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回归概念 关注本质 注重应用

2018-01-03饶智荣

考试周刊 2018年78期

摘 要:平面向量是高中数学的重要内容,也是高考考查的重要内容之一。高考对这部分的考查常以选择、填空的形式出现,也常与解析几何交汇,题型较稳定,经常以中档题出现。考查的重点一方面是平面向量的基本概念及基本运算能力;另一方面是平面向量的坐标运算和平面向量的数量积的概念、性质及运算律。下面例谈“平面向量”专题复习的一些策略。

关键词:回归概念;关注本质;注重应用

策略一:加强概念复习,关注本质理解

本专题中概念较多,如何让学生迅速把握住本质,达成理解,要成为本专题复习的首要任务。既要重温概念的来龙去脉,理清知识网络,通过比较,对向量的概念进行辨析,又要通过分析学生存在的问题,帮助学生辨析概念。

【例1】 在边长为1的正三角形ABC中,AB·BC+BC·CA+CA·AB= 。

分析:本题主要考查数量积的定义及两向量夹角的概念,学生易错解如下:AB·BC+BC·CA+CA·AB=|AB||BC|cos60°+|BC||CA|cos60°+|CA||AB|cos60°=12+12+12=32。这是由于对两向量夹角的定义理解不透造成的。

点拨:两向量夹角的定义的前提是其起点要重合。向量AB与BC,BC与CA,CA与AB的夹角通过平移后发现都不是60°,而是120°。故其值为-32。

策略二:加强运算理解,关注算法本质

向量的本质有“双重身份”,即“代数形式”和“几何形式”,因此对向量的运算也要从代数和几何两个方面进行理解和掌握,在复习中应引导学生理解向量运算的运算律及方法,关注算法的本质。

【例2】 O是平面上一定点,A,B,C是平面上不共线的三个点,动点P满足OP=OA+λAB|AB|+AC|AC|,λ∈[0,+∞),则P的轨迹一定通过△ABC的 心。

分析:本题主要考查向量的平行四边形法则和三角形法则,学生产生的错因是对OP=OA+λAB|AB|+AC|AC|,λ∈[0,+∞)理解不够透彻,不清楚AB|AB|+AC|AC|的几何意义是与∠BAC的角平分线有关。

点拨:AB|AB|的几何意义是与AB共线同向的单位向量,掌握向量运算的几何意义及向量共线定理。

解析:由OP=OA+λAB|AB|+AC|AC|,可得AP=λAB|AB|+AC|AC|,而AB|AB|+AC|AC|的几何意义是∠BAC的角平分线,且角平分线的交点是三角形的内心,P的轨迹一定通过△ABC的内心。

策略三:重视方法训练,关注基底选择

本专题复习的重点之一是用向量处理问题的两种方法:“向量法”和“坐标法”。也即面对一个实际问题,要学会选择基底或者建立平面直角坐标系。这两种方法本质上是一致的,其依据都是“平面向量基本定理”,后者是前者的特例。学生往往对于后者较为熟悉,在给定的坐标系中会处理问题,但不善于自己选择基底。教学中可在正交基底的基础上,引导学生选择其他的基底解决问题,强化平面向量基本定理的复习和运用。

【例3】 △AOB中,∠AOB为直角,OC=14OA,OD=12OB,AD与BC相交于点M,设OA=a,OB=b,试用a,b表示向量OM。

分析:本题主要考查平面向量基本定理的运用,可从建系的角度入手,使平面向量问题坐标化,也可从选择一组向量为基底的角度入手,利用平面向量基本定理求解。

点拨:方法1:如图,以O为原点,建立平面直角坐标系,

设A(u,0),B(0,v),则Cu4,0,D0,v2,设M(x,y),则根据M在直线BC上,也在直线AD上,根据斜率公式,可得:y-vx=v0-u4,y-v2x=v20-u,解之得:(x,y)=17u,37v,所以OM=17a+37b。

方法2:由A,M,D三点共线可知,存在实数λ1使得OM=OA+AM=a+λ1AD=a+λ1-a+12b=(1-λ1)a+λ12b;

由B,M,C三点共线可知,存在实数λ2使得OM=OB+BM=b+λ2BC=b+λ2-b+14a=λ24a+(1-λ2)b;

由平面向量基本定理知:1-λ1=λ24λ12=1-λ2,解之得,λ1=67,λ2=47∴OM=17a+37b。

策略四:强化问题意识,注重向量运用

本专题学生存在的主要问题就是缺乏用向量解决问题的意识,不能自觉地把向量当成工具用到解决问题中。学生的运用意识不是一朝一夕形成的,教师要在教学中积极引导学生自觉地思考、转化、构图和变式,让学生不断积累运用向量解决问题的思维和经验,要加强教学过程中对学生思维、意识和能力的培养,关注解题过程的思维达成度。

【例4】 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知4accos2A+C2=a2+c2-b2。

(1)求B;

(2)若c=3,且AC边的中线BM=132,求a的值。

分析:对于第(2)问,题中未出现平面向量,如果按照常规思路,只会想到正、余弦定理及方程思想,则运算量较大,导致解题速度慢或出差。但如果学生有主动运用平面向量的意识,会大大减少运算量,从而轻松解决问题,体现了不同层次学生的思维能力。

点拨:第(2)问能轻松解决的关键在于有主动运用平面向量的意识。

∵BM为AC边的中点,∴BM=12(BA+BC),

两边同时平方,得BM2=14(BA2+BC2+2BA·BC)即,134=1432+a2+2×3×a×12,

整理,得a2+3a-4=0,解得a=1或a=-4(舍去)。∴a=1。

平面向量專题,“麻雀虽小,五脏俱全”,不仅高考每年都考,还是解决三角函数、解析几何、立体几何、不等式等问题的重要工具,也是培养学生数学结合思想、数学建模能力的重要途径,因此在高三复习中值得关注和加强。

作者简介:

饶智荣,福建省龙岩市,福建省连城县第一中学。