算两次,显奇效
2019-06-28徐子茗
徐子茗
在高中一年的数学学习中,我印象最深刻的当属向量了,作为一-种沟通代数、几何和三角函数的利器,向量在处理很多问题时有着无与伦比的优越性.如三角形重心问题,我们知道三角形中三条中线交于一点称为重心,并且重心分中线形成的线段长度之比为2:1,如何证明这一-结论,用传统的方法证明大费周章,而用向量法则简单明了.
如图,E,F分别为边AC,AB的中点,G为△ABC的重心.
上述证明方法中,我们从两种路径分解向量AG,最后“殊途同归”(①式与②式相等),老师告诉我这种方法叫做“算两次”,即对同一事物从两个不同视角计算使之相等的方法.奇妙的是,上述方法可以拓展,如将F点换成三等分点,我们可以用同样的办法证得G分BE得到的线段之比為定值(与△ABC的形状无关),是不是感觉很奇妙?
而后的学习中,我们又多次与“算两次”不期而遇:
例1如图,巳知点G是△ABC的重心,过点G作直线与AB,AC两边分别交于M,N两点,且AM=xAB,AN=yAC,求
例2 两角差的余弦公式的推导证明.
例3 数列中的子数列问题.
通过上面的例子,想必同学们对“算两次”有了更深人的理解:对同一个数学问题,从两个不同的角度,运用两种不同的方式计算两次,借助“殊途同归”的等量关系,达到出奇制胜的效果.简单的说,我理解的“算两次”就是“一方面,另一方面,综合可得”.其实,我们对“算两次”思想并不陌生,早在小学时我们就自觉使用过,如做算术题时要保证正确率我们需要再算--次,但如果只是循规蹈矩完全重复算--遍是很难发现错误的,所以要尽可能采取不同的路径(如减法用加法检验,除法用乘法检验等);又如初中计算如图3所示的正方形面积时,一方面看整体,面积为(a+b)2;另一方面,化整为零,四个矩形的面积和为a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2,于是得到平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2,是不是很直观?