开启解题之门,提高平面向量试题解题效率
平面向量是高中数学的基础知识,相关概念与定理较多,解答相关试题时,学生常常考虑不全面而出错。高中数学平面向量知识教学时,教师既可立足平面向量单独出题,也可与其他数学知识点结合起来出题,因此,如何使学生透彻理解平面向量知识,提高学生解答平面向量题目的效率,是当前任课教师关注与讨论的热点话题。
一、借助图形,灵活转化
高中数学中的平面向量有向量的线性运算、坐标运算以及相关定理等知识点(董义 2016)。平面向量知识,与平面向量图形存在息息相关的联系,很多题目都可以借助图形突破解题障碍,实现顺畅解题。在教学实践中,教师需要注重图形转化,引导学生借助图形转化问题,实现加深理解,灵活转化,迅速找到解题题眼的解题目标。
例1,已知两个向量、模分别为1,,且满足·=0,∠AOB中存在一点C,且∠AOC=30°。设=m+n(m、n∈R),则m:n=()
A、3 B、 C、 D、
分析:该题目考查的是平面向量的线性运算知识点。解答该类型题目时,关键需要根据题设画出图形,而后利用平面向量的和、差,对向量进行转化,进而求解出最终结果。
根据题干条件画出如图1所示的图形。
图1
由题意可知,△OAB为直角三角形,且OA⊥OB,又∵OA=1、OB=,通过计算不难得知AB=2,∠A=60°。同时设=,0<<1
在△ACD中,∵∠AOD=30°,∠A=60°,OA=1,因此,∠ADO=90°,AD=。
则=,=+=+=+(-)=+
==+,因此,m=、n=,因此,m:n=3,正确答案为A。
综上可知,解答平面向量相关题目时,教师应引导学生不要被题干迷惑,只要熟练掌握运算规律,根据题干画出图形,借助图形对不同线段使用向量进行转化不难求解。如本例题中巧妙借助图形设置出,而后利用向量运算进行巧妙转化,最终求解出正确结果。
二、借助结论,提高效率
平面向量和三角形知识联系紧密,一些三角形中的规律常使用向量表示,且相关试题难度中等,部分学生面对题目不知所措, 一时找不到解题思路,因此,教学实践中,教师应注重讲解一些经典题目,引导学生推导一些常见结论,更好的应用到解题中,不断提高解题效率。
例2,已知O为三角形ABC中的一点,其满足+2+3=0,则△BOC、△COA、△AOB的面积之比为___。
分析:解答该题目时需要注意运用一些结论,即,如果G为三角形ABC的重心,则满足++=0。且垂心和顶点之间的连线,三等分三角形的面积。考虑到题干中的+2+3=0,可通过添加辅助线构造一个三角形,使O成为三角形的重心,以顺利解答。
图2
如图2所示,分别延长OB、OC至B1、C1,使得BB1=OB、CC1=2OC。
显然=2,=3,可知++=0,因此,O为△AB1C1的重心,易得△B1OC1、△C1OA、△AOB1面积相等,均为△AB1C1面积S的。
∴△COA、△AOB的面积分别为S、S。==×=S。
因此△BOC、△COA、△AOB的面积之比为1:2:3。
运用向量知识解答关于三角形中“心”题目时,教师应引导学生推导、记忆,使学生牢记三角形各“心”的向量表示(汪道智 2017)。如本例题中,如三角形中满足++=0,则G即为三角形的重心。另外,在本例题中还有一个重要结论,即,如果O为三角形ABC中的一点,且满足1+2+3=0,则△BOC、△COA、△AOB三个三角形的面积之比为1:2:3,要求学生牢固记忆,注重在其他数学题目中的应用。
三、借助特例,化难为易
平面向量知识作为高中数学的重要知识内容,在平面向量的课堂教学中,学生很容易遇到一些选择或者填空题需要进行大量的计算,如果采取常规的解题方式,需要消耗比较长的时间,影响学生的解题效率和质量。因此,教师应当引导学生采取特例法进行解题,有效缩短学生的解题时间,提高学生的解题效率和质量。
例3:在△ABC中,=,M是BC的中点,CD和AM相较于点P,假设=a,=b,=,=,那么=__,=__。
通过对题意进行分析,在常规的解法中通常这样进行解题:
∵=a-b,=