李愛蘭
(壽陽縣第一中學校 山西壽陽 045400)
解平面向量問題的兩種思路
李愛蘭
(壽陽縣第一中學校 山西壽陽 045400)
向量是高中數學中重要和基本的概念之—,它有深刻的代數特征和幾何背景,解決平面向量問題的時候也是從這兩個顯著特征入手的。
數學中,我們把既有大小,又有方向的量叫做向量。我們可以理解為:向量的大小是它的“數”性、而它有方向,則說明它有“形”的性質,這樣一來,向量實質上是個“數”、“形”兼備的量。所謂數,就是向量的模長,形是向量的方向。在學習了向量知識后,我們不妨這樣去理解它的“數”、“形”兼備:“數”,即是向量的坐標,而“形”則體現在向量的運算都有對相應的幾何表示。這樣就為我們提供發兩種解題的思路。
解法一:

解法二:
以A為坐標原點,AB所在直線為x軸,建立如圖所示坐標系,則



例2在直角三角形中,BC=a,若長為2a的線段PQ以點A為中點,則的夾角取何值時,向量有最大值,并求出最大值。
解法一

解法二:如圖所示,以直角頂點A為坐標原點,兩直角邊所在的直線為坐標軸,建立如圖所示的平面直角坐標系.設|AB|=c,|AC|=b則A(0,0),B(c,0),C(0,b),且|PQ|=2a,|BC|=a.
設點P的坐標為(x,y),則Q(-x,-y).



注:這種解法充分利用了題目中的垂直條件建立了平面直角坐標系,然后給定題目的定量(三角形的三邊大小)和變量(PQ的位置),這樣一來,題目所涉及的向量都可以進行坐標表示,最后數量積的最值就會轉換成函數問題,利用我們所學的向量知識求解最值,并且也確定出了PQ的位置。
源于向量是“數”、“形”兼備的數學元素,向量問題有兩種求解思路,上述兩個例題都是一題兩解,兩種解法可概括為坐標法求解和“基底思想”結合向量運算求解。即用“數”解決向量問題——坐標法,或用“形”法來解決——基底法。