王子睿



摘要:向量題目是試卷中必定出現的題目,直接解答向量題目,往往找不到入手點,可以從幾何與代數兩個角度,將其進行轉化,就可以輕松解答。從代數角度來講,可以將向量問題實數化,從而運用數的性質加以處理;從幾何角度來講,向量問題可以運用數形結合思想加以處理。文中,介紹了求解向量題目常用的妙招,以求能夠更好地解決向量問題。
關鍵詞:向量題目;高中數學;妙招
向量,就是指既有大小又有方向的量,它的本質解釋了向量具有“數”和“形”的雙重身份。向量題目的難度并不是很大,而是轉化起來存在困難,導致出現問題。在解決向量題目是,可以根據具體問題,從代數與幾何兩個角度著手轉化,切在實踐中反思,形成解決向量題目的妙招。
1.靈活“建系”,巧妙解答向量題目
遇到平面圖形的向量問題時,可以根據需求,靈活建立平面直角坐標系,然后在通過向量坐標運算巧妙地解決問題。這正是體現向量“代數化”手段的重要性,更是解決向量問題的妙招。
例1 在等腰直角三角形ABC中,AC=BC=1,點M,N分別是AB,BC的中點。若點P是ΔABC內部任意一點,那么AN·MP的取值范圍是 。
【分析】 該題目解決之前,首先要根據題意構建一個平面坐標系xcy,且將等腰直角三角形ABC置放于平面坐標系xcy中(如 圖1-1)。根據圖1-1可以發現,點A(1,0), N(0,1/2),M(1/2,1/2)。設點P的坐標為(x,y),則可以得出么AN=(-1,1/2);MP=(x-1,y-1/2)。
解(略)
【評注】 該題目是一道綜合性的題目,通過抽象思維很難找到出路,而通過建立一個平面直角坐標系,就能夠找到解題思路,同時還能夠找到切入點。“平移”是運用線性規劃解題過程中常常用到的技巧,在此題目中,就是運用“平移”技巧,建立不等式,最終解決問題。
2.構造“基底”,巧妙解答向量題目
平面向量問題往往較為抽象,看到題目只覺地眼花繚亂,根本不能夠抓住題目的切入點,更不能正確、省時地解決問題。如若遇到平面向量的相關問題,能夠根據具體情況,選擇一組恰當地基底,就能夠將繁瑣的問題化簡單的問題。選擇基底不能夠隨便選擇,而是要依據平面向量的基本定理和向量相關的知識點。選擇恰當基底e1、e2,就可以將原來的向量問題轉化成為e1、e2的代數運算的問題。
例2 (2015年福建高考題)已知AB⊥AC, |AB|=1/t, |AC|=t,若點P是ΔABC所在平面內的一點,且AP=,
則PB·PC的最大值為
【分析】 該題目中向量AP的表述非常繁瑣,這無疑在解題的路上置放了一個攔路虎,且教容易出現錯誤。此時,根據題意和平面向量的基本定理及相關向量知識,選定一組基底e1、e2,就可以將繁瑣的向量問題,轉化成為基底e1、e2的代數運算。構建平面坐標系,根據題意畫圖 如圖2-1
解(略)
【評注】 該題目中的單位向量垂直且不貢獻,
因此在換元的基礎上,將之作為一組基底,不僅能夠簡化書寫,還能夠簡化運算過程。
3.借助“圖形”,巧妙解答向量題目
向量具有“數”和“形”的雙重身份,因此在遇到向量問題時,不僅要能夠靈活地運用平面向量的加法原則和減法原則,還能夠明確其幾何意義,且能夠結合題意恰當的運用。因為對于抽象的問題,往往可以通過圖形進行簡化,且有助于找到正確的解題思路,從而順利地完成題目。
例3 在平面直角坐標系xoy中,O作為原點,A(-1,0), B(0,), C(3,0),動點D滿足|CD|=1,則|OA+OB+OD|的最大值是
【分析】 該題目單純依據思維,根本不能夠找到一個明確的解題思路。本題目可以根據題意將圖像畫在一個平面直角坐標系中,(如 圖3-1),將其抽象為一個以點O和點C為圓心的兩個圓。
解(略)
【評析】 將題意形成具體的某個圖像并不是解題的關鍵,該題目根據繪制圖形,處理的關鍵在于三點:一是,將向量OD分別成為OC與CD兩個向量;二是做向量ON,且是向量ON=CD;三是,靈活運用向量不等式|a+b|≤|a|+|b|取等號的充分必要條件。
向量題目可以通過轉化的方式,化難為易,化繁為簡,概括來講,就是從代數和幾何兩個角度進行。從代數角度來講,可以將向量問題實數化,從而運用數的性質加以處理;從幾何角度來講,向量問題可以運用數形結合思想加以處理。
參考文獻:
[1]滕傳民.平面向量題目的求解策略[J].中學數學.2012(09)
[2]蔣明建.破解向量難題 挖掘潛在信息[J].中學數學.2013(09)endprint