如何定义的？向量与数量有什么区别？ 2．怎样表示向量？向量的相关概念有哪些？3．两个向量（向量的模）能否比较大小？4．如何判断相等向量或共线向量？向量AB →与向量BA →是相等向量吗？二、新知探究 1．向量的相关概念例1：给出下列命题：①若AB→＝DC →，则A ，B ，C ，D 四点是平行四边形的四个顶点； ②在▱ABCD 中，一定有AB →＝DC →；③若a ＝b ，b ＝c ，则a ＝c ．其中所有正确命题的序号为________．解析：AB→＝DC →，A ，B ，C ，D 四点可能在同一条直线上，故①不正确；在▱ABCD 中，|AB →|＝|DC→|，AB →与DC →平行且方向相同，故AB →＝DC →，故②正确；a ＝b ，则|a |＝|b |，且a 与b 的方向相同；b ＝c ，则|b |＝|c |，且b 与c 的方向相同，则a 与c 长度相等且方向相同，故a ＝c ，故③正确．答案：②③ 教师小结（1）判断一个量是否为向量的两个关键条件 ①有大小；②有方向．两个条件缺一不可．（2）理解零向量和单位向量应注意的问题 ①零向量的方向是任意的，所有的零向量都相等； ②单位向量不一定相等，易忽略向量的方向． 2．向量的表示例2：在如图所示的坐标纸上（每个小方格的边长为1），用直尺和圆规画出下列向量：（1）OA →，使|OA →|＝42，点A 在点O 北偏东45°方向上；（2）AB→，使|AB →|＝4，点B 在点A 正东方向上； （3）BC →，使|BC →|＝6，点C 在点B 北偏东30°方向上．解：（1）由于点A 在点O 北偏东45°方向上，所以在坐标纸上点A 距点O 的横向小方格数与纵向小方格数相等．又|OA→|＝42，小方格的边长为1，所以点A 距点O 的横向小方格数与纵向小方格数都为4，于是点A 的位置可以确定，画出向量OA→，如图所示．（2）由于点B 在点A 正东方向上，且|AB →|＝4，所以在坐标纸上点B 距点A 的横向小方格数为4，纵向小方格数为0，于是点B 的位置可以确定，画出向量AB→，如图所示．（3）由于点C 在点B 北偏东30°方向上，且|BC →|＝6，依据勾股定理可得，在坐标纸上点C 距点B 的横向小方格数为3，纵向小方格数为33≈5.2，于是点C 的位置可以确定，画出向量BC→，如图所示．教师小结：用有向线段表示向量的步骤3．共线向量与相等向量例3：如图所示，O 是正六边形ABCDEF 的中心，且OA →＝a ，OB →＝b ，在每两点所确定的向量中．（1）与a 的长度相等、方向相反的向量有哪些？ （2）与a 共线的向量有哪些？解：（1）与a 的长度相等、方向相反的向量有OD →，BC →，AO →，FE →．（2）与a 共线的向量有EF →，BC →，OD →，FE →，CB →，DO →，AO →，DA →，AD →．互动探究：（1）变条件、变问法：本例中若OC →＝c ，其他条件不变，试分别写出与a ，b ，c 相等的向量．解：与a 相等的向量有EF →，DO →，CB →；与b 相等的向量有DC →，EO →，F A →；与c 相等的向量有FO→，ED →，AB →． （2）变问法：本例条件不变，与AD→共线的向量有哪些？解：与AD →共线的向量有EF →，BC →，OD →，FE →，CB →，DO →，AO →，DA →，OA →． 教师小结共线向量与相等向量的判断（1）如果两个向量所在的直线平行或重合，那么这两个向量是共线向量． （2）共线向量不一定是相等向量，但相等向量一定是共线向量．（3）非零向量的共线具有传递性，即向量a ，b ，c 为非零向量，若a ∥b ，b ∥c ，则可推出a ∥c ．注意：对于共线向量所在直线的位置关系的判断，要注意直线平行或重合两种情况．【课堂总结】1．向量的概念及表示（1）概念：既有大小又有方向的量． （2）有向线段①定义：具有方向的线段． ②三个要素：起点、方向、长度．③表示：在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向．以A 为起点、B 为终点的有向线段记作AB →．④长度：线段AB 的长度也叫做有向线段AB →的长度，记作|AB →|．（3）向量的表示2．向量的有关概念（1）向量的模（长度）：向量AB →的大小，称为向量AB →的长度（或称模），记作|AB →|．（2）零向量：长度为0的向量，记作0． （3）单位向量：长度等于1个单位长度的向量． 3．两个向量间的关系（1）平行向量：方向相同或相反的非零向量，也叫做共线向量．若a ，b 是平行向量，记作a ∥b ．规定：零向量与任意向量平行，即对任意向量a ，都有0∥a ．（2）相等向量：长度相等且方向相同的向量，若a ，b 是相等向量，记作a ＝b ． ■名师点拨（1）平行向量也称为共线向量，两个概念没有区别． （2）共线向量所在直线可以平行，与平面几何中的共线不同． （3）平行向量可以共线，与平面几何中的直线平行不同．【课堂检测】1．如图，在▱ABCD 中，点E ，F 分别是AB ，CD 的中点，图中与AE →平行的向量的个数为（ ）A ．1B ．2C ．3D ．4解析：选C ．图中与AE→平行的向量为BE →，FD →，FC →共3个．2．下列结论中正确的是（ ） ①若a ∥b 且|a |＝|b |，则a ＝b ； ②若a ＝b ，则a ∥b 且|a |＝|b |；③若a 与b 方向相同且|a |＝|b |，则a ＝b ； ④若a ≠b ，则a 与b 方向相反且|a |≠|b |．A ．①③B ．②③C ．③④D ．②④解析：选B ．两个向量相等需同向等长，反之也成立，故①错误，a ，b 可能反向；②③正确；④两向量不相等，可能是不同向或者长度不相等或者不同向且长度不相等．3．已知O 是正方形ABCD 对角线的交点，在以O ，A ，B ，C ，D 这5点中任意一点为起点，另一点为终点的所有向量中，写出：（1）与BC→相等的向量；（2）与OB→长度相等的向量；（3）与DA→共线的向量．解：画出图形，如图所示． （1）易知BC ∥AD ，BC ＝AD ，所以与BC→相等的向量为AD →． （2）由O 是正方形ABCD 对角线的交点知OB ＝OD ＝OA ＝OC ， 所以与OB→长度相等的向量为BO →，OC →，CO →，OA →，AO →，OD →，DO →．（3）与DA→共线的向量为AD →，BC →，CB →．平面向量的应用【第一课时】教学重难点教学目标核心素养向量在平面几何中的应用会用向量方法解决平面几何中的平行、垂直、长度、夹角等问题数学建模、逻辑推理向量在物理中的应用会用向量方法解决物理中的速度、力学问题数学建模、数学运算【教学过程】一、问题导入预习教材内容，思考以下问题：1．利用向量可以解决哪些常见的几何问题？ 2．如何用向量方法解决物理问题？ 二、新知探究探究点1：向量在几何中的应用角度一：平面几何中的垂直问题例1：如图所示，在正方形ABCD 中，E ，F 分别是AB ，BC 的中点，求证：AF ⊥DE ．证明：法一：设AD→＝a ，AB →＝b ，则|a |＝|b |，a·b ＝0， 又DE→＝DA →＋AE →＝－a ＋12b ，AF →＝AB →＋BF →＝b ＋12a ， 所以AF →·DE →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫b ＋12a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫－a ＋12b ＝－12a 2－34a ·b ＋12b 2＝－12|a |2＋12|b |2＝0． 故AF→⊥DE →，即AF ⊥DE ． 法二：如图，建立平面直角坐标系，设正方形的边长为2，则A （0，0），D （0，2），E （1，0），F （2，1），AF →＝（2，1），DE →＝（1，－2）．因为AF →·DE →＝（2，1）·（1，－2）＝2－2＝0，所以AF→⊥DE →，即AF ⊥DE ． 角度二：平面几何中的平行（或共线）问题：如图，点O 是平行四边形ABCD 的中心，E ，F 分别在边CD ，AB 上，且CE ED ＝AF FB ＝12．求证：点E ，O ，F 在同一直线上．证明：设AB→＝m ，AD →＝n ，由CE ED ＝AF FB ＝12，知E ，F 分别是CD ，AB 的三等分点，所以FO →＝F A →＋AO→＝13BA →＋12AC → ＝－13m ＋12（m ＋n ）＝16m ＋12n ， OE→＝OC →＋CE →＝12AC →＋13CD → ＝12（m ＋n ）－13m ＝16m ＋12n ．所以FO →＝OE →．又O 为FO→和OE →的公共点，故点E ，O ，F 在同一直线上．角度三：平面几何中的长度问题：如图，平行四边形ABCD 中，已知AD ＝1，AB ＝2，对角线BD＝2，求对角线AC 的长．解：设AD→＝a ，AB →＝b ，则BD →＝a －b ，AC →＝a ＋b ，而|BD →|＝|a －b |＝a 2－2a ·b ＋b 2＝1＋4－2a ·b ＝5－2a ·b ＝2，所以5－2a ·b ＝4，所以a ·b ＝12，又|AC →|2＝|a ＋b |2＝a 2＋2a ·b ＋b 2＝1＋4＋2a ·b ＝6，所以|AC →|＝6，即AC ＝6．用向量方法解决平面几何问题的步骤向量在物理中的应用：（1）在长江南岸某渡口处，江水以12．5 km/h 的速度向东流，渡船的速度为25 km/h ．渡船要垂直地渡过长江，其航向应如何确定？（2）已知两恒力F 1＝（3，4），F 2＝（6，－5）作用于同一质点，使之由点A （20，15）移动到点B （7，0），求F 1，F 2分别对质点所做的功．