【摘要】 向量具有“数”与“形”的高度统一性,平面向量是沟通高中数学代数知识与几何知识的桥梁,平面向量问题也是高考的必考点之一.运用坐标法解答平面向量问题,是考生必须掌握的一种重要的解题方法.本文希望通过对典型实例中解题思路与方法的探索,加深考生对于这类方法的理解和运用.
【关键词】平面向量;向量共线;坐标运算
向量具有方向和大小,兼具“数”与“形”的特征,是沟通代数、几何与三角函数的一种重要工具.在高中数学中,由于向量的引入,使古老的数学勃发了生机与活力,使各知识点之间的距离缩短了,尤其是运用坐标法来解决那些规则的几何图形问题时,具有极大的便捷性.
1 求平面向量共线的坐标类问题
故当μ=-4时,A,B,C三点共线.
解析2 依题意得i=1,0,j=0,1,
具有代数化和程序化的优点[2].
2 坐标运算问题
思路与方法 本题的解题思路是先设出基向
解析 建立如图3所示的坐标系,
则A(1,0),B(cos120°,sin120°),
因为0°≤α≤120°,
所以30°≤α+30°≤150°,
所以x+y有最大值2,当a=60°时取得最大值2.
思路与方法 本题中由于点C在单位圆上运动,因此可以用OA与OC夹角的三角函数表示点C的坐标,进而利用三角函数的有界性即可求出最值.
4 证明线段类问题
例4 已知四边形ABCD是正方形,BE∥AC,AC=CE,EC的延长线交BA的延长线于点E,求证:AF=AE.
证明 如图4,以正方形ABCD的边CD、CB所在的直线为x轴、y轴,以C点为原点建立直角坐标系,设正方形的边长为1,则点A,B的坐标分别为(-1,1)和(0,1),若点E的坐标为(x,y),
所以x·(-1)-1×(y-1)=0 ①,=1\*GB3\*MERGEFORMAT
又由AC=CE及A(-1,1),C(0,0),E(x,y),
可得x2+y2=2②,=2\*GB3\*MERGEFORMAT
5 结语
综上所述,向量的坐标表示是将几何问题代数化的具体体现.由于向量的数量积、向量共线等均与坐标有关,因此在求解与向量有关的问题时,通过建立坐标系,将向量的运算转化为坐标的运算,可使解题思路更清晰,解题过程更加简捷.教师应引导学生通过典型例题的学习与适量训练,深刻地体会平面向量“数”的特征及其功效,学会熟练运用坐标法解决与几何有关的向量运算问题.
参考文献:
[1]苏恒连.巧用坐标法创造性解决平面向量问题[J].中华活页文选(高中版),2022(18):171—174.
[2]魏燕.探求向量数量积最值问题的求解方法[J].高中数理化,2023(17):69—70.