卢会玉
摘要:2017年高考数学全国卷Ⅱ(理科)12题考查的是向量的知识.本论文利用探究的方式得到了两种方法:一种是代数法(坐标化);另一种是几何法,巧妙的利用中点解决问题.
关键词:高考;向量;几何法;坐标法
高考万众瞩目,无论是那些经历过高考的人,还是即将经历高考的人,都在密切的关注着有关高考的一切.笔者所执教的高一的学生在高考结束后的第一节课就急切的问笔者:“今年高考数学题难不难啊?”这在教师的预料当中,这节课就来赏析高考题.为了能给学生更多的自信,笔者选择了和学生正学的内容息息相关的知识来进行赏析,这样既能让学生感受到当下知识的重要,更能感受到高考的难度,教师通过PPT展开讲解:
2017年高考数学全国卷Ⅱ(理科)12题:
已知ΔABC是边长为2的等边三角形, P为平面ABC内一点,则PA·(PB+PC)的最小值是().
A. -2B. -32C.-43D.-1
教师问学生这题所涉及的知识是什么?学生齐声回答是“向量” .那你们敢不敢挑战?得到的回答当然是肯定的.于是笔者补充道:“这题大家先不要讨论,就当你自己在高考的考场.”
通过同学们的独立思考,和最后互相间的讨论,他们得到了如下的方法:
解法1(代数法解决最值问题)
建立如图1所示的直角坐标系:则A(-1,0)、B(0,3)、C(1,0).
设P(x,y),则PA=(-1-x,-y)、PB=(-x,3-y)、PC=(1-x,-y).
从而PA·(PB+PC)
=(-1-x,-y)·(1-2x,3-2y)
=(-1-x)(1-2x)+(-y)(3-2y)
=2x2+2y2+x-3y-1
=2(x+14)2+2(y-34)2-32≥-32.
当且仅当x=-14,y=34时取等号.
大多数的学生都是因为ΔABC是边长为2的等边三角形才想到用坐标化的方法.讨论的过程中,也有同学建立坐标系的方法不同,解答更加简洁一些.
这时我又提出,同学们想想能不能用几何法解决呢?
遇到的第一个难点就是如何理解PA·(PB+PC),同学们在这个问题上倒是没有遇到太大困难,几乎都能想到先解决PB+PC.可是如何解决?此时就要想到取BC的中点E,也就是说化PB+PC=2PE.这时候,问题转变为2PA·PE的最值问题,虽然看起来是新的问题,但和刚才是一回事,也就是说PA和PE的联系是AE的中点F.
分析到这里学生已经信心满满了,接下来的问题就只能见招拆招了.
解法2(几何法解决最值问题)
取BC的中点为E,取AE的中点为F,连接PE、PF.如图2所示:
则 PA·(PB+PC)
=PA·2PE
=2PA·PE
=2(PF+FA)·(PF+FE)
=2(PF-12AE)·(PF+12AE)
=2(PF2-14AE2)
≥20-14(3)2=-32.
当且仅当P与F重合时取等号.
最后同学们又踊跃的发表了自己的看法,分析两种方法的优劣以及自己的喜好,有人觉得坐标法更直接,有人觉得几何法更快捷.其实从方法本身来讲,没有好坏之分,因为对学生而言,将来还会碰到很多题目,这两种方法一定都有他的用武之地.
一节课很快结束了,同学独立思考、热烈讨论和通力合作,進行了思想和思想的碰撞,让这个向量问题已经超过了它本身的意义.对于这个高考题引起的思考,对于笔者来讲,不仅仅让学生学会了这个数学题,更多的是让学生增加了对数学学习的兴趣,以及对高考的进一步的认识,同时还增强同学间的友谊以及师生间的和谐.endprint