例说向量在平面几何中的解题策略
文/刘仁明,陈朦
摘要:向量做为工具为解决几何问题提供了便利,如何让学生理解知识,掌握知识,在学习中做到灵活运用. 需要教师引导学生学会分析,引导探究解决问题的策略.通过例题分析出发,归纳向量在平面几何中的常见解题策略:
关键词:例说向量;平面几何;解题策略
1 紧扣定义,直接转化
向量解题的主要途径是基底法和坐标法. 已知长度和角度问题常用基底法;可以建立适当坐标系的运用坐标法,直接进行相关运算解决问题.
例1:边长为2的正三角形中,为平面内一点,求的最小值.
坐标法是常用的一种方法,但作为几何问题,通过数形的结合更能启迪学生的思维,让学生发现向量几何法的奥妙,激发学生探究的欲望.
取中点
由=
取的中点,
故最小值为.
2 恰当变形,巧定位置
向量关键是确定点、线、面的位置,如何把条件恰当转化成共线,共面问题是解决问题的突破口,用好两个法则,理解两个定理,让思维插上腾飞的翅膀.
例2:在中,内角分别对应,点是外接圆上任意一点,若,,求最大值.
如图,是外接圆圆心,
外接圆半径,。
,,
故最大值为.
3 合理构建,拓展提升
学习不仅仅是模仿,更多是利用已具备的知识进行合理的推证和提升,不断进行探究,培养创新意识,提升全民族的创新能力,把培养学生的核心素养落实到教学中,让每一位教师成为创新的践行者.
例3:已知点在内部,满足,求与的面积之比.
在正三角形中,为三角形中心,
则,如图
令,,
得
推广:满足,为非零常数,则.
4 恰当建系,强化坐标运算
坐标法是用代数方法解决几何问题,例1、2都可以用坐标法完成.通过构建恰当的坐标系,使学生体会解析法的便捷性,又能体会基底法的直观性,两种方法相辅相成,既培养了学生的发散思维,又能让学生学会探究,总结归纳出适合自己的方法,在不断探索中提升数学核心素养.
总之,向量是一种工具,如何运用是一门学问,只有不断探究,抓住共线、共面定理,确定一动一定点,恰当建系,就能做到水到渠成,攻克向量在平面几何中的难关。
(作者单位:湖南省怀化市铁路第一中学)