高中数学必修二学案
高中数学人教版必修二(浙江专版)学案直线的交点坐标与距离公式含答案

∴所求直线方程为 2x+3y+8=0.
题点四:线关于线对称
4.求直线 m:3x-2y-6=0 关于直线 l:2x-3y+1=0 的对称直线 m′的方程.
解:在直线 m 上取一点,如 M(2,0),
则 M(2,0)关于直线 l 的对称点 M′必在直线 m′上.
设对称点为 M′(a,b),则
Error!
4 两点间距离公式
[典例] (1)已知点 A(-3,4),B(2, 3),在 x 轴上找一点 P,使|PA|=|PB|,并求|PA|
的值;
(2)已知 M(x,-4)与点 N(2,3)间的距离为 7 2,求 x 的值.
[解] (1)设点 P 的坐标为(x,0),则有
|PA|= x+32+0-42= x2+6x+25,
A.(-2,1)
B.(-2,5)
C.(2,-5)
D.(4,-3)
解析:选 B 设对称点坐标为(a,b),
Error!解得Error!即 Q(-2,5).
题点三:线关于点对称
3.与直线 2x+3y-6=0 关于点(1,-1)对称的直线方程是( )
-5-
A.3x-2y+2=0
B.2x+3y+7=0
即 x2-4x-45=0,
解得 x1=9 或 x2=-5.
故所求 x 的值为 9 或-5.
若已知两点的坐标 P1(x1,y1),P2(x2,y2),求两点间的距离,可直接应用两点间的距离 公式|P1P2|= x2-x12+y2-y12.若已知两点间的距离,求点的坐标,可设未知数,逆
-3-
用两点间的距离公式列出方程,从而解决问题.
[小试身手] 1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)过 P1(0,a),P2(0,b)的两点间的距离为 a-b( ) (2)不论 m 取何值,x-y+1=0 与 x-2my+3=0 必相交( ) 答案:(1)× (2)× 2.已知点 A(-2,-1),B(a,3),且|AB|=5,则 a 的值为( ) A.1 B.-5 C.1 或-5 D.-1 或 5 解析:选 C ∵|AB|= a+22+3+12=5, ∴a=-5 或 a=1. 3.两直线 2x+3y-k=0 和 x-ky+12=0 的交点在 y 轴上,那么 k 的值为________.
2020-2021高中数学人教版第二册学案:6.3.1平面向量基本定理含解析

新教材2020-2021学年高中数学人教A版必修第二册学案:6.3.1平面向量基本定理含解析6.3平面向量基本定理及坐标表示6.3.1平面向量基本定理[目标]1.了解平面向量基本定理产生的过程和基底的含义,理解平面向量基本定理;2.掌握平面向量基本定理并能熟练应用.[重点] 平面向量基本定理.[难点] 平面向量基本定理的应用.要点整合夯基础知识点平面向量基本定理[填一填](1)定理:如果e1,e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2.(2)若e1,e2不共线,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.[答一答]1.基底有什么特点?平面内基底唯一吗?提示:基底中的两向量e1,e2不共线,这是基底的最大特点.平面内的基底并不是唯一的,任意不共线的两个向量都可以作为基底.2.如图,设OA、OB、OC为三条共端点的射线,P为OC上一点,能否在OA 、OB 上分别找一点M 、N ,使OP →=错误!+错误!?提示:能。
过点P 作OA 、OB 的平行线,分别与OB 、OA 相交,交点即为N 、M .3.若向量a ,b 不共线,且c =2a -b ,d =3a -2b ,试判断c ,d 能否作为基底.提示:设存在实数λ使得c =λd ,则2a -b =λ(3a -2b ),即(2-3λ)a +(2λ-1)b =0.由于a ,b 不共线,从而2-3λ=2λ-1=0,这样的λ是不存在的,从而c ,d 不共线,故c ,d 能作为基底。
典例讲练破题型类型一 基底的概念[例1] 下面说法中,正确的是( )①一个平面内只有一对不共线向量可作为表示该平面内所有向量的基底;②一个平面内有无数多对不共线向量可作为表示该平面内所有向量的基底;③零向量不可作为基底中的向量;④对于平面内的任一向量a 和一组基底e 1,e 2,使a =λe 1+μe 2成立的实数对一定是唯一的.A .②④B .②③④C .①③D .①③④[解析] 因为不共线的任意两个向量均可作为平面的一组基底,故②③正确,①不正确;由平面向量基本定理知④正确.综上可得②③④正确.[答案]B根据平面向量基底的定义知,判断能否作为基底问题可转化为判断两个向量是否共线的问题,若不共线,则它们可以作为一组基底;若共线,则它们不能作为一组基底。
高中必修二数学全册教案

高中必修二数学全册教案
第一节:直线和平面的方程
教学目标:学生能够理解和应用直线和平面的方程。
教学重点:直线和平面的一般方程、截距式方程、点斜式方程、交点坐标、平面的截距式方程。
教学难点:平面的一般方程的推导。
教学过程:
1.引入直线和平面的方程。
通过实际例子引导学生了解直线和平面的一般方程。
2.介绍直线的方程。
讲解直线的截距式方程和点斜式方程,并通过例题演示如何转换。
3.介绍平面的方程。
学习平面的一般方程和截距式方程,并讲解如何根据平面上的点和法向量来确定平面的方程。
4.练习。
让学生进行练习,巩固直线和平面的方程的知识。
5.总结。
总结本节课的重点内容,并提醒学生注意要点。
教学资源:教材、黑板、彩色粉笔、习题册。
课后作业:完成课后习题,练习直线和平面的方程,并思考如何应用到实际生活中。
