高中数学素材 教学随笔三角形面积向量求法

时间:2022-04-18 23:30:15 阅读: 最新文章 文档下载
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浅谈三角形面积的向量求法

向量是中学数学中的一个有力的工具,具有代数形式和几何形式的双重身份,向量在几

何中以得到广泛应用.三角形是平面几何中最基本、最重要的图形,向量与三角形的交汇问题已成为近几年高考的热点问题.向量的模与数量积运算具有鲜明的几何背景,下面笔者用向量的模与数量积表示三角形的面积公式并例谈其应用. 公式 ABC中,若向量CBaCAb,则SABC

1

2

2

ab(ab)2

2

2

22

证明 SABC

11

absina,b

221

ab(1cosa,b)

2

2

2

ab(ab)2

1.利用公式求三角形的面积.

1已知ABC,点A(1,1)B(4,2)C(3,5),求ABC的面积. 解:∵AB(3,1)AC(2,4),∴AB10ACSABC

2

2

20ABAC10

1

2

ABAC(ABAC)2

22

1

10201005 2

0000

2已知ABC中,向量BA(cos23,cos67)BC(2cos68,2cos22)ABC

的面积.

00

BC(2sin220,2cos220)解:由已知,BA(cos23,sin23)BA1BC2

00000

BCBA2(sin22cos23cos22sin23)2sin45

2

SABC

12

BCBA(BCBA)2

22

2 2

2.利用公式和三角函数的性质求三角形面积最值.

3平面直角坐标系内有点P(sinx,cosx)Q(cosx,sinx)x[原点,求OPQ面积的最值.



,]O为坐标2412



SOPQ

12

OPOQ(OPOQ)2

22

1111(2sinxcosx)21sin22xcos2x 222


x[



2412,

] ∴当x



12

时,OPQ面积的最小值为

3

;当x0时,OPQ面积4

的最大值为

1 2

3.利用公式和均值不等式求三角形面积最值.

4.已知OAB,OAaOBbab3,ab2OAB面积的最大值. 解:∵ab3,ab2,∴a2abb9a2abb4,解得ab ab

2

2

2222

5

4



132

ab(ab)2

2

2



2

SOAB

1212

a2b2

22251253ab

1621622



ab

13

时,取“=”号. 2

5.已知向量OAa(cos,sin)OBb(cos,sin)ab之间有关系式

kab3akbk0,且k23O为坐标原点,求AOB面积的最大值,

并求此时ab的夹角

解:将kab3akb两边平方,得k2a2kabb3(a2kabk2b)

22ab1k2kab13(12kabk)又∵k0ab

2222

111

(k)

4k2









2

2



k1

=

SAOB



1

2

ab(ab)2

1131

1 AOB面积的最大值1(ab)22442

3ab11

,∵001800,∴600 ,此时ab,∴cos

42ab2

新课程加强了平面向量的应用,教材中也设计了不少用向量方法研究平面图形性质的问

题.以上,笔者用向量方法求解三角形面积问题,给人以耳目一新的感觉,体现了用向量方法解决问题的优越性.







本文来源:https://www.wddqw.com/doc/ee445e7069d97f192279168884868762caaebbe9.html