人教版新课标B必修42.4.1向量在几何中的应用教案设计
展开向量在几何中的应用
(一) 教学目标
1.知识与技能:
运用向量的有关知识,解决平面几何中线段的平行、垂直、相等等问题。
2.过程与方法:
通过应用举例,让学生体会用平面向量解决平面几何问题的两种方法——向量法和坐标法。
3.情感、态度与价值观:
通过本节的学习,让学生体验向量在解决平面几何问题中的工具作用,增强学生的探究意识,培养创新精神。
(二) 教学重点、难点
重点:用向量知识解决平面几何问题。
难点:选择适当的方法,将几何问题转化为向量问题解决。
教学环 节 | 教学内容 | 师生互动 | 设计意图 |
复习引入 |
| 教师提问,学生回答。 | 让学生回顾学过的知识,有利于本节课的顺利进行。 |
应
用
举
例 | 1.如教材中图,已知平行四边形ABCD,且E,F在对角线BD上,且
小结:本题的关键是选取适当的基底,把四边形AECF的一组对边表示出来。 | 问题1.证明AECF是平行四边形,你打算如何来证明它? 学生思考,回答。 问题2.将问题地证明转化为向量表达,如何寻找切入点? 启发学生思考,回答,并完成证明过程。 题3 证明过程中运用了哪些向量知识? 问题4 与初中平面几何的推证比较,向量法证明的优势有哪些? 让学生总结解题方法。 | 通过教师分步设问,引导学生展示思维过程,让学生体会分析、解决问题的方法。 |
2.求证平行四边形对角线互相平分。
小结:本题选取基底设未知数,列向量方程,解方程组得到结论,体现了方程思想在向量解题中的运用。 | 问题 .如何证明点M为中点?学生思考、回答? 教师点评学生思路:(1)要证两对角线互相平分,可以证,但本题关系不确定,此法不易操作。 (2)如果能证明 问题就可解决,请大家用此法思考如何证明。 学生讨论,师生交流,共同完成证明过程。 | 本题所用方法比较特殊,学生不易想到,教师在分析学生提供的思路的基础上,指出方法,进一步引导学生再去探讨,体验思路的形成过程,学会分析问题的方法。 进一步体会将几何问题用向量法证明所体现的数形结合的思想。 |
(三) 教学方法
本小节主要是例题教学,要让学生体会思路的形成过程,体会数学思想方法的运用。教学中,教师创设问题情景,引导学生发现解题方法,展示思路的形成过程,总结解题规律。指导学生搞好解题后的反思,从而提高学生综合运用知识分析和解决问题的能力。
(四) 教学过程
课堂练 习 | 教材练习A, 1 | 学生完成 | 巩固所学方法 |
应用举例 | 例3.已知正方形ABCD,P为对角线AC上任一点, 连DP,EF,求证:DPEF.
小结:结合图形特点,选定正交基底,用坐标法解决几何问题,体现几何问题代数化的特点。 常采用坐标法的题目,往往存在互相垂直的关系,且坐标易写出,如正方形、长方形、直角三角形等。 | 问题1 本题几何图形比较特殊,让同学结合图形特点考虑采用那种方法简便一些。 学生回答,师生交流。
问题2 能否用坐标法完成题目证明? 学生独立完成。 | 本题用向量的坐标法证明比较简单,因此选定方法是难点,确定方法后学生可以独立完成。 |
课堂练习 | 教材练习A, 2 | 学生完成,教师指导。 | 进一步巩固所学方法。 |
应用举例 | 例4 求通过点A(-1,2),且平行于向量 的直线方程。
小结:结合图形中的特点,利用向量平行的充要条件,求得坐标形式下的直线方程。体现向量知识的形数结合的本质特征。 讨论:,加深方向向量与斜率、倾角等概念的关系理解。 | 问题1 方向向量与直线平行的条件如何运用?如何才能转化成向量与向量的平行并加以利用? 问题2 坐标形式的条件下,解题应尽量以坐标形式来求解。 学生独立完成。 | 如何实现向量与向量平行的表达,设出任意点P(x,y)是关键。让学生认识并理解这个切入点后,此类问题的解决就得心应手了。 |
课堂练习 | 教材练习A 3 (1)、(2)(3)(4) | 学生完成,教师指导。 | 进一步巩固所学方法。 |
应用举例 | 例5 已知直线L:Ax+By+C=0, ,求证:向量
小结:直线一般方程Ax+By+C=0中,变量x, y的系数,构成向量(A,B)的几何解释为向量(A,B)与直线Ax+By+C=0垂直;构成向量(-B,A)的几何解释为向量(-B,A)与直线Ax+By+C=0平行。 这样,直线间的平行、垂直、夹角等位置关系问题,就可方便地转化为向量问题来处理。 此处引出直线的法向量的概念。 | 问题1 可否转化成两向量垂直的证明? 问题2 由直线转化成向量的关键在哪里?如何实现?
教师启发引导下完成证明。 | 认识如何实现向量与向量平行的表达,理解本题的证明表述形式。 明确由数化形的思路,体会证明中“设而不求”的方法。
|
例6 求通过A(2,1),且与直线l: 4x-3y+9=0平行的直线方程。
小结:利用例5的结论用向量知识解决解析几何问题。 | 问题:对比、联系例5的 结论,启发学生提出解题方法 | 重视结论的迁移应用,强化向量法解证解析几何题的常见方法。 | |
课堂练习 | 教材练习B 3 | 学生完成,教师指导。 | 进一步巩固所学方法。 |
归纳小结 | (1) 本节主要研究了用向量知识解决平面几何问题和解析几何问题。 (2) 掌握向量法和坐标法,以及用向量解决平面几何问题和解析几何问题的步骤、方法。 (3) 进一步理解向量是沟通代数、几何等知识,实现数形结合的有力的工具。 | 师生交流,共同完成。 | 帮助学生总结知识,归纳方法。 |
布置作业 | 教材练习B, 1, 2, | 学生独立完成。 | 巩固所学方法,规范解题步骤。 |
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