吉林 林逸凡
(作者單位:吉林省長(zhǎng)春市吉林大學(xué)附中實(shí)驗(yàn)學(xué)校)
小題大做,別有洞天
——解決向量問(wèn)題需要強(qiáng)化的五種意識(shí)
向量問(wèn)題靈活性強(qiáng),活躍在各地的高考題、模擬題的選擇、填空壓軸題中,許多學(xué)生一直都是“想說(shuō)愛(ài)你不容易”,本文以一道小題為例,總結(jié)解決向量問(wèn)題需要強(qiáng)化的五種意識(shí).
【點(diǎn)評(píng)】方法一的核心思想是“基底化”,優(yōu)點(diǎn)是通用性強(qiáng),缺點(diǎn)是計(jì)算量較大.選取兩個(gè)不共線的向量為基底,則平面內(nèi)所有向量都可以表示為這兩個(gè)向量的線性組合.這個(gè)方法同樣適用于解立體幾何問(wèn)題,只需選取兩兩不共線的三個(gè)向量為基底即可.
( )
而∠AOB=2∠C,∠AOC=2∠B,OA=OB=OC=R,
將①②代入③可得
【解析】設(shè)∠AOC=α,
【解法3】當(dāng)cosB>0,cosC>0時(shí),
如圖,作平行四邊形AEFD,
使AD=cosB,AE=cosC,
當(dāng)cosB<0,cosC>0時(shí),
如圖,作平行四邊形AEFD,
使AD=-cosB,AE=cosC,
當(dāng)cosB>0,cosC<0時(shí),同理可得.
所以由②式可得-sin2B-sin2C+2msinBsinC=1,
【點(diǎn)評(píng)】方法四本質(zhì)也是基底化的思想,與方法一有類(lèi)似之處,只是不忙取基底,而是“先拆再整”:先“拆”,將向量拆成若干個(gè)特定向量的線性組合,再“合”,利用特定向量間的關(guān)系,化簡(jiǎn)式子.
( )
又由①②得
意識(shí)五:建系
【思路】建系設(shè)點(diǎn),通過(guò)將向量坐標(biāo)化解決.
【點(diǎn)評(píng)】方法五的建系思想是常見(jiàn)且具有通用性的,在沒(méi)有靈感的時(shí)候,只要建系建對(duì),設(shè)點(diǎn)設(shè)好,理論上用建系的方法一定能解出來(lái),在解決很多數(shù)量積的最值問(wèn)題時(shí),建系是一個(gè)不錯(cuò)的選擇.
【變式5-1】同【變式4-2】.
【解析】如圖,建立以A為坐標(biāo)原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系,
∴過(guò)點(diǎn)B1,B2作一個(gè)半徑為1的單位圓,圓心為O(a,b).
設(shè)B1(0,y),B2(x,0),
得(x-a)2+b2=1,a2+(y-b)2=1,
兩式相加得(x-a)2+(y-b)2+b2+a2=2,
∴|OP|2+|OA|2=2,
【變式5-2】同【變式1】.
【解析】由∠BAC=60°,AB=2,AC=1
可得∠ACB=90°,如圖,建立直角坐標(biāo)系,
(作者單位:吉林省長(zhǎng)春市吉林大學(xué)附中實(shí)驗(yàn)學(xué)校)