陳方濤
【摘要】高中數(shù)學(xué)教學(xué)要求教師與學(xué)生重視對(duì)課本例題的思考,這與現(xiàn)行的新課改理念相吻合,在教學(xué)過程中我們往往只重視問題的解決,而忽視對(duì)問題進(jìn)一步的思考,特別是對(duì)大單元教學(xué)這一理念的關(guān)注不夠.
【關(guān)鍵詞】課本例題;向量;代數(shù);幾何
1例題再現(xiàn)
如圖1,CD是△ABC的中線,CD=12AB,用向量方法證明△ABC是直角三角形.
分析由平面向量基本定理可知,任一向量都可由同一個(gè)基底表示,本題可取{CD,DA}為基底,用它表示CA,CB.證明CA·CB=0,可得CA⊥CB,從而證得△ABC是直角三角形.
證法1如圖2,
設(shè)CD=a,DA=b,
則CA=a+b,DB=-b,
于是CB=a-b,
CA·CB=(a+b)·(a-b)=a2-b2.
圖2
因?yàn)镃D=12AB,
所以CD=DA.
因?yàn)閍2=CD2,b2=DA2,
所以CA·CB=0,
即CA⊥CB.
故△ABC是直角三角形.
2解法探究
在實(shí)際教學(xué)過程中,學(xué)生很難想到選取{CD,DA}為基底,實(shí)際上若選擇從同一點(diǎn)C出發(fā)的兩個(gè)向量{CA,CB}為基底來解決這一問題,不僅學(xué)生易于理解解決此類問題的本質(zhì),更突出利用這一節(jié)課對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),具體解法如下:
證法2如圖2.
設(shè)CA=a,CB=b,
則CD=12(a+b),AB=b-a.
因?yàn)镃D=12AB,
所以|CD|2=14|AB|2,
即14(a+b)2=14(b-a)2,
易得a·b=0,
所以CA·CB=0,
即CA⊥CB,
故△ABC是直角三角形.
3思路總結(jié)
課本安排本例題的目的是借助向量具有數(shù)、形兩重身份來解決平面幾何問題,重點(diǎn)是基底的選擇,關(guān)于基底的選擇,教師教會(huì)學(xué)生按“三步曲”進(jìn)行,第一步,選擇從同一點(diǎn)出發(fā)的兩個(gè)向量作基底(如證法2);第二步,選擇與基底相關(guān)向量,一般可從題中所給的條件中確定;第三步,利用向量的三角形法則或平行四邊形法則用基底表示有關(guān)向量,再結(jié)合題中所給的條件,如距離、夾角等,列出向量相關(guān)等式,如例題中,由已知條件CD=12AB,轉(zhuǎn)化為|CD|=12|AB|,再進(jìn)行向量運(yùn)算,把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何元素.
值得注意的是選擇什么樣的兩個(gè)向量作基底,一方面要滿足作為基底向量的基本要求,即兩個(gè)向量不共線,另一方面要為后續(xù)相關(guān)向量的表示提供思考角度,如課本中證法選擇了{(lán)CD,DA}為基底,雖然滿足了作為基底向量的條件,但對(duì)后續(xù)有關(guān)向量的表示設(shè)置了障礙,本人認(rèn)為不符合常規(guī)思維,也不便于教學(xué).