扩展阅读:了解不同方程的应用领域,并与实际生活进行联系。
高中数学必修二教案word

高中数学必修二教案word
课题:高中数学必修二
主题:函数的性质
教学目标:
1. 了解函数的概念和性质。
2. 掌握函数的单调性和奇偶性的判断方法。
3. 能够应用函数的性质解决相关问题。
教学重点:
1. 函数的概念和性质。
2. 函数的单调性和奇偶性的判断方法。
教学难点:
1. 函数性质的运用。
2. 函数性质的证明。
教具准备:
1. 教材《高中数学必修二》
2. 黑板、彩色粉笔
3. 讲义、作业
教学过程:
1. 导入(5分钟):教师引入函数的概念,让学生通过实例理解函数的性质。
2. 讲解(15分钟):教师讲解函数的单调性和奇偶性的判断方法,引导学生掌握相关概念。
3. 练习(20分钟):教师设计相关练习,让学生在实践中运用函数性质进行推理和分析。
4. 拓展(10分钟):教师引导学生探讨函数性质在实际问题中的应用,拓展学生的思维。
5. 总结(5分钟):教师总结本节课的重点和难点,巩固学生的学习成果。
6. 作业布置(5分钟):教师布置相关作业,帮助学生进一步巩固所学内容。
教学反思:
本节课设计了多种教学方法,让学生在探索中学习函数的性质。
通过引导学生进行实践和讨论,让他们更好地理解并掌握相关知识。
在今后的教学中,要继续注重学生的实践能力培养,激发他们的学习兴趣。
高中数学:第一章(立体几何初步)学案(新人教版B版必修2) 学案

数学:第一章《立体几何初步》学案(新人教版B 版必修2)第一章《立体几何初步》单元小结导航知识链接点击考点(1)了解柱,锥,台,球及简单组合体的结构特征。
(2) 能画出简单空间图形的三视图,能识别三视图所表示的立体模型,并会用斜二测法画出它们的直观图。
(3) 通过观察用平行投影与中心投影这两种方法画出的视图与直观图,了解空间图形的不同表示形式。
(4) 理解柱,锥,台,球的表面积及体积公式。
(5) 理解平面的基本性质及确定平面的条件。
(6) 掌握空间直线与直线,直线与平面,平面与平面平行的判定及性质。
(7) 掌握空间直线与平面,平面与平面垂直的判定及性质。
名师导航1.学习方法指导 (1) 空间几何体①空间图形直观描述了空间形体的特征,我们一般用斜二测画法来画空间图形的直观图。
②空间图形可以看作点的集合,用符号语言表述点,线,面的位置关系时,经常用到集合的有关符号,要注意文字语言,符号语言,图形语言的相互转化。
③柱,锥,台,球是简单的几何体,同学们可用列表的方法对它们的定义,性质,表面积及体积进行归纳整理。
④对于一个正棱台,当上底面扩展为下底面的全等形时,就变为一个直棱柱;当上底面收缩为中心点时,就变为一个正棱锥。
由1()2S c c h ''=+正棱台侧和()3hV s s '=正棱台,就可看出它们的侧面积与体积公式的联系。
(2) 点,线,面之间的位置关系①“确定平面”是将空间图形问题转化为平面图形问题来解决的重要条件,这种转化最基本的就是三个公理。
②空间中平行关系之间的转化:直线与直线平行 直线与平面平行平面与平面平行。
③空间中垂直关系之间的转化:直线与直线垂直 直线与平面垂直平面与平面垂直。
2.思想方法小结在本章中需要用到的数学思想方法有:观察法,数形结合思想,化归与转化思想等。
主要是立体几何问题转化为平面几何问题,平行与垂直的相互转化等。
3.综合例题分析例1:如图,P 是∆ABC 所在平面外一点,A ',B ',C '分别是PBC ∆,PCA ∆,PAB ∆的重心。
高中数学必修2——立体几何平行和垂直(学案)

立体几何平行和垂直知识讲解知识点1 点、线、面一、平面的基本性质二、空间直线的位置关系1.位置关系的分类⎩⎨⎧共面直线⎩⎪⎨⎪⎧相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点;平行直线:同一平面内,没有公共点;异面直线:不同在任何一个平面内,没有公共点.2.平行公理平行于同一条直线的两条直线互相平行.3.等角定理空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补.4.异面直线所成的角(或夹角)(1)定义:设ba,是两条异面直线,经过空间中任一点O作直线bbaa//',//',把'a与'b所成的锐角(或直角)叫做异面直线a与b所成的角.I,,Pl P l且且三、直线与平面的位置关系llAα//l知识点2 线线垂直判断线线垂直的方法:所成的角是直角,两直线垂直;垂直于平行线中的一条,必垂直于另一条。
三垂线定理:在平面内的一条直线,如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直,那么它也和这条斜线垂直。
三垂线定理的逆定理:在平面内的一条直线,如果和这个平面的一条斜线垂直,那么它也和这条斜线的射影垂直。
推理模式:,,PO O PA A a AO a a AP αααα⊥∈⎫⎪=⇒⊥⎬⎪⊂⊥⎭注意:⑴三垂线指AO PO PA ,,都垂直α内的直线a 其实质是:斜线和平面内一条直线垂直的判定和性质定理⑵要考虑a 的位置,并注意两定理交替使用。
知识点3 线面垂直定义:如果一条直线l 和一个平面α相交,并且和平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线l 和平面α互相垂直其中直线l 叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l 的垂面,直线与平面的交点叫做垂足。
直线l 与平面α垂直记作:α⊥l 。
直线与平面垂直的判定定理:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面。
