解答平面向量最值问题的三种路径

2023-06-22 09:59张子超
语数外学习·高中版上旬 2023年3期
关键词:直角坐标最值基底

张子超

平面向量最值问题主要考查平面向量的公式、定理的应用,对同学们的计算能力与综合分析能力都有较高的要求,此类问题的常见命题形式有:(1)求某个向量的模的最值;(2)求某两个向量数量积的最值;(3)求某个代数式的最值,本文以几个题目为例,详细介绍解答平面向量最值问题的几个路径.

一、运用坐標系法

若平面向量最值问题中涉及的图形为规则图形,就可以根据图形的特征,寻找相互垂直的两条直线,将其视为x轴与y轴,建立平面直角坐标系.求得各个点的坐标与线段的方向向量,并将其代人目标式,即可将问题转化为求某个代数式的最值.运用坐标系法解题比较直观、便捷,

运用坐标系法解题的关键在于建立合适的平面直角坐标系,这里以O为原点,以OA为x轴的正方向,垂直于OA的直线为y轴,建立平面直角坐标系.设∠AOC=a,便能根据题意快速求得A、B、C三点的坐标以及x+y的表达式,最后根据正弦函数的有界性就能求出最值.

二、采用基底法

基底法是求解平面向量最值问题的重要方法.我们知道,平面内的任意一个向量都可以用一组基底来表示.那么在求解平面向量最值问题时,可将目标向量用一组合适的基底表示出来,通过基底之间的数乘、加减运算以及数量积公式求得最值.

解答该题,需注意将数形结合,根据图形明确各个点的位置关系,选取合适的基底PO和OB,并用基底来表示出PA+PB+PC,最后利用绝对值不等式的性质求得最值.

三、利用函数性质法

有些平面向量最值问题中的目标式较为复杂,很难快速求得最值,此时不妨选取合适的变量,根据目标式的特征构造函数模型,将平面向量最值问题转变成函数最值问题,利用函数的图象与性质求最值.

解答本题,要先根据平面向量的共线定理,引人参数t,求得OP·AP的表达式;然后将其视为关于t的函数式,对其配方,根据二次函数的性质求得最小值,

求解平面向量最值问题的路径很多,在遇到不同题目时,可以从多个方面进行考虑,根据题意和解题经验选择最合适的、最简单的路径求解,有时也需综合运用多个路径来解题

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