陳挺
[摘 要]高考對平面向量的考查一直以交匯性問題的形式出現(xiàn),不僅考查向量知識與其他知識的綜合應用,而且考查平面向量的工具性。文章結(jié)合幾則典例,例析平面向量與三角、解析幾何、函數(shù)與不等式的交匯,以提高學生的解題能力,發(fā)展學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng)。
[關鍵詞]平面向量;三角;解析幾何;函數(shù);不等式
[中圖分類號] G633.6 [文獻標識碼]? A [文章編號] 1674-6058(2023)26-0004-04
高考對平面向量的考查一直以交匯性問題的形式出現(xiàn),既考查了考生對平面向量本身的認識,又考查了平面向量的工具性,因此在高考數(shù)學復習中,教師一定要引導學生關注平面向量交匯性問題。本文舉例說明,以供同仁們參考。
一、與三角的交匯
這類命題一般是以平面向量為載體,巧妙地把平面向量的數(shù)量積問題與三角函數(shù)相關知識糅合在一起,以此來考查考生對這兩部分知識的掌握情況和知識的遷移能力。
析,利用向量數(shù)量積這一工具,結(jié)合三角恒等變換求出三角函數(shù)值,再結(jié)合角的取值范圍得出答案。
點評:本題屬于解三角形問題。已知條件中雖然沒有出現(xiàn)平面向量,但解答時卻引進了平面向量,并應用平面向量的運算法則進行推理,體現(xiàn)了平面向量在解三角形問題中的“工具”作用。
復習建議:對于平面向量與三角函數(shù)的交匯創(chuàng)新試題,復習時應引導學生關注平面向量的運算法則、同角三角函數(shù)的關系、三角恒等變換、解三角形、基本不等式等知識,并強化引參、消元、化歸、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學思想方法的應用,幫助學生開闊視野,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。
二、與解析幾何的交匯
平面向量與解析幾何都涉及數(shù)和形,對于解析幾何中圖形的重要位置關系(如平行、相交、三點共線、三線共點等)和數(shù)量關系(如距離、面積、角度等)都可以通過向量的運算而得到解決。
點評:本題將三角形的面積公式,同角關系,向量夾角公式,數(shù)量積的坐標表示,向量的模的坐標表示,直線與橢圓的交點的求法,橢圓中的定值問題綜合在一起考查,綜合性極強,具有一定的計算難度。
(1)求[C]的方程;(2)過點[F]且斜率不為零的直線[m]與[C]交于[P、Q]兩點,設[A-1,0],證明:[AP⊥AQ]。
點評:解析幾何中的兩直線平行、垂直或求夾角問題,一般可以轉(zhuǎn)化為平面向量的坐標運算問題,這體現(xiàn)了平面向量在解析幾何問題中的靈活應用。
復習建議:對于平面向量與圓錐曲線的交匯試題,教師應引導學生在對曲線的定義和性質(zhì)理解的基礎上解題,熟練掌握直線方程、圓錐曲線的概念和性質(zhì)等,深刻體會由向量關系式列出方程是后繼應用韋達定理、函數(shù)的增減性等簡化運算的關鍵。
三、與函數(shù)、不等式的交匯
平面向量與函數(shù)、不等式等知識的交匯試題,當平面向量給出的形式中含有未知數(shù)時,由向量平行或垂直的充要條件可以得到關于未知數(shù)的關系式。在此基礎上,可以設計出有關函數(shù)、不等式的綜合問題。
(1)求[y]關于[x]的函數(shù)解析式;
點評:本題以平面向量基本定理的應用為背景,通過平面向量運算構建函數(shù),并在此基礎上考查分段函數(shù)的圖象與性質(zhì),具有“向量搭臺,函數(shù)唱戲”的特點。
復習建議:平面向量與函數(shù)、不等式等知識交匯的試題大多考查了平面向量基本定理和向量的數(shù)量積的運算公式的應用,以及函數(shù)的恒成立問題的轉(zhuǎn)化求解。合理運算、化簡,轉(zhuǎn)化為與二次函數(shù)相關的圖象與性質(zhì)的應用是解答題目的關鍵。因此,復習此類問題,教師應引導學生培養(yǎng)轉(zhuǎn)化思想和換元思想,不斷提高分析問題和解決問題的能力。尤其要掌握兩種轉(zhuǎn)化途徑:一是利用向量平行或垂直的充要條件進行轉(zhuǎn)化;二是利用向量數(shù)量積的公式和性質(zhì)進行轉(zhuǎn)化。
總之,通過以上交匯性問題的探索,應讓學生知道,平面向量交匯性問題不僅考查向量知識與其他知識的綜合應用,而且考查平面向量的工具性,是一類兼顧基礎性與綜合性考查的好題。因此,在復習平面向量時,教師既要注重學生基礎知識的鞏固和基本技能的提高,又要注意平面向量方法的滲透。