人教版高一數學(下)第117頁例5可敘述為真命題(后面稱結論):A、B、P三點共線OP = mOA+ nOB,m+n=1.它反映了共線三點與平面向量間的內在聯系(即直線的向量式),以它為依托的近年高考試題,不僅問題立意新穎,內容與內涵豐富,更體現了知識間的動態生成性,下面舉例說明.
【題1】 (2007年全國高考卷Ⅱ(理)5)在△ABC中,已知D是AB邊上一點,若AD=2DB,CD=13CA+λCB,則λ=( ).
A.23 B.13 C.- 13 D.-23
分析: 由結論得13+λ=1,所以λ=23.
【題2】 (2007年江西卷(理)15)如圖1,在△ABC中,點O是BC的中點,過點O的直線分別交直線AB、AC于不同的兩點M、N,若AB=mAM,AC=nAN,則m+n的值為 .
解法1:∵BO=OC,AB=mAM,AC=nAN,
∴AO=12(AB+AC)=m2AM+n2AN.①
設OM=λON,
則AM-AO=λ(AN-AO),得AM=(1-λ)AO+λAN.②
由①②得(1m+λ-12)AB=(1-λ2+λn)AC.
又A、B、C不共線,所以有1m+λ-12=0,1-λ2+λn=0,
消去λ得m+n=2.
解法2:(利用結論)由已知得AO=m2AM+n2AN,又O、M、N共線,所以m2+n2=1,即m+n=2.
評析: 題1、題2屬平面向量基礎性問題,題1即例5,題2是例5的變式拓展,題2中過點O的直線MN在平面ABC內旋轉與直線AB、AC相交于任何位置,其結果不變.還可由特例“當MN與BC重合時,m=n=1”得解.
【題3】 (2006年陜西卷(理)21)如圖2,三定點A(2,1),B(0,-1),C(-2,1),三動點D、E、M滿足AD= tAB, BE=tBC,DM=tDE,t∈[0,1].
求動點M的軌跡方程.
解:設M(x,y),則OM=(x,y),OA=(2,1),
OB=(0,-1),OC=(-2,1).
∵AD=tAB,∴OD=(1-t)OA+tOB,
OE=(1-t)OB+tOC,OM =(1-t)OD+ tOE,
∴OM=(1-t)2OA+2t(1-t)OB+ t2OC=(2(1-2 t),(1-2 t )2),
∴x=2(1-2t)2,y=(1-2t),消去t得y=14x2,x∈[-2,2].
評析:題3的條件AD=tAB,BE=tBC,DM=tDE與課本例5的條件如出一轍(題3多兩個),是例5的變式,與題2有驚人的相似之處.題2是動直線過定點,動點M、N分別分線段AB、AC的定比和不變;題3是動線段DE的兩個端點在定線段上運動,動線段上的點M分線段DE的定比不變,所以可用同一方法來解決.
啟示: 1.對于選擇題和填空題除了運用概念、定理、法則和公式等基礎知識外,還常用一些“半成品”結論,使問題解決高效、準確,如題1、2;題3盡管不能直接用結論,但可用證明結論的思路突破障礙.三道題均可用同一思路(共線→向量關系→已知與未知向量關系→結果)來解決,可以說是解決這類問題的一種通法.
2.向量是新編入高中數學教材的內容之一,它與函數、不等式、方程、解析幾何、立體幾何和復數等知識內容的和諧相容性,處理問題方法上的直觀性與靈活性越來越體現出向量的工具性作用.
3.變式教學是數學教學中扎實基礎,培養和提高能力的有效途徑之一.對課本例習題縱橫向的開發和運用是最直接、最方便、最豐富的可再生資源,適度開發能讓學生從不同角度去理解并掌握概念命題,把握思想,明確方法.我們常探討高考試題的出處與背景,其目的是追根求源,回歸課本,重視基礎.特別是在復習中盡量避免抱定資料不放手,要以課本為藍本與資料進行有機整合,找準知識最佳結合點,編擬派生出一道道具有思考價值的有效問題.
(責任編輯 金 鈴)