河南省平頂山市理工學(xué)校 楊天育 楊龍婷
向量在高考數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用
河南省平頂山市理工學(xué)校 楊天育 楊龍婷
隨著高考改革的推進(jìn),向量知識(shí)點(diǎn)得到了越來(lái)越多的重視,在近些年的高考中更是成為一大熱點(diǎn),學(xué)生們通過(guò)學(xué)習(xí)向量知識(shí),不僅僅能夠更從容地面對(duì)高考,還能利用向量的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行數(shù)學(xué)問(wèn)題的處理,向量思想可以幫助學(xué)生們構(gòu)建更立體的數(shù)學(xué)思維,進(jìn)而在做題過(guò)程中觸類(lèi)旁通,很好地處理幾何和代數(shù)題目。接下來(lái),筆者從例題入手,簡(jiǎn)單介紹如何在高中數(shù)學(xué)解題過(guò)程中更好地運(yùn)用向量知識(shí)。
在近年的高考中,對(duì)于向量相關(guān)知識(shí)的重視程度持續(xù)走高,高考《考綱》中明確要求學(xué)生們掌握平面向量基本概念及計(jì)算,其題型也偏向于概念化、平實(shí)化。學(xué)生們?cè)谶M(jìn)行解題的時(shí)候就需要對(duì)于向量相關(guān)概念有清晰的了解,進(jìn)而才能在解題的時(shí)候胸有成竹。學(xué)生們需要熟練掌握向量概念,明白向量在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中所代表的幾何意義,能夠進(jìn)行基本運(yùn)算,例如向量加法、減法以及乘法運(yùn)算,并可以利用坐標(biāo)系進(jìn)行平面向量運(yùn)算的表示。學(xué)生們還需要注意做題是對(duì)向量相關(guān)性質(zhì)的運(yùn)用,能夠在拿到題目的時(shí)候迅速判斷出向量之間的關(guān)系,是屬于相等向量、共線(xiàn)向量還是相反向量,進(jìn)而進(jìn)行向量問(wèn)題的求解。
例如,在2011年四川高考中,就出現(xiàn)了一道利用向量基本概念進(jìn)行解題的選擇題。如圖所示,在正六邊形ABCDEF中,
本題中的三個(gè)向量看似沒(méi)有關(guān)系,但是學(xué)生們要善于利用向量的基本概念進(jìn)行解題。因此,學(xué)生們?cè)诮忸}的時(shí)候,就需要從題目中給出的正六邊形入手,從學(xué)生們從前學(xué)習(xí)過(guò)的平面幾何知識(shí)可以很容易地知道,正六邊形的六條邊都相等并且對(duì)邊兩兩平行,然后學(xué)生們?cè)俳Y(jié)合題目中的問(wèn)題,由于要求的是三個(gè)向量之和,在圖中很難看出三個(gè)向量之間有何種關(guān)系,這時(shí)候就需要利用輔助線(xiàn)來(lái)進(jìn)行正六邊形的拆分,連接C、E兩點(diǎn)以及B、F兩點(diǎn),得到向量CE和向量BF,然后利用向量的基本性質(zhì)找出連接輔助線(xiàn)以后的正六邊形ABCDEF中與所求向量互為相等向量以及相反向量的向量,用代替的值,得出結(jié)果為D選項(xiàng)。這道題目的難度并不高,學(xué)生們只需要在平時(shí)的學(xué)習(xí)與練習(xí)中掌握向量的相關(guān)性質(zhì),就能夠比較輕松地完成解題。
向量不僅僅是高中數(shù)學(xué)課程的某一部分章節(jié),由于向量特殊的本質(zhì)特性,更是作為一項(xiàng)工具來(lái)進(jìn)行應(yīng)用,利用向量知識(shí)可以大大拓寬數(shù)學(xué)題目的運(yùn)算形式,從而更好地輔助數(shù)學(xué)解題。學(xué)生們要重視對(duì)于向量知識(shí)的掌握。在高考中進(jìn)行有關(guān)向量考查的時(shí)候,考題往往也脫胎于教材,這樣的出題方式可以從側(cè)面反映出學(xué)生們?cè)诟咧须A段學(xué)習(xí)中對(duì)于教材知識(shí)的掌握程度。學(xué)生們只有牢牢把握教材上的相關(guān)向量知識(shí)點(diǎn),才能夠在以“立足教材”為核心思想的高考競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。學(xué)生們?cè)谄綍r(shí)可以對(duì)于教材上的例題、課后習(xí)題等多加練習(xí),在做題的時(shí)候深入體會(huì)向量基本知識(shí)在題目中的運(yùn)用實(shí)例,進(jìn)而打牢基礎(chǔ),輕松解題。
例題:在平行四邊形ABCD中做兩條對(duì)角線(xiàn),交點(diǎn)為M,在平行四邊形ABCD所在平面內(nèi)任意找一點(diǎn)O,試求
這道題屬于基礎(chǔ)題型,并且就是人教A版教材中向量部分的復(fù)習(xí)題,學(xué)生們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)如果足夠重視教材并且經(jīng)過(guò)了大量的練習(xí),在解題的時(shí)候就可以輕車(chē)熟路地進(jìn)行解題。在計(jì)算這道題的時(shí)候,我們可以先在草紙上畫(huà)出相應(yīng)的平行四邊形,并按照要求連接M點(diǎn),由于平行四邊形ABCD屬于平面幾何問(wèn)題,在此題中就要利用到平面向量的有關(guān)知識(shí),利用平面向量計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)平行四邊形性質(zhì)可知,對(duì)角線(xiàn)交點(diǎn)平分兩條對(duì)角線(xiàn),再將利用向量基本運(yùn)算以及平行四邊形幾何關(guān)系性質(zhì)進(jìn)行表示,經(jīng)過(guò)運(yùn)算即可得出結(jié)果
數(shù)形結(jié)合是高中數(shù)學(xué)中很關(guān)鍵的一種數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,可以將比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題具象化,繼而學(xué)生們就可以比較形象地發(fā)現(xiàn)題目中各個(gè)變量與條件的關(guān)系,進(jìn)行高效解題,尤其是向量部分知識(shí),本身就具備數(shù)形結(jié)合的特征,其表示方法就借助了圖象,學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)向量知識(shí)的時(shí)候就需要具備數(shù)形結(jié)合的能力,讓學(xué)生們?cè)谧灾髯鲱}的時(shí)候也能保證對(duì)于數(shù)學(xué)問(wèn)題的解析能力,可以在解題的時(shí)候把幾何問(wèn)題向量化,完成數(shù)與形的轉(zhuǎn)化,提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
例如,在等邊三角形ABC中,在BC上找一點(diǎn)設(shè)為D,如果等邊三角形ABC的邊長(zhǎng)為3,線(xiàn)段BD長(zhǎng)為1,試求的乘積。
總而言之,向量知識(shí)在高考中受到出題人越來(lái)越高的重視,在高考題目中往往會(huì)將向量的基本概念與性質(zhì)與其他部分的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行結(jié)合。因此在學(xué)習(xí)中,學(xué)生們應(yīng)當(dāng)重視向量部分知識(shí)點(diǎn),回歸教材本身,熟記基礎(chǔ)知識(shí),根據(jù)具體題目靈活運(yùn)用向量性質(zhì)進(jìn)行解題,并且在日常學(xué)習(xí)中構(gòu)建數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思維方式,從而大大提高學(xué)生們的做題效率。