数形结合相得益彰
2020-05-25刘长柏
中学生数理化·高一版 2020年4期
■刘长柏
平面向量的线性运算与坐标运算,既体现了形的直观性,又体现了数的严谨性,两者有机结合,使得数形结合得到有机地体现。下面探讨平面向量中数形结合的几种题型,供大家学习与参考。
一、线性运算以形示数,直观显现
例1在平行四边形A B C D中,A B=4,,若,则的值是____。
解:因为A B C D是平行四边形,利用向量的加法可得,所 以。答案为18。
评析:本题从形的角度研究向量的运算,巧妙地利用了向量的加法和数量积运算。
二、坐标运算以形助数,化难为易
例2如图1,已知直角梯形A B C D中,A D∥B C,∠A D C=90°,A D=2,B C=1,P是腰D C上的动点,则的最小值为____。
图1
解:以D为坐标原点,DA为x轴,D C为y轴,建立直角坐标系x D y,则A(2,0)。
设C(0,m),m>0,则B(1,m)。_设点,则(1,m-t),所以所以
评析:本题是一个有关形的问题,通过代数变换,即用数的方法,说明了形的道理。从向量的定义可以看出,向量既有代数特征又有几何特征,因此借助向量,可以将某些代数问题转化为几何问题,又可以将几何问题转化为代数问题,向量起到了数形结合的桥梁作用。
三、数形对照,相互渗透
例3如图2,在等腰直角三角形A O B中
图2
解:(方法1)因为
(方法2)建立如图2所示的直角坐标系x O y,则,所以
评析:方法1是利用向量的数量积运算求解的。方法2通过建立直角坐标系,巧妙地将向量问题坐标化,使向量运算完全代数化,体现了数学建模思想的应用。