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浅析求解向量题目常用的妙招

2017-06-27王子睿

神州·下旬刊 2017年1期
关键词:高中数学

王子睿

摘要:向量题目是试卷中必定出现的题目,直接解答向量题目,往往找不到入手点,可以从几何与代数两个角度,将其进行转化,就可以轻松解答。从代数角度来讲,可以将向量问题实数化,从而运用数的性质加以处理;从几何角度来讲,向量问题可以运用数形结合思想加以处理。文中,介绍了求解向量题目常用的妙招,以求能够更好地解决向量问题。

关键词:向量题目;高中数学;妙招

向量,就是指既有大小又有方向的量,它的本质解释了向量具有“数”和“形”的双重身份。向量题目的难度并不是很大,而是转化起来存在困难,导致出现问题。在解决向量题目是,可以根据具体问题,从代数与几何两个角度着手转化,切在实践中反思,形成解决向量题目的妙招。

1.灵活“建系”,巧妙解答向量题目

遇到平面图形的向量问题时,可以根据需求,灵活建立平面直角坐标系,然后在通过向量坐标运算巧妙地解决问题。这正是体现向量“代数化”手段的重要性,更是解决向量问题的妙招。

例1 在等腰直角三角形ABC中,AC=BC=1,点M,N分别是AB,BC的中点。若点P是ΔABC内部任意一点,那么AN·MP的取值范围是 。

【分析】 该题目解决之前,首先要根据题意构建一个平面坐标系xcy,且将等腰直角三角形ABC置放于平面坐标系xcy中(如 图1-1)。根据图1-1可以发现,点A(1,0), N(0,1/2),M(1/2,1/2)。设点P的坐标为(x,y),则可以得出么AN=(-1,1/2);MP=(x-1,y-1/2)。

解(略)

【评注】 该题目是一道综合性的题目,通过抽象思维很难找到出路,而通过建立一个平面直角坐标系,就能够找到解题思路,同时还能够找到切入点。“平移”是运用线性规划解题过程中常常用到的技巧,在此题目中,就是运用“平移”技巧,建立不等式,最终解决问题。

2.构造“基底”,巧妙解答向量题目

平面向量问题往往较为抽象,看到题目只觉地眼花缭乱,根本不能够抓住题目的切入点,更不能正确、省时地解决问题。如若遇到平面向量的相关问题,能够根据具体情况,选择一组恰当地基底,就能够将繁琐的问题化简单的问题。选择基底不能够随便选择,而是要依据平面向量的基本定理和向量相关的知识点。选择恰当基底e1、e2,就可以将原来的向量问题转化成为e1、e2的代数运算的问题。

例2 (2015年福建高考题)已知AB⊥AC, |AB|=1/t, |AC|=t,若点P是ΔABC所在平面內的一点,且AP=,

则PB·PC的最大值为

【分析】 该题目中向量AP的表述非常繁琐,这无疑在解题的路上置放了一个拦路虎,且教容易出现错误。此时,根据题意和平面向量的基本定理及相关向量知识,选定一组基底e1、e2,就可以将繁琐的向量问题,转化成为基底e1、e2的代数运算。构建平面坐标系,根据题意画图 如图2-1

解(略)

【评注】 该题目中的单位向量垂直且不贡献,

因此在换元的基础上,将之作为一组基底,不仅能够简化书写,还能够简化运算过程。

3.借助“图形”,巧妙解答向量题目

向量具有“数”和“形”的双重身份,因此在遇到向量问题时,不仅要能够灵活地运用平面向量的加法原则和减法原则,还能够明确其几何意义,且能够结合题意恰当的运用。因为对于抽象的问题,往往可以通过图形进行简化,且有助于找到正确的解题思路,从而顺利地完成题目。

例3 在平面直角坐标系xoy中,O作为原点,A(-1,0), B(0,), C(3,0),动点D满足|CD|=1,则|OA+OB+OD|的最大值是

【分析】 该题目单纯依据思维,根本不能够找到一个明确的解题思路。本题目可以根据题意将图像画在一个平面直角坐标系中,(如 图3-1),将其抽象为一个以点O和点C为圆心的两个圆。

解(略)

【评析】 将题意形成具体的某个图像并不是解题的关键,该题目根据绘制图形,处理的关键在于三点:一是,将向量OD分别成为OC与CD两个向量;二是做向量ON,且是向量ON=CD;三是,灵活运用向量不等式|a+b|≤|a|+|b|取等号的充分必要条件。

向量题目可以通过转化的方式,化难为易,化繁为简,概括来讲,就是从代数和几何两个角度进行。从代数角度来讲,可以将向量问题实数化,从而运用数的性质加以处理;从几何角度来讲,向量问题可以运用数形结合思想加以处理。

参考文献:

[1]滕传民.平面向量题目的求解策略[J].中学数学.2012(09)

[2]蒋明建.破解向量难题 挖掘潜在信息[J].中学数学.2013(09)endprint

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