直线和平面垂直的性质定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行。
知识点4 面面垂直两个平面垂直的定义:相交成直二面角的两个平面叫做互相垂直的平面。
高中数学必修二 (学案)平面向量的运算

平面向量的运算【第一课时】【学习过程】一、问题导学预习教材内容,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.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. 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. 三、学习小结即a +b =AB +BC =AC对角线OC就是a 与b 的和2.|a +b |,|a |,|b |之间的关系一般地,|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当a ,b 方向相同时等号成立. 四、精炼反馈1.化简OP→+PQ →+PS →+SP →的结果等于( )A .QP →B .OQ→ C .SP→ D .SQ→ 解析:选B .OP→+PQ →+PS →+SP →=OQ →+0=OQ →.2.在四边形ABCD 中,AC →=AB →+AD →,则一定有( )A .四边形ABCD 是矩形B .四边形ABCD 是菱形C .四边形ABCD 是正方形D .四边形ABCD 是平行四边形解析:选D .由AC→=AB →+AD →得AD →=BC →,即AD =BC ,且AD ∥BC ,所以四边形ABCD的一组对边平行且相等,故为平行四边形.3.已知非零向量a ,b ,|a |=8,|b |=5,则|a +b |的最大值为______. 解析:|a +b |≤|a |+|b |,所以|a +b |的最大值为13.答案:134.已知▱ABCD ,O 是两条对角线的交点,E 是CD 的一个三等分点(靠近D 点),求作:(1)AO→+AC →; (2)DE→+BA →.解:(1)延长AC ,在延长线上截取CF =AO ,则向量AF→为所求.(2)在AB 上取点G ,使AG =13AB , 则向量BG→为所求.【第二课时】【学习过程】一、问题导入预习教材内容,思考以下问题: 1.a 的相反向量是什么?2.向量减法的几何意义是什么?二、新知探究探究点1: 向量的减法运算例1:化简下列各式:(1)(AB →+MB →)+(-OB →-MO →); (2)AB →-AD →-DC →.解:(1)法一:原式=AB →+MB →+BO →+OM →=(AB →+BO →)+(OM →+MB →)=AO →+OB →=AB→. 法二:原式=AB →+MB →+BO →+OM →=AB →+(MB →+BO →)+OM →=AB →+MO →+OM →=AB →+0 =AB→. (2)法一:原式=DB→-DC →=CB →.法二:原式=AB →-(AD →+DC →)=AB →-AC →=CB →.探究点2:向量的减法及其几何意义例2:如图,已知向量a ,b ,c 不共线,求作向量a +b -c .解:法一:如图①,在平面内任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,连接BC ,则CB→=b -c .过点A 作AD 綊BC ,连接OD , 则AD→=b -c , 所以OD→=OA →+AD →=a +b -c . 法二:如图②,在平面内任取一点O ,作OA→=a ,AB →=b ,连接OB ,则OB →=a +b ,再作OC →=c ,连接CB ,则CB→=a +b -c . 法三:如图③,在平面内任取一点O , 作OA→=a ,AB →=b ,连接OB , 则OB→=a +b ,再作CB →=c ,连接OC , 则OC→=a +b -c .探究点3:用已知向量表示其他向量例3:如图所示,四边形ACDE 是平行四边形,点B 是该平行四边形外一点,且AB →=a ,AC→=b ,AE →=c ,试用向量a ,b ,c 表示向量CD →,BC →,BD →.解:因为四边形ACDE 是平行四边形,所以CD→=AE →=c ,BC →=AC →-AB →=b -a , 故BD →=BC →+CD →=b -a +c . 三、学习小结1.相反向量(1)定义:与a 长度相等,方向相反的向量,叫做a 的相反向差,记作-a ,并且规定,零向量的相反向量仍是零向量.(2)结论①-(-a )=a ,a +(-a )=(-a )+a =0;②如果a 与b 互为相反向量,那么a =-b ,b =-a ,a +b =0. 2.向量的减法(1)向量a 加上b 的相反向量,叫做a 与b 的差,即a -b =a +(-b ).求两个向量差的运算叫做向量的减法.(2)作法:在平面内任取一点O ,作OA→=a ,OB →=b ,则向量BA →=a -b ,如图所示.(3)几何意义:a -b 可以表示为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量. 四、精炼反馈1.在△ABC 中,D 是BC 边上的一点,则AD→-AC →等于( )A .CB → B .BC → C .CD→ D .DC→ 解析:选C .在△ABC 中,D 是BC 边上一点,则由两个向量的减法的几何意义可得AD →-AC→=CD →. 2.化简:AB→-AC →+BD →-CD →+AD →=________.解析:原式=CB →+BD →+DC →+AD →=CD →+DC →+AD →=0+AD →=AD →.