李愛蘭
(壽陽縣第一中學(xué)校 山西壽陽 045400)
解平面向量問題的兩種思路
李愛蘭
(壽陽縣第一中學(xué)校 山西壽陽 045400)
向量是高中數(shù)學(xué)中重要和基本的概念之—,它有深刻的代數(shù)特征和幾何背景,解決平面向量問題的時(shí)候也是從這兩個(gè)顯著特征入手的。
數(shù)學(xué)中,我們把既有大小,又有方向的量叫做向量。我們可以理解為:向量的大小是它的“數(shù)”性、而它有方向,則說明它有“形”的性質(zhì),這樣一來,向量實(shí)質(zhì)上是個(gè)“數(shù)”、“形”兼?zhèn)涞牧?。所謂數(shù),就是向量的模長,形是向量的方向。在學(xué)習(xí)了向量知識后,我們不妨這樣去理解它的“數(shù)”、“形”兼?zhèn)洌骸皵?shù)”,即是向量的坐標(biāo),而“形”則體現(xiàn)在向量的運(yùn)算都有對相應(yīng)的幾何表示。這樣就為我們提供發(fā)兩種解題的思路。
解法一:
解法二:
以A為坐標(biāo)原點(diǎn),AB所在直線為x軸,建立如圖所示坐標(biāo)系,則
例2在直角三角形中,BC=a,若長為2a的線段PQ以點(diǎn)A為中點(diǎn),則的夾角取何值時(shí),向量有最大值,并求出最大值。
解法一
解法二:如圖所示,以直角頂點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn),兩直角邊所在的直線為坐標(biāo)軸,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系.設(shè)|AB|=c,|AC|=b則A(0,0),B(c,0),C(0,b),且|PQ|=2a,|BC|=a.
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),則Q(-x,-y).
注:這種解法充分利用了題目中的垂直條件建立了平面直角坐標(biāo)系,然后給定題目的定量(三角形的三邊大小)和變量(PQ的位置),這樣一來,題目所涉及的向量都可以進(jìn)行坐標(biāo)表示,最后數(shù)量積的最值就會轉(zhuǎn)換成函數(shù)問題,利用我們所學(xué)的向量知識求解最值,并且也確定出了PQ的位置。
源于向量是“數(shù)”、“形”兼?zhèn)涞臄?shù)學(xué)元素,向量問題有兩種求解思路,上述兩個(gè)例題都是一題兩解,兩種解法可概括為坐標(biāo)法求解和“基底思想”結(jié)合向量運(yùn)算求解。即用“數(shù)”解決向量問題——坐標(biāo)法,或用“形”法來解決——基底法。