孟敏
摘要:平面向量問(wèn)題一般具有“數(shù)”“形”兼?zhèn)涞奶卣?,所以?duì)于平面向量中的很多最值問(wèn)題,可以分別從代數(shù)和幾何兩個(gè)角度來(lái)研究.研究的角度不同,可能就會(huì)有不一樣的精彩.而這種“數(shù)形結(jié)合”的研究,也有助于學(xué)生拓寬思路,加深對(duì)問(wèn)題本質(zhì)的認(rèn)識(shí).
關(guān)鍵詞:平面向量;數(shù)形結(jié)合;最值問(wèn)題
近幾年的高考和模考中,平面向量經(jīng)常以求最值或取值范圍的題型出現(xiàn),與其關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)較多,題目的綜合性也比較強(qiáng),學(xué)生雖然感覺(jué)“面熟”,卻普遍得分不高.這種情況也在一定程度上反映出高中平面向量教學(xué)和解題中存在過(guò)于注重代數(shù)形式而忽略了幾何
方法的問(wèn)題.其實(shí),平面向量集“數(shù)”“形”于一體,是溝通代數(shù)與幾何的橋梁,也是分析與解答數(shù)學(xué)問(wèn)題的有效工具.
高中數(shù)學(xué)中的最值問(wèn)題研究的就是“動(dòng)”的問(wèn)題,只要找到“動(dòng)”的規(guī)律,問(wèn)題也就迎刃而解了!所以,在解決問(wèn)題時(shí),有時(shí)可以利用平面向量的定義、性質(zhì)、幾何意義等,將條件轉(zhuǎn)化為圖形特征, 將問(wèn)題化歸為平面幾何問(wèn)題進(jìn)行處理.相對(duì)于代數(shù)方法,幾何法可能更直觀形象!下面將以例題形式呈現(xiàn)一些平面向量最值問(wèn)題的代數(shù)解法與幾何解法,并對(duì)幾何解法的入手方向進(jìn)行分類闡述,揭示“動(dòng)” 與“變”的聯(lián)系.
1 利用平面向量的平行四邊形法則
的長(zhǎng)度就是這兩條平行線之間的距離,即BD⊥AC.
此時(shí)利用直角三角形的勾股定理不難得到各邊的長(zhǎng)度關(guān)系(如圖2,令CD=t),最后在△ABC中利用余弦定理求
2 利用數(shù)量積的幾何意義
3 利用極化恒等式化歸為距離問(wèn)題
4 利用向量的模的幾何意義
其實(shí),平時(shí)的練習(xí)中還有很多這樣既可以用代數(shù)法又能用
幾何法解決的問(wèn)題,更不乏巧妙使用幾何法的例子.但是,我們不能因?yàn)閷⑾蛄織l件量化后能擺脫復(fù)雜的變形或化簡(jiǎn)就一味追求代數(shù)法.如果能夠充分發(fā)掘題設(shè)條件和所求目標(biāo)的幾何意義,有些繁難的運(yùn)算可能就能夠避免,同時(shí)也能引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)和體驗(yàn)數(shù)學(xué)內(nèi)涵,掌握和鞏固數(shù)學(xué)方法.因此,在平時(shí)的教學(xué)中,既要重視向量的代數(shù)運(yùn)算,又要注意加強(qiáng)向量運(yùn)算的幾何意義的滲透, 幫助學(xué)生形成和內(nèi)化數(shù)學(xué)思想,促進(jìn)其核心素養(yǎng)的發(fā)展.