解：（1）如图，设AB →表示水流的速度，AD →表示渡船的速度，AC →表示渡船实际垂直过江的速度．因为AB→＋AD →＝AC →，所以四边形ABCD 为平行四边形． 在Rt △ACD 中，∠ACD ＝90°，|DC →|＝|AB →|＝12．5．|AD →|＝25，所以∠CAD ＝30°，即渡船要垂直地渡过长江，其航向应为北偏西30°． （2）设物体在力F 作用下的位移为s ，则所做的功为W ＝F ·s ．因为AB →＝（7，0）－（20，15）＝（－13，－15）． 所以W 1＝F 1·AB →＝（3，4）·（－13，－15） ＝3×（－13）＋4×（－15）＝－99（焦），W 2＝F 2·AB →＝（6，－5）·（－13，－15）＝6×（－13）＋（－5）×（－15）＝－3（焦）．用向量方法解决物理问题的“三步曲”三、课堂总结1．用向量方法解决平面几何问题的“三个步骤”2．向量在物理学中的应用（1）由于物理学中的力、速度、位移都是矢量，它们的分解与合成与向量的减法和加法相似，可以用向量的知识来解决．（2）物理学中的功是一个标量，即为力F与位移s的数量积，即W＝F·s＝|F||s|cos θ（θ为F与s的夹角）．四、课堂检测1．河水的流速为2 m/s，一艘小船以垂直于河岸方向10 m/s的速度驶向对岸，则小船在静水中的速度大小为（）A．10 m/s B．226 m/sC．4 6 m/s D．12 m/s解析：选B．由题意知|v水|＝2 m/s，|v船|＝10 m/s，作出示意图如图．所以小船在静水中的速度大小|v|＝102＋22＝226（m/s）．2．已知三个力f1＝（－2，－1），f2＝（－3，2），f3＝（4，－3）同时作用于某物体上一点，为使物体保持平衡，再加上一个力f4，则f4＝（）A．（－1，－2）B．（1，－2）C．（－1，2）D．（1，2）解析：选D．由物理知识知f1＋f2＋f3＋f4＝0，故f4＝－（f1＋f2＋f3）＝（1，2）．3．设P，Q分别是梯形ABCD的对角线AC与BD的中点，AB∥DC，试用向量证明：PQ ∥AB．证明：设DC →＝λAB →（λ＞0且λ≠1），因为PQ →＝AQ →－AP →＝AB →＋BQ →－AP →＝AB →＋12（BD →－AC →） ＝AB→＋12[（AD →－AB →）－（AD →＋DC →）] ＝AB→＋12（CD →－AB →） ＝12（CD →＋AB →）＝12（－λ＋1）AB→， 所以PQ→∥AB →，又P ，Q ，A ，B 四点不共线，所以PQ ∥AB ． 【第二课时】教学重难点教学目标核心素养余弦定理 了解余弦定理的推导过程 逻辑推理 余弦定理的推论掌握余弦定理的几种变形公式及应用数学运算三角形的元素及解三角形 能利用余弦定理求解三角形的边、角等问题数学运算【教学过程】一、问题导入预习教材内容，思考以下问题： 1．余弦定理的内容是什么？ 2．余弦定理有哪些推论？ 二、新知探究已知两边及一角解三角形：（1）（2018·高考全国卷Ⅱ）在△ABC 中，cos C 2＝55，BC ＝1，AC ＝5，则AB ＝（ ） A ．4 2 B ．30 C ．29D ．2 5（2）已知△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，a ＝5，c ＝2，cos A ＝23，则b ＝（ ）A ． 2B ． 3C ．2D ．3 解析：（1）因为cos C ＝2cos 2 C 2－1＝2×15－1＝－35，所以由余弦定理，得AB 2＝AC 2＋BC2－2AC ·BC cos C ＝25＋1－2×5×1×⎝ ⎛⎭⎪⎫－35＝32，所以AB ＝42，故选A ．（2）由余弦定理得5＝22＋b 2－2×2b cos A ，因为cos A ＝23，所以3b 2－8b －3＝0，所以b ＝3⎝ ⎛⎭⎪⎫b ＝－13舍去．故选D ．答案：（1）A （2）D 互动探究：变条件：将本例（2）中的条件“a ＝5，c ＝2，cos A ＝23”改为“a ＝2，c ＝23，cos A ＝32”，求b 为何值？ 解：由余弦定理得： a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，所以22＝b 2＋（23）2－2×b ×23×32， 即b 2－6b ＋8＝0，解得b ＝2或b ＝4． 规律方法：解决“已知两边及一角”解三角问题的步骤（1）用余弦定理列出关于第三边的等量关系建立方程，运用解方程的方法求出此边长． （2）再用余弦定理和三角形内角和定理求出其他两角． 探究点2：已知三边（三边关系）解三角形：（1）在△ABC 中，已知a ＝3，b ＝5，c ＝19，则最大角与最小角的和为（ ） A ．90° B ．120° C ．135°D ．150°（2）在△ABC 中，若（a ＋c ）（a －c ）＝b （b －c ），则A 等于（ ） A ．90° B ．60° C ．120°D ．150°解析：（1）在△ABC 中，因为a ＝3，b ＝5，c ＝19，所以最大角为B ，最小角为A ，所以cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ＝9＋25－192×3×5＝12，所以C ＝60°，所以A ＋B ＝120°，所以△ABC 中的最大角与最小角的和为120°．故选B ．（2）因为（a ＋c ）（a －c ）＝b （b －c ），所以b 2＋c 2－a 2＝bc ，所以cos A ＝b 2＋c 2－a 22bc ＝12．因为A ∈（0°，180°），所以A ＝60°．答案：（1）B （2）B已知三角形的三边解三角形的方法先利用余弦定理的推论求出一个角的余弦，从而求出第一个角；再利用余弦定理的推论求出第二个角；最后利用三角形的内角和定理求出第三个角．注意：若已知三角形三边的比例关系，常根据比例的性质引入k ，从而转化为已知三边求解．探究点3： 判断三角形的形状：在△ABC 中，若b 2sin 2C ＋c 2sin 2B ＝2bc cos B cos C ，试判断△ABC 的形状． 解：将已知等式变形为b 2（1－cos 2C ）＋c 2（1－cos 2B ）＝2bc cos B cos C ． 由余弦定理并整理，得b 2＋c 2－b 2⎝⎛⎭⎪⎫a 2＋b 2－c 22ab 2－c 2⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2＋c 2－b 22ac 2 ＝2bc ×a 2＋c 2－b 22ac ×a 2＋b 2－c22ab ，所以b 2＋c 2＝[（a 2＋b 2－c 2）＋（a 2＋c 2－b 2）]24a 2＝4a 44a 2＝a 2．所以A ＝90°．所以△ABC 是直角三角形． 规律方法：（1）利用余弦定理判断三角形形状的两种途径①化边的关系：将条件中的角的关系，利用余弦定理化为边的关系，再变形条件判断． ②化角的关系：将条件转化为角与角之间的关系，通过三角变换得出关系进行判断． （2）判断三角形时经常用到以下结论①△ABC 为直角三角形⇔a 2＝b 2＋c 2或c 2＝a 2＋b 2或b 2＝a 2＋c 2． ②△ABC 为锐角三角形⇔a 2＋b 2＞c 2，且b 2＋c 2＞a 2，且c 2＋a 2＞b 2． ③△ABC 为钝角三角形⇔a 2＋b 2＜c 2或b 2＋c 2＜a 2或c 2＋a 2＜b 2．④若sin 2A ＝sin 2B ，则A ＝B 或A ＋B ＝π2． 三、课堂总结1．余弦定理2．余弦定理的推论cos A＝b2＋c2－a22bc；cos B＝a2＋c2－b22ac；cos C＝a2＋b2－c22ab．3．三角形的元素与解三角形（1）三角形的元素三角形的三个角A，B，C和它们的对边a，b，c叫做三角形的元素．（2）解三角形已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形．四、课堂检测1．在△ABC中，已知a＝5，b＝7，c＝8，则A＋C＝（）A．90°B．120°C．135°D．150°解析：选B．cos B＝a2＋c2－b22ac＝25＋64－492×5×8＝12．所以B＝60°，所以A＋C＝120°．2．在△ABC中，已知（a＋b＋c）（b＋c－a）＝3bc，则角A等于（）A．30°B．60°C．120°D．150°解析：选B．因为（b＋c）2－a2＝b2＋c2＋2bc－a2＝3bc，所以b2＋c2－a2＝bc，所以cos A＝b2＋c2－a22bc＝12，所以A＝60°．3．若△ABC的内角A，B，C所对的边a，b，c满足（a＋b）2－c2＝4，且C＝60°，则ab ＝________．解析：因为C＝60°，所以c2＝a2＋b2－2ab cos 60°，即c 2＝a 2＋b 2－ab ．① 又因为（a ＋b ）2－c 2＝4， 所以c 2＝a 2＋b 2＋2ab －4．②由①②知－ab ＝2ab －4，所以ab ＝43．答案：434．在△ABC 中，a cos A ＋b cos B ＝c cos C ，试判断△ABC 的形状．解：由余弦定理知cos A ＝b 2＋c 2－a 22bc ，cos B ＝c 2＋a 2－b 22ca ，cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ，代入已知条件得a ·b 2＋c 2－a 22bc ＋b ·c 2＋a 2－b 22ca ＋c ·c 2－a 2－b 22ab ＝0，通分得a 2（b 2＋c 2－a 2）＋b 2（a 2＋c 2－b 2）＋c 2（c 2－a 2－b 2）＝0， 展开整理得（a 2－b 2）2＝c 4．