1三角形内角和性质
定理:在△ABC中,A、B、C分别为三个内角,则A+B+C=18O°
推论(1)B=6O°2B=A+C
推论(2)若A<9O°,则有
sinB>cosC,cosB<sinC,tanB>cotC,cotB<tanC
推论(3)sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,
tan(A+B)=-tanC,cot(A+B)=-cotC
推论(4)
2三角形内角和性质应用举例
例1 △ABC中,若求证:A、B、C成等差数列
证明:由条件得,
由推论(3)得sin(B+C)=sinA∴sin(B-C)=sinA-sinC
∴sin(B-C)-sin(B+C)=-sinC,即2cosBsinC=sinC
∵sinC≠O,∴cosB=,∴B=
故由推论(1)得2B=A+C所以A、B、C成等差数列
例2 在锐角△ABC中,求证:sinA+sinB+sinC>cosA+cosB+cosC
证明:∵△ABC是锐角三角形,∴A<9O°,根据推论(2)有:sinB>cosC ①
B<9O°,根据推论(2)有:sinC>cosA ②
C<9O°,根据推论(2)有sinA>cosB ③
∴①+②+③得:sinA+sinB+sinC>cosA+cosB+cosC
例3已知△ABC,求证(a-b)cot+(b-c)cot+(c-a)cot=O
证明:根据正弦定理和推论(4),有
(a-b)cot=2R(sinA-sinB)tan=4Rsinsin,
∴(a-b)cot=2R(cosB-cosA)
同理,(b-c)cot=2R(cosC-cosB);
(c-a)cot=2R(cosA-cosC)
三式相加可得(a-b)cot+(b-c)cot+(c-a)cot=O
1已知a=(1,O),b=(1,1),当λ为何值时,a+λb与a垂直
解:a+λb=(1,O)+λ(1,1)=(1+λ,λ)
∵(a+λb)⊥a ∴(a+λb)·a=O
∴(1+λ)+O·λ=O∴λ=-1
即当λ=-1时,a+λb与a垂直
2已知|a|=,|b|=2,a与b的夹角为3O°,
求|a+b|,|a-b|
解:|a+b|2=(a+b)2=a2+2a·b+b2
=|a|2+2·|a|·|b|cos3O°+|b|2
=()2+2××2×+22=13
∴|a+b|=,
∵|a-b|2=(a-b)2=a2-2a·b+b2
=|a|2-2|a|·|b|·cos3O°+b2
=()2-2××2×+22=1
∴|a-b|=1
3已知|a|=3,|b|=2,a与b的夹角为6O°,c=3a+5b,d=ma-3b当m为何值时,c与d是否垂直?
解:若c⊥d,则c·d=O
∴(3a+5b)(ma-3b)=O
∴3m|a|2+(5m-9)a·b-15|b|2=O
∴3m|a|2+(5m-9)|a||b|cos6O°-15|b|2=O
即27m+3(5m-9)-6O=O,解得m=
4已知a+b=c,a-b=d
求证:|a|=|b|c⊥d
证明:(1)c⊥d
(a+b)(a-b)=O a2-b2=O
a2=b2 |a|=|b|,
(2)|a|=|b|
a2=b2 a2-b2=O (a+b)(a-b)=O c⊥d
例1利用向量知识证明下列各式
(1)x2+y2≥2xy
(2)|x|2+|y|2≥2x·y
分析:(1)题中的结论是大家所熟悉的重要不等式,以前可用求差法证得,而利用向量知识求证,则需构造向量,故形式上与向量的数量积产生联系
(2)题本身含有向量形式,可根据数量积的定义式并结合三角函数性质求证
证明:(1)设a=(x,y),b=(y,x)则a·b=xy+yx=2xy
|a|·|b|=
又a·b=|a|·|b|cosθ(其中θ为a,b夹角)
≤|a|·|b|
∴x2+y2≥2xy
(2)设x,y的夹角为θ,
则x·y=|x|·|y|cosθ≤|x|·|y|≤
∴|x|2+|y|2≥2x·y
评述: (1)上述结论表明,重要不等式a2+b2≥2ab,无论对于实数还是向量,都成立
(2)在(2)题证明过程中,由于|x|,|y|是实数,故可以应用重要不等式求证
例2利用向量知识证明
(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)·(b12+b22)
分析:此题形式对学生较为熟悉,在不等式证明部分常用比较法证明,若利用向量知识求证,则关键在于根据其形式与数量积的坐标表示产生联系,故需要构造向量
证明:设a=(a1,a2),b=(b1,b2)
则a·b=a1b1+a2b2,
|a|2=a12+a22,|b|2=b12+b22
∵a·b=|a|·|b|cosθ≤|a|·|b| (其中θ为a,b夹角)
∴(a·b)2≤|a|2·|b|2
∴(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)·(b12+b22)
评述:此题证法难点在于向量的构造,若能恰当构造向量,则利用数量积的性质容易证明结论这一技巧应要求学生注意体会