答案:AD→3.已知错误!=10,|错误!|=7,则|错误!|的取值范围为______.解析:因为CB →=AB →-AC →,所以|CB→|=|AB →-AC →|. 又错误!≤|错误!-错误!|≤|错误!|+|错误!|, 3≤|AB→-AC →|≤17, 所以3≤|CB →|≤17.答案:[3,17]4.若O 是△ABC 所在平面内一点,且满足|OB→-OC →|=|OB →-OA →+OC →-OA →|,试判断△ABC 的形状.解:因为OB→-OA →+OC →-OA →=AB →+AC →,OB →-OC →=CB →=AB →-AC →.又|OB→-OC →|=|OB →-OA →+OC →-OA →|,所以|AB →+AC →|=|AB →-AC →|,所以以AB ,AC 为邻边的平行四边形的两条对角线的长度相等,所以该平行四边形为矩形,所以AB ⊥AC ,所以△ABC 是直角三角形.【第三课时】【学习过程】一、问题导学预习教材内容,思考以下问题:1.向量数乘的定义及其几何意义是什么?2.向量数乘运算满足哪三条运算律?3.向量共线定理是怎样表述的?4.向量的线性运算是指的哪三种运算?二、新知探究探究1: 向量的线性运算 例1:(1)计算:①4(a +b )-3(a -b )-8a ;②(5a -4b +c )-2(3a -2b +c );③23⎣⎢⎡⎦⎥⎤(4a -3b )+13b -14(6a -7b ). (2)设向量a =3i +2j ,b =2i -j ,求⎝ ⎛⎭⎪⎫13a -b -⎝ ⎛⎭⎪⎫a -23b +(2b -a ).解:(1)①原式=4a +4b -3a +3b -8a =-7a +7b .②原式=5a -4b +c -6a +4b -2c =-a -c .③原式=23⎝ ⎛⎭⎪⎫4a -3b +13b -32a +74b=23⎝ ⎛⎭⎪⎫52a -1112b =53a -1118b .(2)原式=13a -b -a +23b +2b -a=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-1-1a +⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+23+2b =-53a +53b =-53(3i +2j )+53(2i -j )=⎝ ⎛⎭⎪⎫-5+103i +⎝ ⎛⎭⎪⎫-103-53j =-53i -5j . 探究点2:向量共线定理及其应用例2:已知非零向量e 1,e 2不共线.(1)如果AB →=e 1+e 2,BC →=2e 1+8e 2,CD →=3(e 1-e 2),求证:A 、B 、D 三点共线;(2)欲使k e 1+e 2和e 1+k e 2共线,试确定实数k 的值.解:(1)证明:因为AB →=e 1+e 2,BD →=BC →+CD →=2e 1+8e 2+3e 1-3e 2=5(e 1+e 2)=5AB→. 所以AB→,BD →共线,且有公共点B , 所以A 、B 、D 三点共线. (2)因为k e 1+e 2与e 1+k e 2共线, 所以存在实数λ,使k e 1+e 2=λ(e 1+k e 2), 则(k -λ)e 1=(λk -1)e 2,由于e 1与e 2不共线,只能有⎩⎨⎧k -λ=0,λk -1=0,所以k =±1. 探究点3:用已知向量表示其他向量例3:如图,ABCD 是一个梯形,AB→∥CD →且|AB →|=2|CD →|,M ,N 分别是DC ,AB 的中点,已知AB→=e 1,AD →=e 2,试用e 1,e 2表示下列向量.(1)AC→=________; (2)MN→=________.解析:因为AB→∥CD →,|AB →|=2|CD →|, 所以AB→=2DC →,DC →=12AB →.(1)AC →=AD →+DC →=e 2+12e 1. (2)MN→=MD →+DA →+AN → =-12DC →-AD →+12AB →=-14e 1-e 2+12e 1=14e 1-e 2.答案:(1)e 2+12e 1(2)14e 1-e 2 互动探究变条件:在本例中,若条件改为BC →=e 1,AD →=e 2,试用e 1,e 2表示向量MN →.解:因为MN →=MD →+DA →+AN →, MN→=MC →+CB →+BN →, 所以2MN →=(MD →+MC →)+DA →+CB →+(AN →+BN →). 又因为M ,N 分别是DC ,AB 的中点,所以MD→+MC →=0,AN →+BN →=0. 所以2MN →=DA →+CB →,所以MN→=12(-AD →-BC →)=-12e 2-12e 1. 三、学习小结1.向量的数乘的定义一般地,规定实数λ与向量a 的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa ,它的长度与方向规定如下:(1)|λa |=|λ||a |.(2)当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反;当λ=0时,λa =0.2.向量数乘的运算律 设λ,μ为实数,那么: (1)λ(μa )=(λμ)a . (2)(λ+μ)a =λa +μa . (3)λ(a +b )=λa +λb . 3.向量的线性运算及向量共线定理(1)向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算.对于任意向量a ,b ,以及任意实数λ,μ1,μ2,恒有λ(μ1a ±μ2b )=λμ1a ±λμ2b .