用向量证明平面几何命题(平行、垂直、共线)
方法初稿待审bx2-c9-s4-k1
一句话 · 向量法三步:选基底或建系,把几何条件翻译成向量等式,再用线性运算与数量积推出结论;平行用共线 a = λb,垂直用 a·b = 0。
①板书动画演示
讲稿 / 板书 / 图形三轨同步:听到哪一句,板书和图形就走到哪一步
几何命题 → 向量等式
平面几何里的平行、垂直、共线,都能翻译成向量等式来证明。
②例题实操
5 段例题已按「读题 → 思路 → 关键步骤 → 写出过程」拆开,可以不跟播放器一步步做
- 1第 7 段例题
D、E 分别是 AB、AC 的中点
求证:DE ∥ BC
卡住了?展开这一段的讲解
例 1:在三角形 ABC 中,D、E 分别是 AB、AC 的中点。用向量证明 DE 与 BC 平行。
- 2第 8 段例题
AB = b,AC = c
AD = ½b,AE = ½c
卡住了?展开这一段的讲解
取基底。设向量 AB 为 b,向量 AC 为 c。由中点得 AD 等于二分之一 b,AE 等于二分之一 c。
- 3第 9 段例题
DE = AE − AD = ½(c − b)
BC = c − b
DE = ½BC ⇒ DE ∥ BC
卡住了?展开这一段的讲解
于是 DE 等于 AE 减 AD。代入得二分之一倍的 c 减 b,也就是二分之一 BC。所以 DE 与 BC 共线,中位线定理得证。
- 4第 10 段例题
菱形 ABCD:|a| = |b|
求证:AC ⊥ BD
卡住了?展开这一段的讲解
例 2:用向量证明菱形的两条对角线互相垂直。设 AB 为 a,AD 为 b,菱形保证 a 与 b 的模相等。
- 5第 11 段例题
AC = a + b,BD = b − a
AC·BD = (a + b)·(b − a) = |b|² − |a|²
|a| = |b| ⇒ AC·BD = 0 ⇒ AC ⊥ BD
卡住了?展开这一段的讲解
关键一步:把两条对角线写成 a 加 b 与 b 减 a。数量积等于 b 方减 a 方,也就是两个模的平方差。两模相等,差为零,故两条对角线垂直。
③章节训练
第9章 平面向量 · 限时综合卷
④易错点与自测
做完题再回来看这一块,比先看更有效
- 要证共线却去算数量积(数量积为零判的是垂直)
- 由两向量平行直接推三点共线时,忘记说明它们有公共起点
- 把「两向量相等」与「两向量长度相等」混为一谈
看完自测(3 题)
用向量法证明几何命题的三步是什么?
看答案与理由
答: 选基底(或建系);把几何条件翻译成向量等式;用向量运算推出结论再翻译回几何语言。
为什么: 先把几何语言换成向量语言,才谈得上运算。
证明两条直线平行、垂直,分别翻译成什么向量等式?
看答案与理由
答: 平行翻译成两方向向量共线 a = λb;垂直翻译成数量积为零 a·b = 0。
为什么: 共线刻画方向相同或相反,数量积为零刻画夹角是直角。
要证明 A、B、C 三点共线,写成 AB 与 AC 共线后还差一句什么?
看答案与理由
答: 要说明这两个向量有公共起点 A,才能由平行推出三点在同一条直线上。
为什么: 共线的是两条有向线段,公共起点才能保证它们落在同一条直线上。
问老师
这个功能要调用 AI,需要先填一次你自己的接口密钥。
去填密钥(在「学习记录」页)本站不预置 AI 密钥,需要你自己填一次(在「学习记录」页)。填之前,知识地图、三轨讲解、梯度练习、章测、错题本与学习报告全部照常可用。
这是刻意的设计:知识地图、三轨讲解、梯度练习、章测与学习报告全部离线可用,只有 AI 相关的几个功能需要联网。
⑤这份讲解的来源与状态
内容状态公开,不藏着
- 来源
- ai-draft
- 人工复核
- 未经教师人工审核
- 数学校验
- pending
- 段落数
- 13
本站自编讲义,非教材原文摘录;未引用教材页码、例题编号。
讲解与题目为本站自编,不是教材原文;本页不标示任何未核验的高考真题来源。