盧會玉
摘要:2017年高考數(shù)學(xué)全國卷Ⅱ(理科)12題考查的是向量的知識.本論文利用探究的方式得到了兩種方法:一種是代數(shù)法(坐標化);另一種是幾何法,巧妙的利用中點解決問題.
關(guān)鍵詞:高考;向量;幾何法;坐標法
高考萬眾矚目,無論是那些經(jīng)歷過高考的人,還是即將經(jīng)歷高考的人,都在密切的關(guān)注著有關(guān)高考的一切.筆者所執(zhí)教的高一的學(xué)生在高考結(jié)束后的第一節(jié)課就急切的問筆者:“今年高考數(shù)學(xué)題難不難啊?”這在教師的預(yù)料當中,這節(jié)課就來賞析高考題.為了能給學(xué)生更多的自信,筆者選擇了和學(xué)生正學(xué)的內(nèi)容息息相關(guān)的知識來進行賞析,這樣既能讓學(xué)生感受到當下知識的重要,更能感受到高考的難度,教師通過PPT展開講解:
2017年高考數(shù)學(xué)全國卷Ⅱ(理科)12題:
已知ΔABC是邊長為2的等邊三角形, P為平面ABC內(nèi)一點,則PA·(PB+PC)的最小值是().
A. -2B. -32C.-43D.-1
教師問學(xué)生這題所涉及的知識是什么?學(xué)生齊聲回答是“向量” .那你們敢不敢挑戰(zhàn)?得到的回答當然是肯定的.于是筆者補充道:“這題大家先不要討論,就當你自己在高考的考場.”
通過同學(xué)們的獨立思考,和最后互相間的討論,他們得到了如下的方法:
解法1(代數(shù)法解決最值問題)
建立如圖1所示的直角坐標系:則A(-1,0)、B(0,3)、C(1,0).
設(shè)P(x,y),則PA=(-1-x,-y)、PB=(-x,3-y)、PC=(1-x,-y).
從而PA·(PB+PC)
=(-1-x,-y)·(1-2x,3-2y)
=(-1-x)(1-2x)+(-y)(3-2y)
=2x2+2y2+x-3y-1
=2(x+14)2+2(y-34)2-32≥-32.
當且僅當x=-14,y=34時取等號.
大多數(shù)的學(xué)生都是因為ΔABC是邊長為2的等邊三角形才想到用坐標化的方法.討論的過程中,也有同學(xué)建立坐標系的方法不同,解答更加簡潔一些.
這時我又提出,同學(xué)們想想能不能用幾何法解決呢?
遇到的第一個難點就是如何理解PA·(PB+PC),同學(xué)們在這個問題上倒是沒有遇到太大困難,幾乎都能想到先解決PB+PC.可是如何解決?此時就要想到取BC的中點E,也就是說化PB+PC=2PE.這時候,問題轉(zhuǎn)變?yōu)?PA·PE的最值問題,雖然看起來是新的問題,但和剛才是一回事,也就是說PA和PE的聯(lián)系是AE的中點F.
分析到這里學(xué)生已經(jīng)信心滿滿了,接下來的問題就只能見招拆招了.
解法2(幾何法解決最值問題)
取BC的中點為E,取AE的中點為F,連接PE、PF.如圖2所示:
則 PA·(PB+PC)
=PA·2PE
=2PA·PE
=2(PF+FA)·(PF+FE)
=2(PF-12AE)·(PF+12AE)
=2(PF2-14AE2)
≥20-14(3)2=-32.
當且僅當P與F重合時取等號.
最后同學(xué)們又踴躍的發(fā)表了自己的看法,分析兩種方法的優(yōu)劣以及自己的喜好,有人覺得坐標法更直接,有人覺得幾何法更快捷.其實從方法本身來講,沒有好壞之分,因為對學(xué)生而言,將來還會碰到很多題目,這兩種方法一定都有他的用武之地.
一節(jié)課很快結(jié)束了,同學(xué)獨立思考、熱烈討論和通力合作,進行了思想和思想的碰撞,讓這個向量問題已經(jīng)超過了它本身的意義.對于這個高考題引起的思考,對于筆者來講,不僅僅讓學(xué)生學(xué)會了這個數(shù)學(xué)題,更多的是讓學(xué)生增加了對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,以及對高考的進一步的認識,同時還增強同學(xué)間的友誼以及師生間的和諧.endprint