馬洪博



平面向量既是代數研究對象,也是幾何研究對象,是溝通代數與幾何的橋梁.具體設計高考命題時,可從幾何角度來設置,也可從代數角度來設置,借助平面向量的相關概念、公式及其變形、定理性質、運算等來創設情境,綜合相關知識與數學思想方法,考查相關的數學核心素養等;平面向量還可設計運動變化的情境,即運動的點、運動的向量、變化的角等,這樣可將向量與最值、定值問題相關聯,利用函數、基本不等式、三角函數等工具,探究相關的最值問題.這類問題融基礎性、綜合性、創新性于一體,較為全面地考查考生數學運算素養、數學抽象素養和直觀想象素養等,考查學生的邏輯思維能力.
1.注重平面向量概念,考查數學基礎知識
點評:圍繞平面向量所對應的平面幾何圖形實質,構建對應的平面幾何圖形,串聯起平面向量的數量積、線性運算與對應的平面幾何圖形中的長度、角度等之間的聯系,從而有效實現平面向量向幾何、代數的巧妙結合與合理轉化.
5.注重思想方法應用,考查解決問題能力
平面向量問題中,結合對應的幾何或代數特征,可以很好滲透數形結合思想、函數與方程思想、一般與特殊思想等思想方法方面的應用,很好落實解決問題的能力與應用.
例5 (2022年全國甲卷理·13)設向量a→,b→的夾角的余弦值為13,且|a→|=1,|b→|=3,則(2a→+b→)·b→=___.
分析:結合題設條件,從一般與特殊思想入手,巧妙構建特殊平面幾何圖形——直角三角形,綜合相關信息,合理直觀形象地構建起對應的數學模型,利用數學模型的直觀來轉化與處理.
解析:依題意,構建如圖2所示的Rt△OAB,OA=a→,OB=b→,cos∠AOB=13,
結合平面向量的投影,可知a→·b→=|a→|2=1,
則有(2a→+b→)·b→=2a→·b→+b→·b→=2×1+32=11,故填11.
點評:圍繞一般與特殊思維,借助與之相關的元素(涉及函數、向量、圖形等,這里是特殊圖形)構建,合理數學建模,巧妙綜合應用.這里利用特殊平面幾何圖形,“數”與“形”相結合,直觀形象分析,減少數學運算,優化邏輯推理.
平面向量試題注重數學基礎知識和基本技能的考查,主要考查平面向量運算及其幾何意義、用平面向量的數量積判斷兩個向量的垂直關系,以及平面向量與其他知識、思想方法相關聯的問題等,能充分體現考生對解題經驗與技巧方法的積累程度,以及數學運算與直觀想象核心素養的水平.
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部.普通高中數學課程標準(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2017.
[2]韓文美.平面向量的數量積的解題策略[J].中學生數理化(高一數學),2018,No.731(05):8-9.