(2)向量a (a ≠0)与b 共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使b =λa . 四、精炼反馈 1.13⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(2a +8b )-(4a -2b )等于( )A .2a -bB .2b -aC .b -aD .a -b解析:选B .原式=16(2a +8b )-13(4a -2b )=13a +43b -43a +23b =-a +2b . 2.若点O 为平行四边形ABCD 的中心,AB →=2e 1,BC →=3e 2,则32e 2-e 1=( )A .BO→ B .AO→ C .CO→ D .DO→ 解析:选A .BD →=AD →-AB →=BC →-AB →=3e 2-2e 1,BO →=12BD →=32e 2-e 1.3.已知e 1,e 2是两个不共线的向量,若AB →=2e 1-8e 2,CB →=e 1+3e 2,CD →=2e 1-e 2,求证A ,B ,D 三点共线.证明:因为CB →=e 1+3e 2,CD →=2e 1-e 2,所以BD→=CD →-CB →=e 1-4e 2. 又AB →=2e 1-8e 2=2(e 1-4e 2),所以AB →=2BD →,所以AB →与BD →共线. 因为AB 与BD 有交点B ,所以A ,B ,D 三点共线.【第四课时】【学习过程】一、问题导学预习教材内容,思考以下问题: 1.什么是向量的夹角? 2.数量积的定义是什么? 3.投影向量的定义是什么? 4.向量数量积有哪些性质? 5.向量数量积的运算有哪些运算律? 二、新知探究探究点1:平面向量的数量积运算例1:(1)已知|a |=6,|b |=4,a 与b 的夹角为60°,求(a +2b )·(a +3b ).(2)如图,在▱ABCD 中,|AB →|=4,|AD →|=3,∠DAB =60°,求: ①AD →·BC →;②AB →·DA →.解:(1)(a +2b )·(a +3b ) =a·a +5a·b +6b·b =|a |2+5a·b +6|b |2 =|a |2+5|a ||b |cos 60°+6|b |2=62+5×6×4×cos 60°+6×42=192.(2)①因为AD→∥BC →,且方向相同,所以AD→与BC →的夹角是0°, 所以AD→·BC →=|AD →||BC →|·cos 0°=3×3×1=9. ②因为AB→与AD →的夹角为60°,所以AB→与DA →的夹角为120°, 所以AB→·DA →=|AB →||DA →|·cos 120° =4×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-6.互动探究:变问法:若本例(2)的条件不变,求AC→·BD →.解:因为AC→=AB →+AD →,BD →=AD →-AB →,所以AC →·BD →=(AB →+AD →)·(AD →-AB →) =AD →2-AB →2=9-16=-7. 探究点2: 向量模的有关计算例2:(1)已知平面向量a 与b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则|a +2b |=( )A .3B .23C .4D .12 (2)向量a ,b 满足|a |=1,|a -b |=32,a 与b 的夹角为60°,则|b |=( )A .13B .12C .15D .14 解析:(1)|a +2b |=(a +2b )2=a 2+4a·b +4b 2 =|a |2+4|a ||b |cos 60°+4|b |2= 4+4×2×1×12+4=23.(2)由题意得|a -b |2=|a |2+|b |2-2|a ||b |·cos 60°=34,即1+|b |2-|b |=34,解得|b |=12. 答案:(1)B (2)B 探究点3: 向量的夹角与垂直命题角度一:求两向量的夹角例3:(1)已知|a |=6,|b |=4,(a +2b )·(a -3b )=-72,则a 与b 的夹角为________;(2)(2019·高考全国卷Ⅰ改编)已知非零向量a ,b 满足|a |=2|b |,且(a -b )⊥b ,则a 与b 的夹角为______.解析:(1)设a 与b 的夹角为θ,(a +2b )·(a -3b )=a ·a -3a ·b +2b ·a -6b ·b =|a |2-a ·b -6|b |2 =|a |2-|a ||b |cos θ-6|b |2=62-6×4×cos θ-6×42=-72, 所以24cos θ=36+72-96=12,所以cos θ=12.又因为θ∈[]0,π,所以θ=π3.(2)设a 与b 的夹角为θ,由(a -b )⊥b ,得(a -b )·b =0,所以a ·b =b 2,所以cos θ=b 2|a ||b |.又因为|a |=2|b |, 所以cos θ=|b |22|b |2=12.又因为θ∈[0,π],所以θ=π3. 答案:(1)π3 (2)π3命题角度二:证明两向量垂直例4:已知a ,b 是非零向量,当a +t b (t ∈R )的模取最小值时,求证:b ⊥(a +t b ).证明:因为|a +t b |=(a +t b )2=a 2+t 2b 2+2t a ·b =|b |2t 2+2a ·b t +|a |2,所以当t =-2a ·b 2|b |2=-a·b|b |2时,|a +t b |有最小值.此时b ·(a +t b )=b·a +t b 2=a·b +⎝ ⎛⎭⎪⎫-a·b |b |2·|b |2=a·b -a·b =0.所以b ⊥(a +t b ). 