所以a 2－b 2＝±c 2，即a 2＝b 2＋c 2或b 2＝a 2＋c 2． 根据勾股定理知△ABC 是直角三角形．【第三课时】教学重难点教学目标核心素养正弦定理通过对任意三角形边长和角度关系的探索，掌握正弦 定理的内容及其证明方法逻辑推理【教学过程】一、问题导入预习教材内容，思考以下问题：1．在直角三角形中，边与角之间的关系是什么？ 2．正弦定理的内容是什么？ 二、新知探究已知两角及一边解三角形：在△ABC 中，已知c ＝10，A ＝45°，C ＝30°，解这个三角形．【解】因为A ＝45°，C ＝30°，所以B ＝180°－（A ＋C ）＝105°．由a sin A ＝c sin C 得a ＝c sin A sin C ＝10×sin 45°sin 30°＝102．因为sin 75°＝sin （30°＋45°）＝sin 30°cos 45°＋cos 30°sin 45°＝2＋64，所以b ＝c sin Bsin C ＝10×sin（A＋C）sin 30°＝20×2＋64＝52＋56．已知三角形的两角和任一边解三角形的思路（1）若所给边是已知角的对边时，可由正弦定理求另一角所对的边，再由三角形内角和定理求出第三个角．（2）若所给边不是已知角的对边时，先由三角形内角和定理求出第三个角，再由正弦定理求另外两边．已知两边及其中一边的对角解三角形已知△ABC中的下列条件，解三角形：（1）a＝10，b＝20，A＝60°；（2）a＝2，c＝6，C＝π3．解：（1）因为bsin B＝asin A，所以sin B＝b sin Aa＝20sin 60°10＝3>1，所以三角形无解．（2）因为asin A＝csin C，所以sin A＝a sin Cc＝22．因为c＞a，所以C＞A．所以A＝π4．所以B＝5π12，b＝c sin Bsin C＝6·sin5π12sinπ3＝3＋1．互动探究：变条件：若本例（2）中C＝π3改为A＝π4，其他条件不变，求C，B, b．解：因为asin A＝csin C，所以sin C＝c sin Aa＝32．所以C＝π3或2π3．当C＝π3时，B＝5π12，b＝a sin Bsin A＝3＋1．当C＝2π3时，B＝π12，b＝a sin Bsin A＝3－1．（1）已知两边及其中一边的对角解三角形的思路①首先由正弦定理求出另一边对角的正弦值；②如果已知的角为大边所对的角时，由三角形中大边对大角，大角对大边的法则能判断另一边所对的角为锐角，由正弦值可求锐角；③如果已知的角为小边所对的角时，则不能判断另一边所对的角为锐角，这时由正弦值可求两个角，要分类讨论．（2）已知两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法①应用三角形中大边对大角的性质以及正弦函数的值域判断解的个数；②在△ABC中，已知a，b和A，以点C为圆心，以边长a为半径画弧，此弧与除去顶点A的射线AB的公共点的个数即为三角形解的个数，解的个数见下表：A为钝角A为直角A为锐角a>b 一解一解一解a＝b 无解无解一解a<b 无解无解a>b sin A 两解a ＝b sin A 一解a<b sin A 无解判断三角形的形状：已知在△ABC中，角A，B所对的边分别是a和b，若a cos B＝b cos A，则△ABC一定是（）A．等腰三角形B．等边三角形C．直角三角形D．等腰直角三角形解析：由正弦定理得：a cos B＝b cos A⇒sin A cos B＝sin B cos A⇒sin（A－B）＝0，由于－π＜A－B＜π，故必有A－B＝0，A＝B，即△ABC为等腰三角形．答案：A互动探究：变条件：若把本例条件变为“b sin B＝c sin C”，试判断△ABC的形状．解：由b sin B＝c sin C可得sin2B＝sin2C，因为三角形内角和为180°，所以sin B＝sin C．所以B＝C．故△ABC为等腰三角形．判断三角形形状的两种途径注意：在两种解法的等式变形中，一般两边不要约去公因式，应移项提取公因式，以免漏解．三、课堂总结1．正弦定理条件在△ABC中，角A，B，C所对的边分别为a，b，c结论asin A＝bsin B＝csin C文字叙述在一个三角形中，各边和它所对角的正弦的比相等■名师点拨对正弦定理的理解（1）适用范围：正弦定理对任意的三角形都成立．（2）结构形式：分子为三角形的边长，分母为相应边所对角的正弦的连等式．（3）揭示规律：正弦定理指出的是三角形中三条边与其对应角的正弦之间的一个关系式，它描述了三角形中边与角的一种数量关系．2．正弦定理的变形若R为△ABC外接圆的半径，则（1）a＝2R sin A，b＝2R sin B，c＝2R sin C；（2）sin A＝a2R，sin B＝b2R，sin C＝c2R；（3）sin A∶sin B∶sin C＝a∶b∶c；（4）a＋b＋csin A＋sin B＋sin C＝2R．四、课堂检测1．（2019·辽宁沈阳铁路实验中学期中考试）在△ABC中，AB＝2，AC＝3，B＝60°，则cos C＝（）A．33B．63C．32D．62解析：选B．由正弦定理，得ABsin C＝ACsin B，即2sin C＝3sin 60°，解得sin C＝33．因为AB＜AC，所以C＜B，所以cos C＝1－sin2C＝6 3．2．在△ABC中，角A，B，C的对边分别为a，b，c，且A∶B∶C＝1∶2∶3，则a∶b∶c ＝（）A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．2∶3∶1 D．1∶3∶2解析：选D．在△ABC中，因为A∶B∶C＝1∶2∶3，所以B＝2A，C＝3A，又A＋B＋C ＝180°，所以A＝30°，B＝60°，C＝90°，所以a∶b∶c＝sin A∶sin B∶sin C＝sin 30°∶sin 60°∶sin 90°＝1∶3∶2．3．在△ABC中，角A，B，C的对边分别是a，b，c，若c－a cos B＝（2a－b）cos A，则△ABC的形状是（）A．等腰三角形B．直角三角形C．等腰直角三角形D．等腰三角形或直角三角形解析：选D．已知c－a cos B＝（2a－b）cos A，由正弦定理得sin C－sin A cos B＝2sin A cos A－sin B cos A，所以sin（A＋B）－sin A cos B＝2sin A cos A－sin B cos A，化简得cos A（sin B －sin A）＝0，所以cos A＝0或sin B－sin A＝0，则A＝90°或A＝B，故△ABC为等腰三角形或直角三角形．【教学过程】一、问题导入预习教材内容，思考以下问题：1．什么是基线？2．基线的长度与测量的精确度有什么关系？3．利用正、余弦定理可解决哪些实际问题？二、新知探究测量距离问题：海上A ，B 两个小岛相距10海里，从A 岛望C 岛和B 岛成60°的视角，从B 岛望C 岛和A 岛成75°的视角，则B 岛与C 岛间的距离是________．解析：如图，在△ABC 中，∠C ＝180°－（∠B ＋∠A ）＝45°，由正弦定理，可得BC sin 60°＝ABsin 45°，所以BC ＝32×10＝56（海里）．答案：56海里变条件：在本例中，若“从B 岛望C 岛和A 岛成75°的视角”改为“A ，C 两岛相距20海里”，其他条件不变，又如何求B 岛与C 岛间的距离呢？解：由已知在△ABC 中，AB ＝10，AC ＝20，∠BAC ＝60°，即已知两边和两边的夹角，利用余弦定理求解即可．BC 2＝AB 2＋AC 2－2AB ·AC ·cos 60°＝102＋202－2×10×20×12＝300．故BC ＝103． 即B ，C 间的距离为103海里．测量距离问题的解题思路求解测量距离问题的方法是：选择合适的辅助测量点，构造三角形，将问题转化为求某个三角形的边长问题，从而利用正、余弦定理求解．构造数学模型时，尽量把已知元素放在同一个三角形中．测量高度问题：如图，一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶，到A 处时测得公路北侧一山顶D 在西偏北30°的方向上，行驶600 m 后到达B 处，测得此山顶在西偏北75°的方向上，仰角为30°，则此山的高度CD ＝________m ．解析：由题意，在△ABC 中，∠BAC ＝30°，∠ABC ＝180°－75°＝105°，故∠ACB ＝45°．又AB ＝600 m ，故由正弦定理得600sin 45°＝BCsin 30°，解得BC ＝300 2 m ．在Rt △BCD 中，CD ＝BC ·tan 30°＝3002×33＝1006（m ）．答案：100 6互动探究：变问法：在本例条件下，汽车在沿直线AB方向行驶的过程中，若测得观察山顶D点的最大仰角为α，求tan α的值．解：如图，过点C，作CE⊥AB，垂足为E，则∠DEC＝α，由例题可知，∠CBE＝75°，BC＝3002，所以CE＝BC·sin∠CBE＝3002sin 75°＝3002×2＋6 4＝150＋1503．所以tan α＝DCCE＝1006150＋1503＝32－63．测量高度问题的解题思路高度的测量主要是一些底部不能到达或者无法直接测量的物体的高度问题．常用正弦定理或余弦定理计算出物体的顶部或底部到一个可到达的点之间的距离，然后转化为解直角三角形的问题．这类物体高度的测量是在与地面垂直的竖直平面内构造三角形或者在空间构造三棱锥，再依据条件利用正、余弦定理解其中的一个或者几个三角形，从而求出所需测量物体的高度．