周小宏
平面向量兼有“數(shù)”和“形”兩種身份,因而解答平面向量問題往往可從“數(shù)”和“形”兩方面人手,尋找不同的解題思路.平面向量數(shù)量積的最值問題主要考查平面向量的數(shù)量積公式、數(shù)乘運(yùn)算法則、三角形法則、平行四邊形法則、模的公式等.其命題形式多種多樣.那么,如何選擇合適的方法進(jìn)行求解呢?下面結(jié)合實(shí)例來進(jìn)行探討.
一、基底法
基底法是求解平面向量問題的重要方法.由平面向量的基本定理:如果e1、e2是同一平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對(duì)于這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對(duì)實(shí)數(shù)λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2,可知平面內(nèi)的任意一個(gè)向量都可用基底表示出來.若不易求得目標(biāo)向量,可根據(jù)幾何圖形的特點(diǎn),選擇兩個(gè)基底,將目標(biāo)向量用基底表示出來,通過平面向量運(yùn)算求得數(shù)量積的表達(dá)式,再根據(jù)幾何圖形的特點(diǎn)和位置關(guān)系找出表達(dá)式取得最小值的情形,即可求得平面向量數(shù)量積的最值.
二、坐標(biāo)法
有些平面向量數(shù)量積的最值問題涉及的圖形為規(guī)則圖形,如矩形、直角三角形、等腰三角形等,此時(shí),可根據(jù)幾何圖形的特點(diǎn)尋找垂直的兩條線段,據(jù)此建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)出或求得各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),并求得各個(gè)向量的方向向量,便可通過平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算求得數(shù)量積的表達(dá)式,最后根據(jù)三角函數(shù)的有界性求得最值.
三、函數(shù)性質(zhì)法
對(duì)于與動(dòng)點(diǎn)有關(guān)的平面向量數(shù)量積的最值問題,常需運(yùn)用函數(shù)性質(zhì)法求解.首先需根據(jù)解題需求設(shè)出變量,然后根據(jù)平面向量的基本定理、共線定理、數(shù)乘運(yùn)算法則、數(shù)量積公式等求得目標(biāo)式,再將其看作函數(shù)式,利用函數(shù)的有界性、單調(diào)性、最值來求得數(shù)量積的最值.
我們根據(jù)平面向量的共線定理,設(shè)出參數(shù)t,并用t表示出 OP·AP,然后將其看作關(guān)于t的二次函數(shù)式,通過配方,便可利用二次函數(shù)的有界性求得數(shù)量積的最小值.
相比較而言,基底法比較常用,且適用范圍較廣;坐標(biāo)法和函數(shù)性質(zhì)法雖適用范圍較窄,但運(yùn)算量較小.在解題時(shí),同學(xué)們可根據(jù)題意和幾何圖形的特點(diǎn)靈活選用. (作者單位:江蘇省泰興市第三高級(jí)中學(xué)虹橋校區(qū))