命题角度三:利用夹角和垂直求参数例5:(1)已知a ⊥b ,|a |=2,|b |=3且向量3a +2b 与k a -b 互相垂直,则k 的值为( )A .-32 B .32 C .±32D .1(2)已知a ,b ,c 为单位向量,且满足3a +λb +7c =0,a 与b 的夹角为π3,则实数λ=________.解析:(1)因为3a +2b 与k a -b 互相垂直, 所以(3a +2b )·(k a -b )=0, 所以3k a 2+(2k -3)a·b -2b 2=0. 因为a ⊥b ,所以a ·b =0, 又|a |=2,|b |=3, 所以12k -18=0,k =32.(2)由3a +λb +7c =0,可得7c =-(3a +λb ), 即49c 2=9a 2+λ2b 2+6λa ·b , 而a ,b ,c 为单位向量,则a 2=b 2=c 2=1, 则49=9+λ2+6λcos π3,即λ2+3λ-40=0,解得λ=-8或λ=5. 答案:(1)B (2)-8或5 三、学习小结1.两向量的夹角(1)定义:已知两个非零向量a ,b ,O 是平面上的任意一点,作OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB =θ(0≤θ≤π)叫做向量a 与b 的夹角.(2)特例:①当θ=0时,向量a 与b 同向;②当θ=π2时,向量a 与b 垂直,记作a ⊥b ; ③当θ=π时,向量a 与b 反向. 2.向量的数量积已知两个非零向量a 与b ,它们的夹角为θ,把数量|a ||b |cos__θ叫做向量a 与b 的数量积(或内积),记作a ·b ,即a ·b =|a ||b |cos__θ.规定零向量与任一向量的数量积为0. 3.投影向量如图(1),设a ,b 是两个非零向量,AB→=a ,CD →=b ,我们考虑如下变换:过AB →的起点A 和终点B ,分别作CD →所在直线的垂线,垂足分别为A 1,B 1,得到A 1B 1→,我们称上述变换为向量a 向向量b 投影(project ),A 1B 1→叫做向量a 在向量b 上的投影向量.如图(2),在平面内任取一点O ,作OM→=a ,ON →=b ,过点M 作直线ON 的垂线,垂足为M 1,则OM1→就是向量a 在向量b 上的投影向量.(2)若与b 方向相同的单位向量为e ,a 与b 的夹角为θ,则OM 1→=|a |cos θ e . 4.向量数量积的性质设a ,b 是非零向量,它们的夹角是θ,e 是与b 方向相同的单位向量,则 (1)a ·e =e ·a =|a |cos θ. (2)a ⊥b ⇔a·b =0.(3)当a 与b 同向时,a·b =|a ||b |;当a 与b 反向时,a·b =-|a ||b |.特别地,a·a =|a |2或|a |=a·a . (4)|a·b |≤|a ||b |. 5.向量数量积的运算律 (1)a·b =b·a (交换律).(2)(λa )·b =λ(a·b )=a ·(λb )(结合律). (3)(a +b )·c =a·c +b·c (分配律). 四、精炼反馈1.已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=4,且a·b =2,则a 与b 的夹角θ为( )A .π6B .π4C .π3D .π2解析:选C .由题意,知a·b =|a ||b |cos θ=4cos θ=2,所以cos θ=12.又0≤θ≤π,所以θ=π3. 2.已知|a |=|b |=1,a 与b 的夹角是90°,c =2a +3b ,d =k a -4b ,c 与d 垂直,则k 的值为( )A .-6B .6C .3D .-3解析:选B .因为c·d =0,所以(2a +3b )·(k a -4b )=0,所以2k a 2-8a ·b +3k a ·b -12b 2=0, 所以2k =12,所以k =6.3.已知|a |=3,|b |=5,a ·b =-12,且e 是与b 方向相同的单位向量,则a 在b 上的投影向量为______.解析:设a 与b 的夹角θ,则cos θ=a ·b |a ||b |=-123×5=-45,所以a 在b 上的投影向量为|a |cos θ·e =3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45e=-125e .答案:-125e4.已知|a |=1,|b |=2. (1)若a ∥b ,求a ·b ;(2)若a ,b 的夹角为60°,求|a +b |; (3)若a -b 与a 垂直,求a 与b 的夹角. 解:设向量a 与b 的夹角为θ.(1)当a ,b 同向,即θ=0°时,a ·b =2;当a ,b 反向,即θ=180°时,a ·b =-2. (2)|a +b |2=|a |2+2a ·b +|b |2=3+2,|a +b |=3+2.(3)由(a -b )·a =0,得a 2=a ·b ,cos θ=a ·b |a ||b |=22,又θ∈[0,180°],故θ=45°.。
高中数学必修2教案TxT

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第一课:线性方程组
教学目标:学生能够理解线性方程组的概念、解线性方程组的方法以及应用线性方程组解决实际问题。
教学内容:
1. 线性方程组的定义和性质
2. 解线性方程组的方法:代入法、消元法、矩阵法
3. 实际问题中的线性方程组应用
教学步骤:
1. 引导学生回顾线性方程的基本概念,引入线性方程组的概念。
2. 通过例题讲解代入法、消元法和矩阵法解线性方程组的步骤和技巧。
