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SHANGHAI MATHEMATICS · SECTION 8.4

学生阅读版 / 沪教版高中数学

向量的应用.

必修第二册
第8章平面向量 · 保留教材主线与原题

1 个阅读模块7 个例题15 道练习与习题
8.4

向量的应用

教材与正式教参整合

向量在数学、物理以及实际生活中都有着广泛的应用. 上一节末我们给出了向量在代数中的应用, 本节将继续通过例题给出更多的应用. 先考虑一些几何问题.

例题 1

例 1 已知 是直线 上一点,且 为实数,且 的坐标分别为 . 求点 的坐标 .

例题 2

例 2 已知 三个顶点 的坐标分别是 ,求此三角形重心 的坐标.

教材或教参原图

图 8-4-1

例题 3

例 3 证明: 对角线互相平分的四边形是平行四边形.

已知 如图 8-4-2,设四边形 的对角线 交于点 ,且 .

求证 是平行四边形.

教材或教参原图

图 8-4-2

例题 4

例 4 在 中,设 ,记 的面积为 .

(1)求证: ;

(2)设 . 求证:

教材或教参原图

图 8-4-3

练习 8.4(1)

练习8.4(1) · 1
  1. 已知坐标平面上三个点 与 ,求 的面积.
练习8.4(1) · 2
  1. 如图,已知 分别是 的中点. 求证: .

教材或教参原图

(第 2 题)

练习8.4(1) · 3
  1. 已知平面上 两点的坐标分别是 是直线 上的一点,且 . 求点 的坐标.
例题 5

例 5 如图 8-4-4,平面上 三点的坐标分别是 . 已知小明在点 处休憩,有只小狗沿着 所在直线来回跑动. 问: 其在什么位置时,离小明最近?

教材或教参原图

图 8-4-4

例题 6

例 6 用向量方法证明:

我们要求出 的余弦). 注意到交换 与 不影响要证明的公式,可以假设从 旋转到 的最小正角就是 . 这个角与角 有相同的始边与终边,于是

教材或教参原图

图 8-4-5

例题 7

例 7 将质量为 的物体用两根绳子悬挂起来,如图 8-4-6(1),两根绳子与铅垂线的夹角分别为 与 . 求它们分别提供的拉力的大小. (结果精确到 )

教材或教参原图

图 8-4-6

练习 8.4(2)

练习8.4(2) · 1
  1. 已知两个力 (单位: ) 与 的夹角为 ,其中 . 某质点在这两个力的共同作用下,由点 移动至点 (单位: ).

(1)求 ;

(2)求 与 的合力对质点所做的功.

练习8.4(2) · 2
  1. 已知平面上三点 、 、 的坐标分别是 、 、 , 为直线 上的一动点. 问: 在什么位置时, 取到最小值?

习题 8.4

A 组

习题8.4A · 1
  1. 已知平面上 两点的坐标分别是 为直线 上一点,且 . 求点 的坐标.
习题8.4A · 2
  1. 已知 的三个顶点 的坐标分别是 ,求此三角形的面积.
习题8.4A · 3
  1. 用向量方法证明三角形的余弦定理.
习题8.4A · 4
  1. 菱形是四条边都相等的四边形. 用向量方法证明菱形的对角线互相垂直.
习题8.4A · 5
  1. 如图,已知 是平行四边形 的对角线 上的两点,且 . 求证: 是平行四边形.

教材或教参原图

(第 5 题)

B 组

习题8.4B · 1
  1. 证明: 三角形的三条中线相交于一点.
习题8.4B · 2
  1. 已知平面上不共线的三点 与 ,求证: 的面积 .
习题8.4B · 3
  1. 已知 均为正数,且 . 求证: .
习题8.4B · 4
  1. 已知 是正方形, 是 边的中点,点 在对角线 上,且 3 : 1. 求证: .
习题8.4B · 5
  1. 用向量方法证明: 把一个平行四边形的一个顶点和两条不过此顶点的边的中点分别连线, 则这两条连线三等分此平行四边形的一条对角线.

探究与实践

宇航员的训练

教材或教参原图

图 8-4-7

地球的重力加速度与月球以及其他星球的重力加速度是不同的. 为了使宇航员适应不同的重力环境, 宇航训练部建造了训练装置:如图 8-4-7,一个可滑动的连杆与人的腰部联结,人在一个固定的斜面上行走,连杆与斜面始终保持平行,适当调整这个斜面的位置, 可使人对斜面的作用力相当于人在某个星体上的重力.

(1)已知月球重力加速度 是地球重力加速度 的 ,为模拟月球重力对宇航人员的作用,角 的大小应如何选取?

(2)先查出火星重力加速度的数据,并判断当 时该装置能否训练去火星的宇航员.

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