平面向量在平面几何及物理中的应用解析课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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 平面向量应用举例,平面向量在平面几何及物理中的应用解析课件,例,1.,平行四边形是表示向量加法与减法的几何模型，,如图,2.5-1,，你能发现平行四边形对角线的长度与两条邻边长度之间有何关系吗？,A,B,C,D,图,2.5-1,例1.平行四边形是表示向量加法与减法的几何模型，ABCD图2,注意这种求模的方法,注意这种求模的方法,平行四边形两条对角线长的平方和等于两条邻边长的平方和的两倍,.,如果不用向量方法，你能证明上述结论吗？,平行四边形两条对角线长的平方和等于两条邻边长的平方和,（,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,”,成几何元素,.,用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”：,提升总结,几何问题向量化,向量运算关系化,向量关系几何化,（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,例,2.,如图,2.5-2,，,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？,A,B,D,E,F,R,T,C,猜想：,AR=RT=TC,图,2.5-2,例2.如图2.5-2，ABCD中，点E、F分别是AD、DC,由于 与 共线，故设,因为,又因为 共线，,所以设,因为,所以,由于 与 共线，故设又因为 共线,平面向量在平面几何及物理中的应用解析课件,利用待定系数法，结合向量共线定理和平面向量基本定理，将问题转化为求,m,、,n,的值，是处理线段长度关系的一种常用手段,.,提升总结,利用待定系数法，结合向量共线定理和平面向量基本定理，,例,3.,若正方形,OABC,的边长为,1,，点,D,、,E,分别为,AB,、,BC,的中点，试求,A,B,C,O,解：,以,O,为坐标原点，以,OA,、,OC,所在的直线为坐标轴建立如图所示的直角坐标系，,分析：,建立坐标系，利用向量的坐标运算求夹角,.,探究二（角度问题）,E,D,例3.若正方形OABC的边长为1，点D、E分别为AB、BC的,平面向量在平面几何及物理中的应用解析课件,建立适当的坐标系，利用向量运算的坐标形式，可使解题思路明确，过程简洁,.,提升总结,建立适当的坐标系，利用向量运算的坐标形式，可使解题思,例,4.,两个人共提一个旅行包，或在单杠上做引体向上运动，根据生活经验，两只手臂的夹角大小与所耗力气的大小有什么关系？,夹角越大越费力,.,利用向量解决力（速度、位移）的合成与分解,例4.两个人共提一个旅行包，或在单杠上做引体向上运动，根据生,14,思考,1:,若两只手臂的拉力为 物体的重力为,那么 三个力之间具有什么关系？,思考1:若两只手臂的拉力为 物体的重力为,15,思考,2:,假设两只手臂的拉力大小相等，夹角为,，那么,|,、,|,、,之间的关系如何？,思考2:假设两只手臂的拉力大小相等，夹角为，那么,16,思考,3:,上述结论表明，若重力 一定，则拉力的大小,是关于夹角,的函数,.,在物理学背景下，这个函数的定,义域是什么？单调性如何？,增函数,思考3:上述结论表明，若重力 一定，则拉力的大小增函数,17,思考,4:,|,有最小值吗？,|,与,|,可能相等吗？,为什么？,思考4:|有最小值吗？|与|可能相等吗？,18,用向量解力学问题,对物体进行受力分析,画出受力分析图,转化为向量问题,用向量解力学问题对物体进行受力分析画出受力分析图转化为向量问,19,1.,问题的转化,即把物理问题转化为数学问题,.,2.,模型的建立,即建立以向量为主题的数学模型,.,3.,参数的获得,即求出数学模型的有关解,-,理论参数值,.,4.,问题的答案,即回到问题的初始状态,解释相关的物理,现象,.,提升总结,1.问题的转化,即把物理问题转化为数学问题.提升总结,20,A,C,B,D,图,2.5-4,ACBD图 2.5-4,21,A,C,B,D,ACBD,22,答：行驶航程最短时，所用时间是,3.1min,答：行驶航程最短时，所用时间是3.1min,23,例,3.,一个物体受到同一平面内三个力 的作用，沿北,偏东,45,方向移动了,8m,，已知,|=2N,，方向为北偏东,30,，,|=4N,，方向为东偏北,30,|=6N,，方向为北,偏西,30,，求这三个力的合力所做的功,.,利用向量研究力的做功问题,分析：,用几何法求三个力的合力不方便，建立直角坐标系，先写出三个力的坐标，再求合力的坐标，以及位移的坐标，利用数量积的坐标运算,.,例3.一个物体受到同一平面内三个力 的作用，沿北利,24,南,东,北,西,解：,建立如图所示的直角坐标系，,O,南东北西解：建立如图所示的直角坐标系，O,25,用几何法求合力，一般要通过解三角形求边长和夹角，,如果在适当的坐标系中，能写出各分力的坐标，则用坐标法求合力，利用坐标运算求数量积也非常简单,.,提升总结,用几何法求合力，一般要通过解三角形求边长和夹角，提升总,26,平面向量在平面几何及物理中的应用解析课件,A,A,3.,一架飞机从,A,地向北偏西,60,方向飞行,1 000km,到达,B,地，然后向,C,地飞行，若,C,地在,A,地的南偏西,60,方向，并且,A,、,C,两地相距,2 000km,，求飞机从,B,地到,C,地的位移,.,位移的方向是南偏西,30,，,大小是,km.,D,东,C,B,A,西,南,北,如图，作,BD,垂直于东西基线，,3.一架飞机从A地向北偏西60方向飞行1 000km到达B,29,4.,已知力 与水平方向的夹角为 （斜向上），大小为,50 ,一个质量为,8,的木块受力 的作用在动摩擦系数,的水平平面上运动了,20 m,，问力 和摩擦力 所,做的功分别是多少？,4.已知力 与水平方向的夹角为 （斜向上），大小为,30,平面向量在平面几何及物理中的应用解析课件,31,1.,用向量方法证明几何问题时,首先选取恰当的基底,用来表示待研究的向量,在此基础上进行运算,进而解决问题,.,2.,要掌握向量的常用知识,共线；垂直；模；夹角；向量相等,.,1.用向量方法证明几何问题时,首先选取恰当的基底,用来表示待,3.,利用向量解决物理问题的基本步骤：,问题转化，即把物理问题转化为数学问题；,建立模型，即建立以向量为载体的数学模型；,求解参数，即求向量的模、夹角、数量积等；,回答问题，即把所得的数学结论回归到物理问题,.,3.利用向量解决物理问题的基本步骤：,33,4.,用向量知识解决物理问题时，要注意数形结合,.,一般先要作出向量示意图，必要时可建立直角坐标系，再通过解三角形或坐标运算，求有关量的值,.,4.用向量知识解决物理问题时，要注意数形结合.一般先要作出向,34,一年之计，莫如树谷：十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。长才靡入用，大厦失巨楹。,邵谒,一年之计，莫如树谷：十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。,