3. 练习解决一些简单的线性方程组问题,巩固和加深理解。
4. 结合实际问题,让学生运用线性方程组解决实际问题,培养学生的应用能力。
教学时长:2课时
课后作业:
1. 完成课堂练习题目
2. 思考如何将所学知识应用到实际生活中解决问题
评价标准:
1. 能够准确理解线性方程组的概念和解题方法
2. 能够灵活运用代入法、消元法和矩阵法解决线性方程组问题
3. 能够应用线性方程组解决实际问题
教师反思:
本节课教学内容较为简单,学生基本都能够理解和掌握,但在实际问题应用方面还需要进一步加强,下一节课将重点讲解实际问题的应用。
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§1.1.1 柱、锥、台、球的结构特征一、课前准备(预习教材P2~ P4,找出疑惑之处)引入:小学和初中我们学过平面上的一些几何图形如直线、三角形、长方形、圆等等,现实生活中,我们周围还存在着很多不是平面上而是“空间”中的物体,它们占据着空间的一部分,比如粉笔盒、足球、易拉罐等.如果只考虑这些物体的形状和大小,那么由这些物体抽象出来的空间图形叫做空间几何体.它们具有千姿百态的形状,有着不同的几何特征,现在就让我们来研究它们吧!二、基础探究1.观察下面的图片,请将这些图片中的物体分成两类,并说明分类的标准是什么?图12.【研读课本】(1)多面体的概念:叫多面体,叫多面体的面,叫多面体的棱,叫多面体的顶点。
①棱柱:两个面,其余各面都是,并且每相邻两个四边形的公共边都,这些面围成的几何体叫作棱柱②棱锥:有一个面是,其余各面都是的三角形,这些面围成的几何体叫作棱锥③棱台:用一个棱锥底面的平面去截棱锥,,叫作棱台。
(2)旋转体的概念:叫旋转体,叫旋转体的轴。
①圆柱:所围成的几何体叫做圆柱.②圆锥:所围成的几何体叫做圆锥.③圆台:的部分叫圆台.④球的定义三、能力探究例1.(1)如图,观察四个几何体,其中判断正确的是()A.(1)是棱台B.(2)是圆台C.(3)是棱锥D.(4)不是棱柱(2)下列说法错误的是()A.多面体至少有四个面B.九棱柱有9条侧棱,9个侧面,侧面为平行四边形C.长方体、正方体都是棱柱D.三棱柱的侧面为三角形(3)下列命题中正确的是()A.棱台各侧棱的延长线交于一点B.以直角梯形的一腰为轴旋转所得的旋转体是圆台C.连接圆柱上、下底面圆周上两点的线段是圆柱的母线D.圆锥的侧面展开图为扇形,这个扇形所在圆的半径等于圆锥底面圆的半径(4)下列几个命题中,①两个面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;②有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体是棱台;③各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体;④分别以矩形两条不等的边所在直线为旋转轴,将矩形旋转,所得到的两个圆柱是两个不同的圆柱.其中正确的有__________个.()A.1B.2C.3D.4(5)下列说法中不正确的是()A 棱与侧棱是同一概念B 三棱锥与四面体是同一概念C四棱柱有4条体对角线 D 存在这样的棱锥,它的各个面都是直角三角形(6)一个棱柱有10个顶点,所有的侧棱长的和为60 cm,则每条侧棱长为______cm.例2有两个面互相平行,其余各面是平行四边形的几何体是棱柱吗?如果不是,请举例说明。
例3.有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体是棱锥吗?如果不是,请举例说明。
四、课堂练习1 、下列几何体是棱柱的有()A.5个B.4个C.3个D.2个2、下列几个命题中,①两个面平行且相似,其余各面都是梯形的多面体是棱台;②有两个面互相平行,其余四个面都是等腰梯形的六面体是棱台;③各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体;④分别以矩形两条不等的边所在直线为旋转轴,将矩形旋转,所得到的两个圆柱是两个不同的圆柱.其中正确的有__________个.()A.1B.2C.3D.43、下列命题中正确的是()A.有两个面平行,其余各面都是四边形的几何体叫棱柱B.有两个面平行,其余各面都是平行四边形的几何体叫棱柱C.有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体叫棱锥D.棱台各侧棱的延长线交于一点4、下列命题中正确的是()A.以直角三角形的一直角边为轴旋转所得的旋转体是圆锥B.以直角梯形的一腰为轴旋转所得的旋转体是圆台C.圆柱、圆锥、圆台都有两个底面D.圆锥的侧面展开图为扇形,这个扇形所在圆的半径等于圆锥底面圆的半径§1.2.1 中心投影与平行投影§1.2.2 空间几何体的三视图一、复习提问1:圆柱、圆锥、圆台、球分别是_______绕着________、_______绕着___________、_______绕着__________、_______绕着_______旋转得到的.2:简单组合体构成的方式:________________和_____________________________________.二、基础探究1、如图1所示的五个图片是我国民间艺术皮影戏中的部分片断,请同学们考虑它们是怎样得的?图12、通过观察和自己的认识,你是怎样来理解投影的含义的?3、请同学们观察图2的投影过程,它们的投影过程有什么不同?图24、图2(2)(3)都是平行投影,它们有什么区别?5、阅读课本回答下面问题:(1)、空间几何体的三视图是指、、。
(2)、正视图、侧视图、俯视图分别是从、、观察同一个几何体,画出的空间几何体的图形。
