另辟蹊径 柳暗花明

2020-12-29 00:00:00王恩普高兆梅
中学生数理化·自主招生 2020年5期

历年来的江苏卷很注重对考生综合能力的考查,2019年高考数学第12题更是体现了这一特点,下面具体分析。

1.试题呈现

2.思路分析

本题中所求为AB与AC的比值,所以容易想到以AB,AC为基底,条件中的AO,EC只要能够用AB,AC来表示即可,而EC表示很容易,所以主要的问题在于AO的表示。求解此题的思路大概有如下两大类(鉴于本文讨论的方向,只给出AO的表示)。

其实,无论是用平面几何,还是运用共线定理,都是为了解决AO与AD之间的关系,进而把AO用AB,AC表示出来。但是上面我们也分析了,真正解决这一比例关系是这个问题的难点,下面我们用物理方法来突破这个难点。

3.解法探索

我们先来了解一下物理中的杠杆原理,杠杆平衡原理的数学表达形式为“动力×动力臂一阻力×阻力臂”。应用杠杆平衡原理解决几何线段比值问题,关键在于将图形中的各个交点视为受力点,从而利用两个同向平行力的法则“合力的大小等于两个分力的和,两分力对于以合力作用点为支点的合力矩等于零”,即如图3所示,利用F= F1+ F2.∑Mn=0,或F1.OA=F2.OB来解题。

再回到上述提到的2019年高考数学试题中,因为BE=2AE,所以我们把E看成支点,如果在B处挂一个重为lN的物体,根据杠杆平衡原理,则在A点挂一个重为2N的物体,杠杆AEB就可以平衡了,此时E点所受合力为lN+2N=3N。同理,由于BD=DC,要保持杠杆BDC平衡,C处要挂一个重为lN的物体,此时D点所受合力为lN+lN=2N。再看杠杆AOD,因为A,D两点都挂有重为2N的物体,所以要保持平衡,o点应该是八D的中点,即AO=1/2AD,到此困扰我们的难点也就随之解决了。

在解答数学问题时,若运用常规思路遇到困难时,同学们可以换个思维,站在数学学科外往往会有不一样的发现,如果可以运用好这一点,同学们的学习能力和解答问题的能力将会得到很大的提升。

作者单位:1.江苏省淮安市新淮高级中学

2.江苏省淮安市郑梁梅中学