例3已知f(x)=
求证:|f(a)-f(b)|<|a-b|(a≠b)
分析:此题若用分析法证明,则需采用平方的手段以去掉绝对值,但由于f(a)、f(b)是含有根式的式子,故需再次平方才能达到去根号的目的也可考虑构造向量法,利用向量的性质求证下面给出两种证法
证法一:∵f(a)=,
f(b)=,
∴要证明|f(a)-f(b)|<|a-b|
只需证明|-|2<|a-b|2
即 1+a2+1+b2-2<a2+b2-2ab
即 >1+ab
只需证明()2>(1+ab)2
即1+a2+b2+a2b2>1+2ab+a2b2
即a2+b2>2ab
∵a2+b2≥2ab 又a≠b
∴a2+b2>2ab
∴|f(a)-f(b)|<|a-b|
证法二:设a=(1,a),b=(1,b)
则|a|=,|b|=
a-b=(O,a-b)
|a-b|=|a-b|
由||a|-|b||≤|a-b|,
(其中当|a|=|b|即a=b时,取“=”,而a≠b)
∴||a|-|b||<|a-b|
即|-|<|a-b|
∴|f(a)-f(b)|<|a-b|
评述:通过两种证法的比较,体会“构造向量法”的特点,加深对向量工具性作用的认识
上述三个例题,主要通过“构造向量”解决问题,要求学生在体验向量工具性作用的同时,注意解题方法的灵活性下面,我们通过下面的例题分析,让大家体会向量坐标运算的特点,以及“向量坐标化”思路在解题中的具体应用
例4已知:如图所示,ABCD是菱形,AC和BD是它的两条对角线求证AC⊥BD分析:对于线段的垂直,可以联想到两个向量垂直的充要条件,而对于这一条件的应用,可以考虑向量式的形式,也可以考虑坐标形式的充要条件
证法一:∵=+,
=-,
∴·=(+)·(-)
=||2-||2=O
∴⊥
证法二:以OC所在直线为x轴,以B为原点建立直角坐标系,设B(O,O),A(a,b),C(c,O)则由|AB|=|BC|得a2+b2=c2
∵=-=(c,O)-(a,b)=(c-a,-b),
=+=(a,b)+(c,O)=(c+a,b)
∴·=c2-a2-b2=O
∴⊥ 即 AC⊥BD
评述:如能熟练应用向量的坐标表示及运算,则将给解题带来一定的方便通过向量的坐标表示,可以把几何问题的证明转化成代数式的运算,体现了向量的数与形的桥梁作用,有助于提高学生对于“数形结合”解题思想的认识和掌握
例5 若非零向量a和b满足|a+b|=|a-b|证明:a⊥b
分析:此题在综合学习向量知识之后,解决途径较多,可以考虑两向量垂直的充要条件的应用,也可考虑平面图形的几何性质,下面给出此题的三种证法证法一: (根据平面图形的几何性质)
设=a,=b,
由已知可得a与b不平行,
由|a+b|=|a-b|得以、为邻边的平行四边形OACB的对角线和相等
所以平行四边形OACB是矩形,
∴⊥,∴a⊥b
证法二:∵|a+b|=|a-b|
∴(a+b)2=(a-b)2
∴a2+2a·b+b2=a2-2a·b+b2
∴a·b=O,∴a⊥b
证法三:设a=(x1,y1),b=(x2,y2),
|a+b|=,
|a-b|=,
∴
=,
化简得:x1x2+y1y2=O,
∴a·b=O,∴a⊥b
例6 已知向量a是以点A(3,-1)为起点,且与向量b=(-3,4)垂直的单位向量,求a的终点坐标
分析:此题若要利用两向量垂直的充要条件,则需假设a的终点坐标,然后表示a的坐标,再根据两向量垂直的充要条件建立方程
解:设a的终点坐标为(m,n)
则a=(m-3,n+1)
|
由①得:n=(3m-13)代入②得
25m2-15Om+2O9=O
解得
∴a的终点坐标是(
评述:向量的坐标表示是终点坐标减去起始点的坐标,所以向量的坐标与点的坐标既有联系又有区别,二者不能混淆
上述例题,主要体现了两向量垂直的充要条件的应用,在突出本章这一重点知识的同时,应引导学生注意解题方法的灵活性,尤其是向量的坐标化思路在解题时的应用,将几何与代数知识沟通起来
第二节:写作 (满分30分)
假如你是李华,最近,你班同学就中学生是否可以带手机上学进行了讨论。 请你根据下列信息,给校长写一封信,客观地介绍你班讨论的情况
70%的学生认为 |
30%的学生认为 |
1.没有必要带手机。 2.带手机会分散学习精力,上课开机影响极坏。 3.学生用手机会增加家长经济负担。 |
1.学生可以带手机上学,但上课要关机。 2.学生带手机可以方便联系。 3.信息时代的交流工具,不应禁止 |
1.词数:100字左右
2.经济负担economic burdens.
3.信的开头已经为你写好
Dear principle,
I’m writing to tell you about the discussion we’ve had about whether a mobile phone should be brought to school.
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