测量角度问题：岛A观察站发现在其东南方向有一艘可疑船只，正以每小时10海里的速度向东南方向航行（如图所示），观察站即刻通知在岛A正南方向B处巡航的海监船前往检查．接到通知后，海监船测得可疑船只在其北偏东75°方向且相距10海里的C处，随即以每小时103海里的速度前往拦截．（1）问：海监船接到通知时，在距离岛A多少海里处？（2）假设海监船在D处恰好追上可疑船只，求它的航行方向及其航行的时间．解：（1）根据题意得∠BAC＝45°，∠ABC＝75°，BC＝10，所以∠ACB＝180°－75°－45°＝60°，在△ABC中，由ABsin∠ACB＝BCsin∠BAC，得AB ＝BC sin ∠ACB sin ∠BAC＝10sin 60°sin 45°＝10×3222＝56．所以海监船接到通知时，在距离岛A 5 6 海里处．（2）设海监船航行时间为t 小时，则BD ＝103t ，CD ＝10t ， 又因为∠BCD ＝180°－∠ACB ＝180°－60°＝120°， 所以BD 2＝BC 2＋CD 2－2BC ·CD cos 120°，所以300t 2＝100＋100t 2－2×10×10t ·⎝ ⎛⎭⎪⎫－12， 所以2t 2－t －1＝0，解得t ＝1或t ＝－12（舍去）． 所以CD ＝10，所以BC ＝CD ，所以∠CBD ＝12（180°－120°）＝30°， 所以∠ABD ＝75°＋30°＝105°．所以海监船沿方位角105°航行，航行时间为1个小时． （或海监船沿南偏东75°方向航行，航行时间为1个小时）测量角度问题的基本思路（1）测量角度问题的关键是在弄清题意的基础上，画出表示实际问题的图形，在图形中标出相关的角和距离．（2）根据实际选择正弦定理或余弦定理解三角形，然后将解得的结果转化为实际问题的解． 三、课堂总结1．基线在测量过程中，我们把根据测量的需要而确定的线段叫做基线实际测量中的有关名称、术语名称 定义图示仰角在同一铅垂平面内，视线在水平线上方时与水平线的夹角俯角在同一铅垂平面内，视线在水平线下方时与水平线的夹角方向角从指定方向线到目标方向线的水平角（指定方向线是指正北或正南或正东或正西，方向角小于90°）南偏西60°（指以正南方向为始边，转向目标方向线形成的角）方位角从正北的方向线按顺时针到目标方向线所转过的水平角四、课堂检测1．若P在Q的北偏东44°50′方向上，则Q在P的（）A．东偏北45°10′方向上B．东偏北45°50′方向上C．南偏西44°50′方向上D．西偏南45°50′方向上解析：选C．如图所示．2．如图，D，C，B三点在地面同一直线上，从地面上C，D两点望山顶A，测得它们的仰角分别为45°和30°，已知CD＝200米，点C位于BD上，则山高AB等于（）A．1002米B．50（3＋1）米C．100（3＋1）米D．200米解析：选C．设AB＝x米，在Rt△ACB中，∠ACB＝45°，所以BC＝AB＝x．在Rt△ABD中，∠D＝30°，则BD＝3AB＝3x．因为BD－BC＝CD，所以3x－x＝200，解得x＝100（3＋1）．故选C．3．已知台风中心位于城市A 东偏北α（α为锐角）度的150公里处，以v 公里/小时沿正西方向快速移动，2．5小时后到达距城市A 西偏北β（β为锐角）度的200公里处，若cos α＝34cos β，则v ＝（ ）A ．60B ．80C ．100D ．125解析：选C ．画出图象如图所示，由余弦定理得（2．5v ）2＝2002＋1502＋2×200×150cos（α＋β）①，由正弦定理得150sin β＝200sin α，所以sin α＝43sin β．又cos α＝34 cos β，sin 2 α＋cos 2α＝1，解得sin β＝35，故cos β＝45，sin α＝45，cos α＝35，故cos （α＋β）＝1225－1225＝0，代入①解得v ＝100．4．某巡逻艇在A 处发现在北偏东45°距A 处8海里处有一走私船，正沿南偏东75°的方向以12海里/小时的速度向我岸行驶，巡逻艇立即以123海里/小时的速度沿直线追击，问巡逻艇最少需要多长时间才能追到走私船，并指出巡逻艇的航行方向．解：设经过t 小时在点C 处刚好追上走私船，依题意：AC ＝123t ，BC ＝12t ，∠ABC ＝120°，在△ABC 中，由正弦定理得123t sin 120°＝12tsin ∠BAC，所以sin ∠BAC ＝12，所以∠BAC ＝30°，所以AB ＝BC ＝8＝12t ，解得t ＝23，航行的方向为北偏东75°． 即巡逻艇最少经过23小时可追到走私船，沿北偏东75°的方向航行．平面向量的运算【第一课时】【教学重难点】【教学目标】【核心素养】平面向量加法的几何意义理解向量加法的概念以及向量加法的几何意义数学抽象、直观想象平行四边形法则 和三角形法则掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则， 会用它们解决实际问题 数学抽象、直观想象平面向量加法的运算律 掌握向量加法的交换律和结合律，会用它们进行计算数学抽象、数学运算【教学过程】一、问题导入预习教材内容，思考以下问题：1．在求两向量和的运算时，通常使用哪两个法则？ 2．向量加法的运算律有哪两个？ 二、新知探究探究点1：平面向量的加法及其几何意义例1：如图，已知向量a ，b ，c ，求作和向量a ＋b ＋c ．解：法一：可先作a ＋c ，再作（a ＋c ）＋b ，即a ＋b ＋c ．如图，首先在平面内任取一点O ，作向量OA→＝a ，接着作向量AB →＝c ，则得向量OB→＝a ＋c ，然后作向量BC →＝b ，则向量OC→＝a ＋b ＋c 为所求．法二：三个向量不共线，用平行四边形法则来作．如图，（1）在平面内任取一点O ，作OA →＝a ，OB→＝b ； （2）作平行四边形AOBC ，则OC→＝a ＋b ；（3）再作向量OD→＝c ；（4）作平行四边形CODE ， 则OE→＝OC →＋c ＝a ＋b ＋c ．OE →即为所求．规律方法：（1）应用三角形法则求向量和的基本步骤①平移向量使之“首尾相接”，即第一个向量的终点与第二个向量的起点重合； ②以第一个向量的起点为起点，并以第二个向量的终点为终点的向量，即为两个向量的和． （2）应用平行四边形法则求向量和的基本步骤 ①平移两个不共线的向量使之共起点； ②以这两个已知向量为邻边作平行四边形；③平行四边形中，与两向量共起点的对角线表示的向量为两个向量的和． 探究点2：平面向量的加法运算 例2：化简：（1）BC→＋AB →； （2）DB→＋CD →＋BC →； （3）AB →＋DF →＋CD →＋BC →＋F A →． 解：（1）BC→＋AB →＝AB →＋BC →＝AC →． （2）DB→＋CD →＋BC → ＝BC→＋CD →＋DB → ＝（BC→＋CD →）＋DB → ＝BD→＋DB →＝0． （3）AB →＋DF →＋CD →＋BC →＋F A → ＝AB →＋BC →＋CD →＋DF →＋F A → ＝AC →＋CD →＋DF →＋F A → ＝AD →＋DF →＋F A →＝AF →＋F A →＝0． 规律方法：向量加法运算中化简的两种方法（1）代数法：借助向量加法的交换律和结合律，将向量转化为“首尾相接”，向量的和即为第一个向量的起点指向最后一个向量终点的向量．（2）几何法：通过作图，根据三角形法则或平行四边形法则化简．探究点3：向量加法的实际应用例3：某人在静水中游泳，速度为43千米/小时，他在水流速度为4千米/小时的河中游泳．若他垂直游向河对岸，则他实际沿什么方向前进？实际前进的速度大小为多少？解：如图，设此人游泳的速度为OB→，水流的速度为OA →，以OA →，OB →为邻边作▱OACB ，则此人的实际速度为OA→＋OB →＝OC →．由勾股定理知|OC →|＝8，且在Rt △ACO 中，∠COA ＝60°，故此人沿与河岸成60°的夹角顺着水流的方向前进，速度大小为8千米/小时．规律方法：应用向量解决平面几何和物理学问题的基本步骤（1）表示：用向量表示有关量，将所要解答的问题转化为向量问题．（2）运算：应用向量加法的平行四边形法则和三角形法则，将相关向量进行运算，解答向量问题．（3）还原：根据向量的运算结果，结合向量共线、相等等概念回答原问题． 三、课堂总结1．向量加法的定义及运算法则 定义求两个向量和的运算，叫做向量的加法法则三角形法则前提 已知非零向量a ，b作法在平面内任取一点A ，作AB→＝a ，BC →＝b ，再作向量AC →结论向量AC→叫做a 与b 的和，记作a ＋b ， 即a ＋b ＝AB→＋BC →＝AC →图形法则平行四边形法前提 已知不共线的两个向量a ，b作法在平面内任取一点O ，以同一点O 为起点的两个已知向量a ，b 为邻边作▱OACB。
《平面向量》单元教学设计
《平面向量》单元教学设计武都区两水中学XXX向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一，有深刻的几何背景，是解决几何问题的有力工具。
向量概念引入后，全等和平行（平移）、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加（减）法、数乘向量、数量积运算，从而把图形的基本性质转化为向量的运算体系。
向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具，有着极其丰富的实际背景。
在本章中，学生将了解向量丰富的实际背景，理解平面向量及其运算的意义，能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题，发展运算能力和解决实际问题的能力。
