☉江蘇省鎮(zhèn)江市丹徒高級中學 吳海軍 邱紅英
從近幾年的各省高考中向量的考題來看,對向量的考查主要集中在判斷三角形的形狀,判斷點所處的位置,判斷動點的軌跡,利用其幾何意義解題等方面,盡管常以小題形式出現(xiàn),但往往讓考生們無從下手,可見其重要地位.
這里我們來探討一下2008年浙江卷的第9題.
例1(浙江卷9)已知a、b是平面內(nèi)兩個互相垂直的單位向量,若向量c滿足(a-c)·(b-c)=0最大值是( ).
分析1:向量問題是數(shù)形結(jié)合思想體現(xiàn)最突出的問題,所以我們嘗試利用幾何意義解題.
解法1:由(a-c)·(b-c)=0,得(a-c)⊥(b-c).
又a、b互相垂直,則a、b、a-c、b-c構(gòu)成的四邊形是圓內(nèi)接四邊形,且c恰好是四邊形的對角線.當c是直徑
取得最大值,此時圓內(nèi)接四邊形是以a、b為鄰邊的正方形,所以有
分析2:這道題用幾何意義來解雖然計算量小,但是很多學生的思維水平和分析能力遠遠達不到這樣的高度,很難將“兩組向量垂直”與“圓內(nèi)接四邊形”聯(lián)系起來.在這種情況下,我們不妨試試坐標法.
解法2:a、b是平面內(nèi)兩個互相垂直的單位向量.
建立平面直角坐標系,設(shè)a=(1,0),b=(0,1),c=(x,y).
a-c=(1-x,-y),b-c=(-x,1-y).
由(a-c)·(b-c)=0,得(1-x)(-x)+(-y)(1-y)=0.
所以向量c的起點(即坐標原點)在圓上,終點也在圓上,因為原點O到圓上的點的最大值等于圓的直徑,所以有
解法2運用坐標法,只需建系,設(shè)坐標,直接利用坐標運算找出向量c的終點坐標的軌跡方程.整個解題過程周密嚴謹,說服力強,可靠性高,是做題能力不強的學生的首選方法.
反思:通過以上三種方法,我們發(fā)現(xiàn)遇到此類問題只要用坐標法就可以化復雜為簡單,省卻了用圖像法分析向量間的關(guān)系的諸多麻煩.
分析:本題與例2相似,只是問法有所不同,下面我們給出一種解法,另兩種解法大家可以自行驗證.
例4 (2011年高考新課標全國卷文13)已知a與b為兩個不共線的單位向量,k為實數(shù),若向量a+b與向量ka-b垂直,則k=________.
分析:這道高考題如果用坐標法解,就非常簡單.
解:根據(jù)題意,不妨設(shè)a=(1,0),b=(0,1),則a+b=(1,1),ka-b=(k,-1).因為a+b與向量ka-b垂直,所以(a+b)·(ka-b)=0,即k-1=0,解得k=1.
解題反思:考場上的時間是寶貴的,能夠在高考緊張的狀態(tài)下尋求快捷有效的解題方法是高考制勝的關(guān)鍵.面對向量題,要想在短時間內(nèi)通過作圖利用幾何意義,需要較高的思維能力.而采用坐標法,其優(yōu)勢是明顯的,尤其是解例2、例3這類題型,對相對點所提的位置要求只有一個,在這樣的情況下,設(shè)△ABC的任兩個頂點為特殊點,求出第三個點,都能夠用邏輯嚴謹?shù)倪^程解決相應問題.當然,創(chuàng)新無止境,研究不可淺嘗輒止,圍繞這一方法,我們在嘗試的過程中肯定還會遇到新的問題,讓我們一起探究下去吧!