刘俊
摘要:数学之美存在于数学学习的各个环节,需用心体会。一题多思多解就是感受數学之美的一种途径。笔者由一道向量题的探索,从几何,代数,图形等不同角度去探索,既能感受数学的殊途同归之美,又能启发学生不同思维,培养学生的创新能力。通过不同解法去探索一般规律渗透数学思想,让学生在探索中学会创新!
关键词:数学美;一题多思;创新能力
在中学数学学习中,我们能时时感受数学之美,数学中的数,形,法则,一题多思,通过探索去感受数学的规律之美,实在是一件美事!在最近的教学中,我发现一道向量题非常有意思,通过5种方法探索出一般规律,让学生一起参与其中,分享心得,既感受了数学之美,又体现了数学学习的价值。现在和大家一起分享如下:
已知点为内一点,满足,记的面积为,的面积为,且,则的值为( )
A、 B、 C、 D、
笔者经过思考后得出以下解法:
法一、如图:设为中点,
(方法说明:用此法解决本题比较简单,但不能解决每个小三角形和大三角形面积比,不具有通法效果。)
法二、如图:设分别为中点,
原式=
三点共线且为中位线。
,,
(方法说明:虽然运算量比方法一大,但能解决每一个小三角形和大三角形的面积比,具有通法效果)
法三:(法向量法)设,
为的法向量,
则(*)。
,
代入(*)得
(方法说明:法向量法学生虽不易掌握,但可以开辟一条新思路,理解起来不算困难。)
法四:如图,延长到点,使得;延长至点,使得。
以和邻边做平行四边形,连接交于点,则,即
。所以,由相似三角形知,。
(方法说明:此法为通法,虽思路简单但计算繁琐,且如果计算三个小三角形和大三角形面积之比需计算三次,运算量大)
法五、特值法:
由已知得,为一个定值。既然对任意三角形都满足,那么对特殊三角形也满足。设为的等腰直角三角形,建立坐标系如图:
则,设,则 。由得:
,易知
(方法说明:特值法是我们解决问题的一种快捷准确的方法,包括特殊值,特殊函数,特殊位置,特殊图形等。本题用特殊图形解决此问题很简单,但仍然具有通法的效果!值得推荐!)
问题变式:已知点为内一点,满足,
求(注意的关系)
由此对该问题进一步推广,得出以下结论:
结论(1):设点是所在平面内一点,分别是中点。若(其中),则在中位线上且;特别的若在内部,则,
。
证明:如图, ①
②
由①+②得:
即
若在内部,则
,
进一步证明发现,其逆命题也成立。
结论(2):设点是所在平面内一点,分别是中点,若有
,(其中)则 。
证明:如图:,则
整理得:
以上是笔者对这道向量题的一点思考,希望能得到师生们的共鸣。在数学教学中,通过集体探索一题多解妙解,进而去探索其一般规律发现数学规律之美,培养学生的创新能力,相信学生能把它深深印在脑海里,永不磨灭!