歷年來(lái)的江蘇卷很注重對(duì)考生綜合能力的考查,2019年高考數(shù)學(xué)第12題更是體現(xiàn)了這一特點(diǎn),下面具體分析。
1.試題呈現(xiàn)
2.思路分析
本題中所求為AB與AC的比值,所以容易想到以AB,AC為基底,條件中的AO,EC只要能夠用AB,AC來(lái)表示即可,而EC表示很容易,所以主要的問(wèn)題在于AO的表示。求解此題的思路大概有如下兩大類(鑒于本文討論的方向,只給出AO的表示)。
其實(shí),無(wú)論是用平面幾何,還是運(yùn)用共線定理,都是為了解決AO與AD之間的關(guān)系,進(jìn)而把AO用AB,AC表示出來(lái)。但是上面我們也分析了,真正解決這一比例關(guān)系是這個(gè)問(wèn)題的難點(diǎn),下面我們用物理方法來(lái)突破這個(gè)難點(diǎn)。
3.解法探索
我們先來(lái)了解一下物理中的杠桿原理,杠桿平衡原理的數(shù)學(xué)表達(dá)形式為“動(dòng)力×動(dòng)力臂一阻力×阻力臂”。應(yīng)用杠桿平衡原理解決幾何線段比值問(wèn)題,關(guān)鍵在于將圖形中的各個(gè)交點(diǎn)視為受力點(diǎn),從而利用兩個(gè)同向平行力的法則“合力的大小等于兩個(gè)分力的和,兩分力對(duì)于以合力作用點(diǎn)為支點(diǎn)的合力矩等于零”,即如圖3所示,利用F= F1+ F2.∑Mn=0,或F1.OA=F2.OB來(lái)解題。
再回到上述提到的2019年高考數(shù)學(xué)試題中,因?yàn)锽E=2AE,所以我們把E看成支點(diǎn),如果在B處掛一個(gè)重為lN的物體,根據(jù)杠桿平衡原理,則在A點(diǎn)掛一個(gè)重為2N的物體,杠桿AEB就可以平衡了,此時(shí)E點(diǎn)所受合力為lN+2N=3N。同理,由于BD=DC,要保持杠桿BDC平衡,C處要掛一個(gè)重為lN的物體,此時(shí)D點(diǎn)所受合力為lN+lN=2N。再看杠桿AOD,因?yàn)锳,D兩點(diǎn)都掛有重為2N的物體,所以要保持平衡,o點(diǎn)應(yīng)該是八D的中點(diǎn),即AO=1/2AD,到此困擾我們的難點(diǎn)也就隨之解決了。
在解答數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),若運(yùn)用常規(guī)思路遇到困難時(shí),同學(xué)們可以換個(gè)思維,站在數(shù)學(xué)學(xué)科外往往會(huì)有不一樣的發(fā)現(xiàn),如果可以運(yùn)用好這一點(diǎn),同學(xué)們的學(xué)習(xí)能力和解答問(wèn)題的能力將會(huì)得到很大的提升。
作者單位:1.江蘇省淮安市新淮高級(jí)中學(xué)
2.江蘇省淮安市鄭梁梅中學(xué)