一叶而知秋,一题一世界 ——有感于一道平面向量高考题的探究 “一叶知秋”说的是通过一片叶子的凋落,可以知道秋天的到来。体现了微观和宏观的共通和互融,是通过现象看本质的一种途径。学生在学习中往往采用题海战术,被题海淹没,学习效率低下。如果教师能帮助学生通过对一道题的研究,掌握它覆盖的知识点,完成知识网络的构建,体会数学思想方法,培养学生的创新精神,将可以达到出其不意的效果。 平面向量引入高中课堂并不久远,很多的基础知识远未被教师和学生研究到滚瓜烂熟的地步,加之平面向量考题紧密地以考察思维和运算相结合,题型变化多端,技巧层出不穷,向量的核心知识往往被条件掩盖,导致学生在学习向量稍难问题时难以跨越。平面向量自新教材改革引入自今,在高中数学教学中起着承上起下的作用。近年来对平面向量的考察以小题较难,解答题融合向量的工具性为主要考察手段。 题目:(2009年安徽省高考理科第14题)给定两个长度为1 CB的平面向量OA和OB,它们的夹角为120°。如图1所示,点C在 以O为圆心的圆弧AB上变动。若OCxOAyOB,(x,yR), O 图 1A则xy的最大值为______. 分析:本题涉及知识点有:向量的模、夹角、平面向量基本定理、向量的基本运算等。本题的条件“OCxOAyOB”是向量关系,而代求目标“xy的最值”则为数量关系,如何沟通向量关系与数量关系? 解法1:(特殊点和极端点法)由题可知x、y的地位一样,交换x、y的位置,题目的结果没发生任何改变。这样的情况求xy的最值一定是在“xy”或“x、y一个取最大、一个取最小”的时候取到。当点C在弧AB的中点时,OACB是菱形,则xy有最大值2,C在点A、B处取到最小值1. 解法2:(坐标解析法)建立如图2直角坐标系, yBC213)、Ccos,sin,[0,] 易知A1,0、B(,32213), 由OCxOAyOB,得 cos,sin=x1,0+y(,22即cos=x-O 图 2Ax1213sin,ysin y,siny, 解得x=cos2233易得xycos3sin2cos(3) 又[0,],所以故当且仅当233[1,],cos()[,1] 33322时,xy有最小值33时,xy取最大值2(同时当且仅当0或1)。 此法通过建立适当的直角坐标系,利用坐标运算及三角函数相关知识解决问题,简单明了。也可以设Cm,n,由题意可得m=x-1213n,yn, y,ny,则x=m223322那么xym3n,且点C在圆弧上则m+n1。用三角换元mcos,nsin,2同解法1。也可以直接用柯西不等式(m3n)(m2n2)[12(3)2]4,当且仅当 m=n时取到;也可以用方程的思想等等。 3解法3:(向量的模及数量积运算法) 着重考察灵活运用向量解决几何问题的能力, 同时体现了向量的朴实之美和工具作用。 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/e5f2a516168884868662d65e.html