一、单元教学目标本章主要包括平面向量的实际背景及基本概念、平面向量的线性运算、平面向量的基本定理及坐标表示、平面向量的数量积、平面向量应用五部分内容。
通过本章研究，应引导学生：1．通过力和力的分析等实例，知道向量的实际背景，会运用平面向量和向量相等的含义，会向量的几何表示。
2．通过实例，会算向量加、减法的运算，并会求其几何意义。
3．通过实例，熟练运用向量数乘的运算，并解释其几何意义，以及两个向量共线的含义。
4．能说出向量的线性运算性子及其几何意义。
5．知道平面向量的基本定理及其意义。
6．掌握平面向量的正交分解及其坐标表示。
7．会用坐标透露表现平面向量的加、减与数乘运算。
8．解释用坐标透露表现的平面向量共线的条件。
9．通过物理中“功”等实例，说明平面向量数量积的含义及其物理意义。
10．体会平面向量的数量积与向量投影的关系。
11．识记数量积的坐标表达式，会举行平面向量数量积的运算。
12．能运用数量积表示两个向量的夹角，会用数量积判断两个平面向量的垂直关系。
13．经历用向量方法解决某些简单的平面几何题目、力学题目与其他一些实际题目的过程，体会向量是一种处理几何题目、物理题目等的工具，发展运算能力和解决实际题目的能力。
二、研究者特征分析向量是近代数学中重要的和基本的概念之一，它是沟通代数几何与三角的一种工具。
向量对学生来说是比较新的内容，学生对它的研究可以说是充满了探求的欲望，应当说能够使大部分学生在此章节的研究中体会到研究的成功乐趣。
高中数学教学课例《平面向量》课程思政核心素养教学设计及总结反思
择与设计 尝试做题
定义：有大小，有方向
教学过程
模：向量的的大小
零向量：模为 0 的向量，方向任意
单位向量：模为 1 的向量
平行向量：方向相同或相反ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
相等向量：大小相等，方向相同
课堂练习 77 页
课例研究综
使教学生活化，简单化，将所学内容和与有知识进
述
行相接。
高中数学教学课例《平面向量》教学设计及总结反思
学科
高中数学
教学课例名
《平面向量》
称
教材通过生活及物理学中涉及到的知识引出向量
的几何表示，并明确提出向量与数量的区别。 教材分析
本节重点：区别向量和数量学会表示向量
难点：判断共线向量和相等向量
知识目标：结合物理中力，位移，速度等具体背景
认识向量，掌握向量和数量的区别，了解有向线段和向
量的联系与区别，了解零向量，单位向量，平行向量 教学目标
能力目标：会用向量几何表示，会辨别图形中的概
念
情感目标：体会物理和数学之间的联系
学生对物理中的矢量了解不透彻，但已经有所了 学生学习能
解，所以本节课对学生来说容易接受，但做准确需要加 力分析
强。
教学策略选
让学生自己预习，通过物理中矢量学习向量，自己
北师大版高中数学必修4第二章《平面向量》平面向量的应用举例
如图， 例2 如图， ABCD中，点E、F分别 中 、 分别 边的中点， 是AD 、 DC边的中点，BE 、 BF分别 边的中点 分别 交于R 两点， 与AC交于 、 T两点，你能发现 交于 两点 你能发现AR 、 RT 、TC之间的关系吗？ 之间的关系吗？ 之间的关系吗
D F T B C
猜想： 猜想： AR=RT=TC
平面几何中的向量方法
向量概念和运算， 向量概念和运算，都有明确的物理背 景和几何背景。 景和几何背景。当向量与平面坐标系结合 以后，向量的运算就可以完全转化为“ 以后，向量的运算就可以完全转化为“代 的计算， 数”的计算，这就为我们解决物理问题和 几何研究带来极大的方便。 几何研究带来极大的方便。 由于向量的线性运算和数量积运算具 有鲜明的几何背景，平面几何的许多性质， 有鲜明的几何背景，平面几何的许多性质， 如平移、全等、相似、长度、夹角都可以 如平移、全等、相似、长度、 由向量的线性运算及数量积表示出来， 由向量的线性运算及数量积表示出来，因 此，利用向量方法可以解决平面几何中的 一些问题。 一些问题。
A
E
R
u u ur r uuur r uuur r r uuur r AC = a + b A 设= a , A D = b , A R = r , B 解： 则 uuur uuur r r r 共线， 由于 A R 与AC 共线，故设r = n(a + b ), n ∈ R
u u ur u u ur 又因为 E R 与 E B
北师大版高中数学必修 4第二章《平面向量》 第二章《 第二章 平面向量》
教学目标： 一.教学目标： 教学目标 1.知识与技能：（ ）经历用向量的方法解决某些简单的平面几何问题、 知识与技能：（ 知识与技能：（1）经历用向量的方法解决某些简单的平面几何问题、 力学问题与其它一些实际问题的过程，体会向量是一种处理几何问题、 力学问题与其它一些实际问题的过程，体会向量是一种处理几何问题、物 理问题等的工具.（ ）揭示知识背景，创设问题情景， 理问题等的工具 （2）揭示知识背景，创设问题情景，强化学生的参与意 发展运算能力和解决实际问题的能力. 识；发展运算能力和解决实际问题的能力 2.过程与方法：通过本节课的学习，让学生体会应用向量知识处理平面 过程与方法： 过程与方法 通过本节课的学习， 几何问题、力学问题与其它一些实际问题是一种行之有效的工具； 几何问题、力学问题与其它一些实际问题是一种行之有效的工具；和同学 一起总结方法，巩固强化. 一起总结方法，巩固强化 3.情感态度价值观：通过本节的学习，使同学们对用向量研究几何以及 情感态度价值观： 情感态度价值观 通过本节的学习， 其它学科有了一个初步的认识；提高学生迁移知识的能力、 其它学科有了一个初步的认识；提高学生迁移知识的能力、运算能力和解 决实际问题的能力. 决实际问题的能力 教学重、 二.教学重、难点 教学重 重点: 体现向量的工具作用）， ），用向量的方法解决某些简单的平面几何 重点 （体现向量的工具作用），用向量的方法解决某些简单的平面几何 问题、力学问题与其它一些实际问题，体会向量在几何、物理中的应用. 问题、力学问题与其它一些实际问题，体会向量在几何、物理中的应用 难点: 体现向量的工具作用）， ），用向量的方法解决某些简单的平面几何 难点 （体现向量的工具作用），用向量的方法解决某些简单的平面几何 问题、力学问题与其它一些实际问题，体会向量在几何、物理中的应用. 问题、力学问题与其它一些实际问题，体会向量在几何、物理中的应用 三.学法与教法 学法与教法 (1)自主性学习法 探究式学习法；(2)反馈练习法：以练习来检验知识的 自主性学习法+探究式学习法 反馈练习法： 自主性学习法 探究式学习法； 反馈练习法 应用情况，找出未掌握的内容及其存在的差距. 应用情况，找出未掌握的内容及其存在的差距 四.教学设想 教学设想
平面向量应用举例
2.5 平面向量应用举例一、学习目标设定1．经历用向量方法解决某些简单的几何问题、力学问题的过程，体会向量是一种数学工具，发展学生运算能力和解决实际问题的能力；2．运用向量的有关知识对物理中的问题进行相关分析和计算，并在这个过程中培养学生探究问题和解决问题的能力．二、导入情境创设如图，用两条成120°角的等长的绳子悬挂一个重量是10N 的灯具，则每根绳子的拉力是多少？三、学习策略分析本节课采用“情境—问题”的课堂教学模式，即在教师的引导下，以学生的自主探究与合作交流为前提，以问题为导向设计教学情境，强调学生动手操作和主动参与，让他们在观察、操作、探究等活动中发现并证明基本不等式，并在此过程中逐步提高推理论证能力及数形结合能力。
四、自主学习设计1． 向量在平面几何中的应用平面向量在平面几何中的应用主要是用向量的线性运算及数量积解决平面几何中的平行、垂直、平移、全等、相似、长度、夹角等问题．(1)证明线段平行或点共线问题，包括相似问题，常用共线向量定理：a ∥b ⇔a ＝λb (b ≠0)⇔x 1y 2－x 2y 1＝0.(2)证明垂直问题，常用数量积的运算性质 a ⊥b ⇔a·b ＝0⇔x 1x 2＋y 1y 2＝0.(3)求夹角问题，利用夹角公式cos θ＝a·b |a||b |＝x 1x 2＋y 1y 2x 21＋y 21x 22＋y 22(θ为a 与b 的夹角)． 2． 平面向量在物理中的应用(1)由于物理学中的力、速度、位移都是矢量，它们的分解与合成与向量的加法和减法 120o10N相似，可以用向量的知识来解决．(2)物理学中的功是一个标量，这是力F 与位移s 的数量积．即W ＝F·s ＝|F||s |cos θ (θ为F 与s 的夹角)．五、课时对点练习1．某人先位移向量a ：“向东走3 km ”，接着再位移向量b ：“向北走3 km ”，则a ＋b 表示( )．A ．向东南走3 2 kmB ．向东北走3 2 kmC ．向东南走3 3 kmD ．向东北走3 3 km2．平面上有四个互异点A 、B 、C 、D ，已知(DB→＋DC →－2DA →)·(AB →－AC →)＝0，则△ABC 的形状是( )．A ．直角三角形B ．等腰直角三角形C ．等腰三角形D ．无法确定3．已知向量a ＝(cos θ，sin θ)，b ＝(3，－1)，则|2a －b |的最大值，最小值分别是( )．A ．4,0B ．16,0C ．2,0D ．16,44．在△ABC 中，已知向量AB →与AC →满足⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →|AB →|＋AC →|AC →|·BC →＝0且AB →|AB →|·AC →|AC →|＝12，则 △ABC 为( )．A ．等边三角形B ．直角三角形C ．等腰非等边三角形D ．三边均不相等的三角形 5．