張瑜
向量是銜接代數(shù)屬性與幾何圖形的一個重要紐帶,合理溝通“數(shù)”(代數(shù))與“形”(幾何)之間的聯(lián)系,是數(shù)形結(jié)合的典范之一.而巧妙將向量知識融入到立體幾何中,動靜直觀,數(shù)形結(jié)合,是數(shù)學(xué)知識交匯、數(shù)學(xué)思維融合、數(shù)學(xué)能力綜合等方面表現(xiàn)突出的一個創(chuàng)新點,倍受命題者青睞.
1 問題呈現(xiàn)
問題 (2023年上海市春季高考數(shù)學(xué)試卷·12)已知OA,OB,OC為空間中的三個單位向量,且OA⊥OB,OA⊥OC,OB與OC夾角為60°,點P為空間任意一點,且|OP|=1,滿足|OP·OC|≤|OP·OB|≤|OP·OA|,則|OP·OC|的最大值為___________.
本題以空間向量為問題背景,結(jié)合空間向量的長度關(guān)系與位置關(guān)系,以及數(shù)量積的絕對值的不等關(guān)系進(jìn)行創(chuàng)設(shè),有“動”的展示、“靜”的確定,動靜結(jié)合,數(shù)形直觀,綜合考查學(xué)生在動態(tài)變化情境中的直觀想象、空間想象能力等,以及對空間向量投影的理解,進(jìn)而選擇相應(yīng)的技巧與方法來分析與解決問題.
作為空間向量的綜合應(yīng)用問題,可以從代數(shù)運算“數(shù)”的視角切入,結(jié)合坐標(biāo)思維來處理;也可以從幾何圖形“形”的視角切入,結(jié)合數(shù)量積的幾何意義或空間圖形的幾何特征等來處理.由于視角多變,方法多樣,因此在處理過程中需要耐心、細(xì)心,以及空間想象能力與數(shù)學(xué)運算能力的綜合顯現(xiàn).