巫入云
在解答平面向量問題時,我們經(jīng)常會遇到向量的數(shù)量積問題.此類問題側重于考查平面向量的基本定理、共線定理、數(shù)量積公式、向量的模的公式以及平面向量運算法則的應用.下面結合一道平面向量數(shù)量積問題,探討一下解答此類問題的方法.
題目:如圖,圓 O 是半徑為1的圓,OA =,若 B, C 為圓上的任意兩點,求?的取值范圍.
一、采用基底法
基底法是解答平面向量問題的重要方法.在解答平面向量數(shù)量積問題時,可以將已知大小或坐標的一組向量作為基底,結合幾何圖形,根據(jù)平面向量的基本定理、共線定理,用這組基底表示出所求的向量.再利用向量的數(shù)量積公式 a?b = |a|? | | | | bcos θ 以及向量的模的公式 |a| = a 2 ,通過向量運算求得向量的數(shù)量積.
解:
我們根據(jù)平面向量的基本定理,用基底CO、OA、CB 表示出AC?CB ,采用基底法,將問題轉化為關于 | |CB 的二次函數(shù)最值問題,進而利用二次函數(shù)的性質求得AC?CB 的取值范圍.
二、建立坐標系
對于對稱圖形問題,通??筛鶕?jù)圖形的對稱性建立直角坐標系,將向量用坐標表示出來,根據(jù)向量坐標的加法、減法、數(shù)乘運算,以及向量的數(shù)量積公式來求解.一般地,若 a=(x1,y1),b =(x2,y2) ,則向量的數(shù)量積 a?b = x1 x2 + y1y2 .
解:
由于圓為對稱圖形,所以以圓心為原點來建立直角坐標系,即可快速求得各個點的坐標.在建立坐標系時,要合理選擇原點的位置,這樣才能有效減少運算量.
三、構造三角形或平行四邊形
我們知道,平面向量加法的幾何意義是三角形法則和四邊形法則.因此在解答平面向量的數(shù)量積問題時,可將所求向量的模長視為三角形的邊長或平行四邊形的對角線長,構造出三角形或平行四邊形,進而利用三角形或平行四邊形的性質來解題.
解:
在構造平行四邊形時,往往要將所求向量的模長看作平行四邊形的邊長、對角線長,將向量之間的夾角視為平行四邊形的內角,這樣便可直接運用平行四邊形的性質解題.
相比較而言,基底法和坐標法比較常用,構造法較為靈活,但無論運用哪種方法求平面向量的數(shù)量積,都需靈活運用向量的數(shù)量積公式以及平面向量的運算法則,從“數(shù)”“形”兩個角度尋找解題的思路.