平面直角坐标系xOy 中，若定点A (1,2)与动点P (x ，y )满足OP→·OA →＝4，则点P 的轨迹方程是______________________________________．六、课堂内容小结平面向量作为一个运算工具，经常与函数、不等式、三角函数、数列、解析几何等知识结合，当平面向量给出的形式中含有未知数时，由向量平行或垂直的充要条件可以得到关于该未知数的关系式．在此基础上，可以求解有关函数、不等式、三角函数、数列的综合问题．此类问题的解题思路是转化为代数运算，其转化途径主要有两种：一是利用平面向量平行或垂直的充要条件；二是利用向量数量积的公式和性质．七、探究延伸拓展1.以O 为原点，OF 所在的直线为x 轴，建立如图所示的直角坐标系.设OF ·FG =1，点F 的坐标为(t ，0)，t ∈［3，+∞)，点G 的坐标为(x 0，y 0).(1)求x 0关于t 的函数x 0=f(x)的表达式，判断函数f(t)的单调性，并证明你的判断；(2)设△OFG 的面积S=631t ，若以O 为中心，F 为焦点的椭圆经过点G ，求当|OG |取得最小值时椭圆的方程；(3)在(2)的条件下，若点P 的坐标为(0，92)，C 、D 是椭圆上的两点，且PC =λPD (λ≠1)，求实数λ的取值范围.2.如图,在平面直角坐标系中,一条定长为m 的线段,其端点A 、B 分别在x 、y 轴上滑动,设点M 满足=λ(λ是不等于1的正常数),试问:是否存在两个定点E 、F,使得|ME |、||、||成等差数列?若存在,求出E 、F 的坐标;若不存在,请说明理由.3. 已知△OPQ的面积为S，且OP·PQ=1，OP=m，S=43m，以O为中心，P为焦点的椭圆经过点Q.(1)当m∈(1，2)时，求|OQ|的最大值，并求出此时的椭圆C方程；(2)在(1)的条件下，过点P的直线l与椭圆C相交于M、N两点，与椭圆C对应于焦点P的准线相交于D点，且MP=λ1PN，MD=λ2DN请找出λ1、λ2之间的关系，并证明你的结论.。
高中数学2.5平面向量应用举例(教、学案)
2. 5平面向量应用举例一、教材分析向量概念有明确的物理背景和几何背景，物理背景是力、速度、加速度等，几何背景是有向线段，可以说向量概念是从物理背景、几何背景中抽象而来的，正因为如此，运用向量可以解决一些物理和几何问题，例如利用向量计算力沿某方向所做的功，利用向量解决平面内两条直线平行、垂直位置关系的判定等问题。
二、教学目标1.通过应用举例，让学生会用平面向量知识解决几何问题的两种方法-----向量法和坐 标法，可以用向量知识研究物理中的相关问题的“四环节” 和生活中的实际问题2.通过本节的学习，让学生体验向量在解决几何和物理问题中的工具作用，增强学生的 积极主动的探究意识，培养创新精神。
三、教学重点难点重点：理解并能灵活运用向量加减法与向量数量积的法则解决几何和物理问题. 难点：选择适当的方法，将几何问题或者物理问题转化为向量问题加以解决. 四、学情分析在平面几何中，平行四边形是学生熟悉的重要的几何图形，而在物理中，受力分析则是其中最基本的基础知识，那么在本节的学习中，借助这些对于学生来说，非常熟悉的内容来讲解向量在几何与物理问题中的应用。
五、教学方法1.例题教学，要让学生体会思路的形成过程，体会数学思想方法的应用。
2.学案导学：见后面的学案3.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备：预习本节课本上的基本内容，初步理解向量在平面几何和物理中的 应用2.教师的教学准备：课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时 八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
(二）情景导入、展示目标教师首先提问：（1）若O 为ABC ∆重心,则OA +OB +OC =0（2）水渠横断面是四边形ABCD ,DC =12AB ,且|AD |=|BC |,则这个四边形为等腰梯形.类比几何元素之间的关系,你会想到向量运算之间都有什么关系?(3) 两个人提一个旅行包,夹角越大越费力.为什么？教师：本节主要研究了用向量知识解决平面几何和物理问题；掌握向量法和坐标法，以及用向量解决平面几何和物理问题的步骤，已经布置学生们课前预习了这部分，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。
平面向量的概念教学设计
平面向量的概念教学设计作为一名教职工，时常需要用到教学设计，教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。
教学设计要怎么写呢？下面是小编收集整理的平面向量的概念教学设计，欢迎大家分享。
平面向量的概念教学设计1一、教材分析：1、教材的地位和作用向量是高中阶段学习的一个新的矢量，向量概念是《平面向量》的最基本内容，它的学习直接影响到我们对向量的进一步研究和学习，如向量间关系、向量的加法、减法以及数乘等运算，还有向量的坐标运算等,因此为后面的学习奠定了基础.结合本节课的特点及学生的实际情况我制定了如下的教学目标及教学重难点：2、教学目标(1) 知识与技能目标1)识记平面向量的定义，会用有向线段和字母表示向量，能辨别数量与向量；2)识记向量模的定义，会用字母和线段表示向量的模.3)知道零向量、单位向量的概念.(2) 过程与方法目标学生通过对向量的学习，能体会出向量来自于客观现实，提高观察、分析、抽象和概括等方面的能力，感悟数形结合的思想.（3）情感态度与价值观目标通过构建和谐的课堂教学氛围，激发学生的学习兴趣，使学生勇于提出问题，同时培养学生团队合作的精神及积极向上的学习态度.3、教学重难点教学重点：向量的定义，向量的几何表示和符号表示，以及零向量和单位向量教学难点：向量的几何表示的理解，对零向量和单位向量的理解二、学情分析（1）能力分析：对于我校的学生，基础知识较薄弱，虽然他们的智力发展已到了形成运演阶段，但并不具备较强的抽象思维能力、概括能力及数形结合的思想.（2）认知分析：之前，学生有了物理中的矢量概念，这为学习向量作了最好的铺垫。
（3）情感分析：部分学生具有积极的学习态度，强烈的探究欲望，能主动参与研究.三、教法学法教法：启发教学法，引探教学法，问题驱动法，并借助多媒体来辅助教学学法：在学法上，采用的是探究，发现，归纳，练习。
从问题出发，引导学生分析问题，让学生经历观察分析、概括、归纳、类比等发现和探索过程.四、教学过程课前：为了打造高效课堂，以生为本我选择生本式的教学方式，以穿针引线的方式设计了前置性作业。
高中数学平面向量教案(精选6篇)
高中数学平面向量教案（精选6篇）为大家收集的高中数学平面向量教案，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
高中数学平面向量教案精选篇1教学目标1、了解基底的含义，理解并掌握平面向量基本定理。
会用基底表示平面内任一向量。
2、掌握向量夹角的定义以及两向量垂直的定义。
学情分析前几节课已经学习了向量的基本概念和基本运算，如共线向量、向量的加法、减法和数乘运算及向量共线的充要条件等；另外学生对向量的物理背景有了初步的了解。
如：力的合成与分解、位移、速度的合成与分解等，都为学习这节课作了充分准备重点难点重点：对平面向量基本定理的探究难点：对平面向量基本定理的理解及其应用教学过程4.1第一学时教学活动活动1【导入】情景设置火箭在升空的某一时刻，速度可以分解成竖直向上和水平向前的两个分速度v＝vx＋vy＝6i＋4j。
活动2【活动】探究已知平面中两个不共线向量e1，e2，c是平面内任意向量，求向量c＝___e1＋___e2（课堂上准备好几张带格子的纸张，上面有三个向量，e1，e2，c）做法：作OA＝e1，OB＝e2，OC＝c，过点C作平行于OB的直线，交直线OA于M；过点C作平行于OA的直线，交OB于N，则有且只有一对实数l1，l2，使得OM＝l1e1，ON＝l2e2。
因为OC＝OM＋ON，所以c＝6 e1＋6e2。
向量c＝__6__e1＋___6__e2活动3【练习】动手做一做请同学们自己作出一向量a，并把向量a表示成：a＝31;31;31;31;____e1＋_____（做完后，思考一下，这样的一组实数是否是唯一的呢？）（是唯一的）由刚才的几个实例，可以得出结论：如果给定向量e1，e2，平面内的任一向量a，都可以表示成a＝入1e1＋入2e2。
活动4【活动】思考问题2：如果e1，e2是平面内任意两向量，那么平面内的任一向量a还可以表示成a＝入1e1＋入2e2的形式吗?生：不行，e1，e2必须是平面内两不共线向量活动5【讲授】平面向量基本定理平面向量基本定理：如果e1，e2是平面内两个不共线的向量，那么对于这一平面内的任一向量a，有且只有一对实数l1，l2，使a＝l1e1＋l2e2。
高中数学教学课例《平面向量的概念及运算法则》课程思政核心素养教学设计及总结反思
2．学生可以分为出题组、答题组和归纳组（每组 3～4 人），三个小组又可构成一个大的探究组，各小 教学过程 组的角色在其过程中可以互换；教师从旁引导，控制教 学节奏，并有机、适时地对有争议的问题或引起认知冲 突的部分作相应的释疑，最后选出具有代表性的题目和 表达最完整的归纳展示给学生。
迫使学生进行章节的全面复习，对知识进行系统整理，
这一复习环节，却真正达到了学生自觉地学习，使学生
由被动学习转化为主动学习，提高学习效率。 3．组织这样的课堂教学流程，培养了学生口才、
组织能力、逻辑思维能力、应变能力、心理承受能力等 等，促使学生的个性达到良性的发展。
