浅议高中数学解题中平面向量方法的应用论文_周茂航

浅议高中数学解题中平面向量方法的应用论文_周茂航

广西来宾市金秀瑶族自治县民族高中 545799

摘 要:在高中阶段的数学教学工作中,由于教学内容的升级,学习难度也有所上升,要想帮助学生建立更为理想化的解题思维,教师在教学中不妨引入更为多元化的解题思路,尽可能强化学生的学习认识。为了让教师掌握更为开放性的思路,本文就高中数学解题中平面向量方法的应用展开探究,希望能够起到积极的参考作用。

关键词:高中数学 平面向量 解题应用 

根据实际调查结果的反馈,在高中阶段的数学教学中,平面向量不仅是一个重要的考点,而且其解题思路具有十分开放性的应用余地,学生对于那些使用常规解题方法难以解决的问题,不妨利用向量中的知识点来进行解析。将平面向量引入到解题教学的过程中,既能够开阔学生的解题思路,同时进一步简化计算量,有效提升学生解题速度。当然,在实际的教学中,教师也需要把握相关的分寸,提出适应性较强的教学思路。

一、平面向量在几何问题中的应用分析

在高中数学学习中,几何问题是一个关键性的学习内容,教师在教学过程中,不妨让学生试着利用平面向量的知识,却解决几何中的一些关键性问题,引导学生对相关知识内容进行切实的掌握。像对于几何中的垂直问题,借助平面向量,学生可以对一些重点型的知识内容,理清相关的条理,把握住关键点,这样大家的解题思路才能在平面向量知识的帮助下更为开阔。

例1:过圆O:x2+y2=16外存在着一点M(2,-6),做直线AB,使其交于圆O,试求出弦AB的中心点C的轨迹。

针对这种类型的题目,教师在解析的过程中,首先可以帮助学生明白题目中的关键信息,在求动点轨迹的内容时,重点是要把选择设动点、找关系的手段,除此之外,还需要让学生对题干中所隐藏的垂直关系进行分析,得出OC⊥AB的内容后,便可以引入向量法来对问题进行解答。

解:设C(x,y),则OC=(x,y),MC=(x-2,y+6),根据OC·MC=0的条件,可以得出x(x-2)+y(y+6)=0,也即是(x-1)2+(y+3)2=10,所以点C的轨迹是以(1,-3)为圆心, 10为半径,位于圆O内的一段圆弧。

通过分析大家不难发现,对于这类问题,往往需要借助直线斜率方面的知识来解决,但是因为直线具有特殊的位置,一旦学生忽视了潜在的关键性条件,那么解题将会陷入到停滞的状态,所以这种情况需要学生借助向量垂直的充要条件,来对直线斜率存在性的内容作出分析。当然,在具体的解题中,大家需要注意两个方面的内容,第一个是对题干中隐藏的垂直关系展开分析,第二个是要寻找出坐标的向量。

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二、平面向量在不等式问题中的应用分析

不等式问题在高中数学学习中也占有较大的比例,为了强化学生的认识,教师可以试着在求解不等式的内容中增添平面向量法,这样可以达到事半功倍的教学效果。经过实际的分析后了解到,在高中数学课堂上,对不等式进行求解时,主要是借助向量数量积的性质,也即是|a·b|≤|a|·|b|和|a·b|2≤|a|2·|b|2相关的变形公式来进行的。

例2:假设a,b,c,d全是实数,请证明在ad=bc的情况下,(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2成立。

证明:假设向量m=(a2b),n=(c,d),那么|m|= a2+b2,|n|= c2+d2。mn=ac+bd,且|m||n|≥mn,只有在n为零向量的时候,存在实数k让m=kn,等号成立。

在对数学问题进行解答的时候,向量法能够发挥十分便捷的作用,而且具有较强的现实意义,尤其是在一些特定的内容中,可以帮助问题摆脱图形推理的过程,使整个解题过程做到有章可循,学生使用这种方法,可以大幅度提升解题的准确性。

三、利用平面向量转化平行和共线问题

高中几何训练中,平行、共线的知识点比较广泛,解决这类问题的时候,要对平行方面的充要条件进行把控,同时对非零平行向量的充要条件,也应该进行合理的分析和应用,这样才能取得正确的解题答案。

例3:已知A点的坐标为(2,0),直线l为x=-1,B是直线l上的动点,∠AOB的平分线与AB在C点处相交,试求出C点的轨迹。

针对这类问题,需要用到角平分线的内容,但这样整个解题过程将会变得十分繁琐,所以,教师在解题分析的时候,不妨试着让学生从向量坐标的角度来思考问题,把握相应的解题思路。

解:设C(x,y),B(-1,p),则OC=(x,y),OB=(-1,p),OA=(2,0),因为cos∠BOC=cos∠AOC,可以得出p(y2-x2)=2xy,又因为AB=(-3,p),AC=(x-2,y),根据AB∥AC的内容可以得出-3y=p(x-2),进而推论出x2-3y2+4x=0,也即是 -=1,所以,C点的轨迹是中心在(-2,0)的双曲线右支。

当然,除了上述分析的内容,在利用平面向量对这类问题进行解答的时候,教师还需要帮助学生重视以下几点解题内容:第一是要对向量解题的方法建立综合性的认识;第二是要尽可能是这种方法具有灵活应用的效果;第三则是需要对那些具有限制性的条件展开合理的应用。

参考文献

[1]赵利飞 向量解决高中几何问题教学研究[D].内蒙古师范大学,2016。

[2]刘爽 高中数学解题中向量方法的应用分析[J].数学学习与研究,2015,(07):78。

[3]徐明悦 高中数学解题中向量方法的应用探讨[J].中学数学,2014,(23):76-78。

论文作者:周茂航

论文发表刊物:《素质教育》2019年12月总第327期

论文发表时间:2019/10/10

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