(3)、正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的和;侧视图反映了物体上下、前后的位置关系,即反映了物体的和.俯视图反映了物体左右、前后的位置关系,即反映了物体的和;(4)、三视图的排列规则是放在正视图的下方,它们的一样;放在正视图右边,它们的一样;侧视图和俯视图的一样。
三、能力探究例1 画出下列物体的三视图:例2 说出下列三视图表示的几何体:例3作出下图中两个物体的三视图四、课堂练习1. 下列哪种光源的照射是平行投影().A.蜡烛B.正午太阳C.路灯D.电灯泡2. 右边是一个几何体的三视图,则这个几何体是().A.四棱锥B.圆锥C.三棱锥D.三棱台3. 如图是个六棱柱,其三视图为().A. B. C. D.4、根据下面的三视图, 画出相应空间图形的直观图.主视图左视图俯视图,§1.2.3 空间几何体的直观图一、复习提问1、中心投影的投影线____ _____;平行投影的投影线__ ___.平行投影又分_ __投影和_ __投影.2、物体在正投影下的三视图是__ ___、____ __、__ ___;3、画三视图的要点是___ __ 、、__ ____.二、基础探究水平放置的平面图形的直观图画法问题:一个水平放置的正六边形,你看过去视觉效果是什么样子的?每条边还相等吗?该怎样把这种效果表示出来呢?斜二测画法的规则及步骤如下: (1)在已知水平放置的平面图形中取互相垂直的轴和轴,建立直角坐标系,两轴相交于.画直观图时,把它们画成对应的轴与轴,两轴相交于点,且使°(或°).它们确定的平面表示水平面;(2) 已知图形中平行于轴或轴的线段,在直观图中分别画成平行于轴或轴的线段;(3)已知图形中平行于轴的线段,在直观图中保持原长度不变,平行于轴的线段,长度为原来的一半;(4) 图画好后,要擦去轴、轴及为画图添加的辅助线(虚线). 三、能力探究例1.如下说法不正确的有A .长度相等的线段,在直观图中长度仍相等B .若两条线段垂直,则在直观图中对应的线段也互相垂直C .画与直角坐标系xOy 对应的y O x '''时,y O x '''∠必须是45°D .在画直观图时,由于选轴的不同,所得的直观图可能不同 例2.用斜二测画法画出水平放置的正五边形的直观图。
例3.用斜二侧画法画长、宽、高分别是4cm,3cm,2cm 的长方体ABCD A B C D ''''-的直 观图。
四、课堂练习1. 一个长方体的长、宽、高分别是4、8、4,则画其直观图时对应为( ). A. 4、8、4 B. 4、4、4 C. 2、4、4 D.2、4、22. 利用斜二测画法得到的①三角形的直观图是三角形②平行四边形的直观图是平行四边形③正方形的直观图是正方形④菱形的直观图是菱形,其中正确的是( ).A.①②B.①C.③④D.①②③④3. 一个三角形的直观图是腰长为的等腰直角三角形,则它的原面积是().A. 8B. 16C.D.324. 下图是一个几何体的三视图请画出它的图形为_____________________.5. 等腰梯形ABCD上底边CD=1,腰AD=CB=,下底AB=3,按平行于上、下底边取x轴,则直观图的面积为________.§1.3.1 柱体、锥体、台体的表面积与体积一、复习提问斜二测画法画的直观图中,轴与轴的夹角为____,在原图中平行于轴或轴的线段画成与___和___保持平行;其中平行于轴的线段长度保持_____,平行于轴的线段长度____________.二、基础探究(一)柱体,锥体和台体的表面积问题1:棱柱,棱锥,棱台也是由多个平面图形围成的多面体,它们的展开图是什么?如何计算它们的表面积?问题2:如何根据圆柱,圆锥的几何特征,求它们的表面积?问题3:联系圆柱和圆锥的展开图,你能想象圆台展开图的形状,并画出它吗?如果圆台的上下底面半径分别为r1,r2,母线长为l,你能计算出它的表面积吗?(二)柱体,锥体,台体的体积提出问题:在初中,我们学过正方体,长方体和圆柱的体积公式,你还记得吗?问题1:你能从它们的体积公式出发,猜想出一般柱体的体积公式吗?问题2:通过多媒体展示,请学生猜测等底,等高的三棱柱与三棱锥的体积之间的关系问题3:推广到一般的棱锥和圆锥,你能猜想出锥体的体积公式吗?问题4:根据棱台和圆台的定义,如何计算台体的体积?问题5:柱,锥,台三者的体积公式之间有什么关系?三、能力探究例1 已知棱长为a,各面均为等边三角形的四面体S—ABC(图6),求它的表面积。
例2 如图,一个圆台形花盆盆口直径为20 cm,盆底直径为15 cm,底部渗水圆孔直径为1.5 cm,盆壁长为15 cm.为了美化花盆的外观,需要涂油漆.已知每平方米用100毫升油漆,涂100个这样的花盆需要多少毫升油漆?(π取3.14,结果精确到1毫升,可用计算器)例3 有一堆规格相同的铁制(铁的密度是7.8 g/cm3)六角螺帽(如图)共重5.8 kg,已知底面是正六边形,边长为12 mm,内孔直径为10 mm,高为10 mm,问这堆螺帽大约有多少个?(π取3.14)四、课堂练习1.正方体的表面积是96,则正方体的体积是( )A.648B.64C.16D.96 2.)如图所示,圆锥的底面半径为1,高为3,则圆锥的表面积为( ) A.π B.2π C.3π D.4π3.正三棱锥的底面边长为3,侧棱长为32,则这个正三棱锥的体积是( )A.427 B.49C.4327D.4394.若圆柱的高扩大为原来的4倍,底面半径不变,则圆柱的体积扩大为原来的_________倍;§2.1.1 平面一、复习提问平面是构成空间几何体的基本要素.那么什么是平面呢?平面如何表示呢?平面又有哪些性质呢?二、基础探究1.几何里的平面是无限延展的,我们通常把水平的平面画成一个平行四边形。