4．由于改变了课堂的传统座位排法，学生得到了 互相帮助的机会，学习较差的学生能直接得到学有余力 的同学的帮助和指导，更容易掌握和理解所学的知识， 调动兴趣，提高了学习能力。互帮互学为学生营造了一 个轻松、愉快的学习氛围。打破教师出题，学生解答的 单调教学模式。通过学生自己变式，充分体现学生的主 体性，使他们对一类问题有根本性地掌握，起到以点带 面的效果。通过以组题的形式让学生通过有目的的联 想，探索习题之间的内在联系，明确问题产生的背景， 领会问题的实质，进而找到相应的解题策略，培养学生 的思维的灵活性和广阔性，进一步完善、深化学生的认 知结构。
高中数学教学课例《平面向量的概念及运算法则》教学设计 及总结反思
学科
高中数学
教学课例名
《平面向量的概念及运算法则》
称
平面向量是高考命题中的热点内容，每年都有命题
高中数学《平面向量应用举例》教案 新人教A版必修4
课题：§2.5 平面向量应用举例一、预习目标预习《平面向量应用举例》，体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具，建立实际问题与向量的联系。
二、预习内容阅读课本内容，整理例题，结合向量的运算，解决实际的几何问题、物理问题。
另外，在思考一下几个问题：1.例1如果不用向量的方法，还有其他证明方法吗？2.利用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”是什么？3．例3中，⑴ 为何值时，|F1|最小，最小值是多少？⑵|F1|能等于|G|吗？为什么？三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习内容1.运用向量的有关知识（向量加减法与向量数量积的运算法则等）解决平面几何和解析几何中直线或线段的平行、垂直、相等、夹角和距离等问题.2.运用向量的有关知识解决简单的物理问题.二、学习过程探究一：（１）向量运算与几何中的结论＂若，则，且所在直线平行或重合＂相类比，你有什么体会？（２）举出几个具有线性运算的几何实例．例1．证明：平行四边形两条对角线的平方和等于四条边的平方和．已知：平行四边形ABCD ．求证：222222AC BD AB BC CD DA +=+++．试用几何方法解决这个问题利用向量的方法解决平面几何问题的 “三步曲”？（1） 建立平面几何与向量的联系，（2） 通过向量运算，研究几何元素之间的关系，（3） 把运算结果“翻译”成几何关系。
变式训练：ABC ∆中，D 、E 、F 分别是AB 、BC 、CA 的中点，BF 与CD 交于点O ，设,.AB a AC b ==（1）证明A 、O 、E 三点共线；（2）用,.a b 表示向量AO 。
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？探究二：两个人提一个旅行包,夹角越大越费力.在单杠上做引体向上运动,两臂夹角越小越省力. 这些力的问题是怎么回事？例3．在日常生活中，你是否有这样的经验：两个人共提一个旅行包，夹角越大越费力；在单杠上作引体向上运动，两臂的夹角越小越省力．你能从数学的角度解释这种现象吗？请同学们结合刚才这个问题，思考下面的问题：⑴θ为何值时，|F 1|最小，最小值是多少？⑵|F 1|能等于|G |吗？为什么？例4如图，一条河的两岸平行，河的宽度500d =m ，一艘船从A 处出发到河对岸．已知船的速度|v 1|=10km)？变式训练：两个粒子A 、B 从同一源发射出来，在某一时刻，它们的位移分别为 (4,3),(2,10)A B s s ==，（1）写出此时粒子B 相对粒子A 的位移s; (2)计算s 在A s 方向上的投影。
高中数学《平面向量》的教案
高中数学《平面向量》的教案人教版高中数学《平面向量》的教案作为一位优秀的人民教师，常常要根据教学需要编写教案，教案有利于教学水平的提高，有助于教研活动的开展。
那么优秀的教案是什么样的呢？下面是小编帮大家整理的人教版高中数学《平面向量》的教案，欢迎阅读与收藏。
高中数学《平面向量》的教案篇1第一教时教材：向量目的：要求学生掌握向量的意义、表示方法以及有关概念，并能作一个向量与已知向量相等，根据图形判定向量是否平行、共线、相等。
过程：一、开场白：本P93（略）实例：老鼠由A向西北逃窜，猫在B处向东追去，问：猫能否追到老鼠？（画图）结论：猫的速度再快也没用，因为方向错了。
二、提出题：平面向量1．意义：既有大小又有方向的量叫向量。
例：力、速度、加速度、冲量等注意：1数量与向量的区别：数量只有大小，是一个代数量，可以进行代数运算、比较大小；向量有方向，大小，双重性，不能比较大小。
2从19世纪末到20世纪初，向量就成为一套优良通性的数学体系，用以研究空间性质。
2．向量的表示方法：1几何表示法：点—射线有向线段——具有一定方向的线段有向线段的三要素：起点、方向、长度记作（注意起讫）2字母表示法：可表示为（印刷时用黑体字）P95 例用1cm表示5n mail（海里）3．模的概念：向量的大小——长度称为向量的模。
记作：模是可以比较大小的4．两个特殊的向量：1零向量——长度（模）为0的向量，记作。
的方向是任意的。
注意与0的区别2单位向量——长度（模）为1个单位长度的向量叫做单位向量。
例：温度有零上零下之分，“温度”是否向量？答：不是。
因为零上零下也只是大小之分。
例：与是否同一向量？答：不是同一向量。
例：有几个单位向量？单位向量的大小是否相等？单位向量是否都相等？答：有无数个单位向量，单位向量大小相等，单位向量不一定相等。
三、向量间的关系：1．平行向量：方向相同或相反的非零向量叫做平行向量。
记作：∥ ∥规定：与任一向量平行2．相等向量：长度相等且方向相同的向量叫做相等向量。
《平面向量》单元教学设计
《平面向量》单元教学设计向量是近代数学中重要和基本的数学概念之一，有深刻的几何背景，是解决几何问题的有力工具。
向量概念引入后，全等和平行（平移）、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加（减）法、数乘向量、数量积运算，从而把图形的基本性质转化为向量的运算体系。
向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具，有着极其丰富的实际背景。
在本章中，学生将了解向量丰富的实际背景，理解平面向量及其运算的意义，能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题，发展运算水平和解决实际问题的水平。
一、单元教学目标本章主要包括平面向量的实际背景及基本概念、平面向量的线性运算、平面向量的基本定理及坐标表示、平面向量的数量积、平面向量应用五部分内容。
通过本章学习，应引导学生：1．通过力和力的分析等实例，知道向量的实际背景，会使用平面向量和向量相等的含义，会向量的几何表示。
2．通过实例，会算向量加、减法的运算，并会求其几何意义。
3．通过实例，熟练使用向量数乘的运算，并解释其几何意义，以及两个向量共线的含义。
4．能说出向量的线性运算性质及其几何意义。
5．知道平面向量的基本定理及其意义。
6．掌握平面向量的正交分解及其坐标表示。
7．会用坐标表示平面向量的加、减与数乘运算。
8．解释用坐标表示的平面向量共线的条件。
9．通过物理中“功”等实例，说明平面向量数量积的含义及其物理意义。
10．体会平面向量的数量积与向量投影的关系。
11．识记数量积的坐标表达式，会实行平面向量数量积的运算。
12．能使用数量积表示两个向量的夹角，会用数量积判断两个平面向量的垂直关系。
13．经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其他一些实际问题的过程，体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具，发展运算水平和解决实际问题的水平。
二、学习者特征分析向量是近代数学中重要的和基本的概念之一，它是沟通代数几何与三角的一种工具。
向量对学生来说是比较新的内容，学生对它的学习能够说是充满了探求的欲望，理应说能够使绝大部分学生在此章节的学习中体会到学习的成功乐趣。
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2.5《平面向量应用举例》教学设计【教学目标】 1.通过应用举例，让学生会用平面向量知识解决几何问题的两种方法-----向量法和坐 标法，可以用向量知识研究物理中的相关问题的“四环节”和生活中的实际问题；2.通过本节的学习，让学生体验向量在解决几何和物理问题中的工具作用，增强学生的 积极主动的探究意识，培养创新精神.【导入新课】回顾提问：（1）若O 为ABC ∆重心,则OA +OB +OC =0. （2）水渠横断面是四边形ABCD ,DC =12AB ,且|AD |=|BC |,则这个四边形为等腰梯形.类比几何元素之间的关系,你会想到向量运算之间都有什么关系?(3)两个人提一个旅行包,夹角越大越费力.为什么？教师：本节主要研究了用向量知识解决平面几何和物理问题；掌握向量法和坐标法，以及用向量解决平面几何和物理问题的步骤，已经布置学生们课前预习了这部分，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来.新授课阶段探究一：（１）向量运算与几何中的结论＂若a b =，则||||a b =，且,a b 所在直线平行或重合＂相类比，你有什么体会？（２）由学生举出几个具有线性运算的几何实例．教师：平移、全等、相似、长度、夹角等几何性质可以由向量线性运算及数量积表示出来： 例如，向量数量积对应着几何中的长度.如图： 平行四边行ABCD 中，设AB ＝a ,AD ＝b ，则AC AB BC a b =+=+（平移），DB AB AD a b =-=-，222||AD b AD ==（长度）．向量AD ，AB 的夹角为DAB ∠.因此，可用向量方法解决平面几何中的一些问题.通过向量运算研究几何运算之间的关系，如距离、夹角等．把运算结果 “翻译”成几何关系．本节课，我们就通过几个具体实例，来说明向量方法在平面几何中的运用例1 证明：平行四边形两条对角线的平方和等于四条边的平方和．已知：平行四边形ABCD ．求证：222222AC BD AB BC CD DA +=+++．分析：用向量方法解决涉及长度、夹角的问题时，我们常常要考虑向量的数量积．注意到AC AB AD =+， DB AB AD =-，我们计算2||AC 和2||BD ． 证明：不妨设AB =a ，AD =b ，则AC =a +b ，DB =a -b ，2||AB =|a |2，2||AD =|b |2．得2||AC AC AC =⋅=( a +b )·( a +b )= a ·a+ a ·b +b ·a+b ·b = |a |2+2a ·b +|b |2． ①同理,2||DB =|a |2-2a ·b +|b |2． ② ①+②得 2||AC +2||DB =2(|a |2+|b |2)=2(2||AB +2||AD )． 所以，平行四边形两条对角线的平方和等于四条边的平方和．师：你能用几何方法解决这个问题吗？让学生体会几何方法与向量方法的区别与难易情况.师：由于向量能够运算，因此它在解决某些几何问题时具有优越性，他把一个思辨过程变成了一个算法过程，可以按照一定的程序进行运算操作，从而降低了思考问题的难度.用向量方法解决平面几何问题，主要是下面三个步骤：⑴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；⑵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；⑶把运算结果“翻译”成几何关系．变式训练：ABC ∆中，D 、E 、F 分别是AB 、BC 、CA 的中点，BF 与CD 交于点O ，设,.AB a AC b ==（1）证明A 、O 、E 三点共线；（2）用,a b 表示向量AO .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？分析：由于R 、T 是对角线AC 上两点，所以要判断AR 、RT 、TC 之间的关系，只需要分别判断AR 、RT 、TC 与AC 之间的关系即可．解：设AB =a ，AD =b ，则AC =a +b ．因为AR 与AC 共线，因此，存在实数m ，使得AR =m (a +b )．又因为BR 与BE 共线，因此存在实数n ，使得BR =n BE = n (12b - a )． 由AR AB BR =+=AB + n BE ，得m (a +b )= a + n (12b - a )． 整理得(1)m n +-a ＋1()2m n -b ＝0． 由于向量a 、b 不共线，所以有 10,10,2m n m n +-=⎧⎪⎨-=⎪⎩解得1,32.3m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩所以13AR AC =． 同理 13TC AC =． 于是 13RT AC =． 所以 AR ＝RT ＝TC ．说明：本例通过向量之间的关系阐述了平面几何中的方法，待定系数法使用向量方法证明平面几何问题的常用方法．探究二：（1）两个人提一个旅行包,夹角越大越费力.为什么？（2）在单杠上做引体向上运动,两臂夹角越小越省力.为什么？师：向量在物理中的应用，实际上就是把物理问题转化为向量问题，然后通过向量运算解决向量问题，最后再用所获得的结果解释物理现象．例3 在日常生活中，你是否有这样的经验：两个人共提一个旅行包，夹角越大越费力；在单杠上作引体向上运动，两臂的夹角越小越省力．你能从数学的角度解释这种现象吗？分析：上面的问题可以抽象为如右图所示的数学模型．只要分析清楚F 、G 、θ三者之间的关系（其中F 为F 1、F 2的合力）,就得到了问题的数学解释．解：不妨设|F 1|=|F 2|， 由向量加法的平行四边形法则，物理的平衡原理以及直角三角形的指示，可以得到|F 1|=||2cos 2G θ．通过上面的式子我们发现，当θ由0~180逐渐变大时，2θ由0~90逐渐变大，cos 2θ的值由大逐渐变小，因此，|F 1|有小逐渐变大，即F 1、F 2之间的夹角越大越费力，夹角越小越省力．师：请同学们结合刚才这个问题，思考下面的问题：⑴θ为何值时，|F 1|最小，最小值是多少？⑵|F 1|能等于|G |吗？为什么？例4 如图，一条河的两岸平行，河的宽度500d =m ，一艘船从A 处出发到河对岸．已知船的速度|v 1|=10km/h ，水流的速度|v 2|=2km/h ，问行驶航程最短时，所用的时间是多少(精确到0.1min)？分析：如果水是静止的，则船只要取垂直于对岸的方向行驶，就能使行驶航程最短，所用时间最短．考虑到水的流速，要使船的行驶航程最短，那么船的速度与水流速度的合速度v 必须垂直于对岸．（用《几何画板》演示水流速度对船的实际航行的影响）解：||v =2212||||96v v -=(km/h)，所以， 60 3.1||96d t v ==⨯≈(min)． 答：行驶航程最短时，所用的时间是3.1 min ．本例关键在于对“行驶最短航程”的意义的解释，即“分析”中给出的船必须垂直于河岸行驶，这是船的速度与水流速度的合速度应当垂直于河岸，分析清楚这种关系后，本例就容易解决了.例5 已知2||=a 3||=b ,b a 与的夹角为60o ,b a c 35+=,b k a d +=3,当实数k 为何值时，⑴c ∥d ？⑵d c ⊥？解：⑴若c ∥d ，得59=k ；⑵若d c ⊥，得29.14k =- 例6 如图，ABCD 为正方形，P 是对角线DB 上一点，PECF 为矩形，求证：①PA=EF ； ②PA ⊥EF.解：以D 为原点，DC 为x 轴正方向建立直角坐标系，则A(0,1), C:(1,0)， B:(1,1).)22,22(,r r P r DP 则设=. 22(,1).PA r r ∴=-- 22(1,),:(,0),E r F r 点为 22(1,).EF r r ∴=-- 2222||()(1).22PA r r ∴=-+- 2222||(1)().22EF r r ∴=-+- 故.PA EF =0.PA EF PA EF ⋅=⇒⊥而例7 如图，矩形ABCD 接于半径为r 的圆O ，点P 是圆周上任意一点， 求证：PA 2+PB 2+PC 2+PD 2=8r 2.证明:,,BD PD PB AC PC PA =-=-22222222||()||2||,||()||2||.BD PD PB PD PBPD PB AC PC PA PC PCPA PA ∴=-=-+=-=-+,,,0.BD AC PD PB PA PC PD PB PA PC ⊥⊥⇒⋅=⋅=为直径故222222||||||||||||,BD AC PA PB PC PD ∴+=+++即2222222448.r r PA PB PC PD r +=+++=例8 已知P 为△ABC 一点，且3AP ＋4BP ＋5CP ＝0．延长AP 交BC 于点D ，若AB ＝a ，AC ＝b ，用a 、b 表示向量AP 、AD ．解：∵BP ＝AP －AB ＝AP －a ， CP ＝AP －AC ＝AP －b ，又 3AP ＋4BP ＋5CP ＝0，∴ 3AP ＋4（AP －a ）＋5（AP －b ）＝0，化简，得AP ＝31a ＋125b ． 设AD ＝t AP （t ∈R ），则 AD ＝31t ＋125t ． ① 又设 ＝k （k ∈R ），由 BC ＝AC －＝b －，得 ＝k （b －）． 而 AD ＝AB ＋BD ＝a ＋BD ，∴ ＝＋k （－）＝（1－k ）＋k . ②由①②，得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=．k t k t 125131解得 t ＝34． 将之代入①，有 AD ＝94a ＋95b ． 课堂小结利用向量的方法解决平面几何问题的“三步曲”？（1） 建立平面几何与向量的联系，（2） 通过向量运算，研究几何元素之间的关系，（3） 把运算结果“翻译”成几何关系.作业见同步练习拓展提升一、 选择题1.给出下面四个结论：① 若线段AC=AB+BC ，则向量AC AB BC =+；② 若向量AC AB BC =+，则线段AC=AB+BC ；③ 若向量AB 与BC 共线，则线段AC=AB+BC;④ 若向量AB 与BC反向共线，则BC AB +=+. 其中正确的结论有 （ ）A. 0个B.1个C.2个D.3个2.河水的流速为2m /s ，一艘小船想以垂直于河岸方向10m /s 的速度驶向对岸，则小船的静止速度大小为 （ ）A.10m /sB. 262m /sC. 64m /sD.12m /s3.在ABC ∆中，若)()(-•+=0，则ABC ∆为 ( ）A.正三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.无法确定二、填空题4.已知ABC ∆两边的向量21,e e ==，则BC 边上的中线向量用1e 、2e 表示为 .参考答案 1.B 2.B 3.C 4.)(2121e e +=。