尉偉剛
【關鍵詞】 數(shù)學教學;向量;策略
【中圖分類號】 G633.6 【文獻標識碼】 C
【文章編號】 1004—0463(2016)02—0122—01
向量是解決眾多高中數(shù)學難題的方法之一,它可以將平面圖形之中某個點、線、面的位置精確化.此外,向量的使用是多種多樣的,不僅可以看作幾何的運算工具,并且還可以看作代數(shù)計算的工具.向量不僅能夠進行數(shù)學計算,并且還能夠表示幾何圖形的體積,與此同時靈活利用向量能夠計算出線與線、線與面之間的距離與夾角.下面,筆者談談向量教學的策略.
一、突出向量的幾何背景與物理背景,體現(xiàn)向量的直觀性
數(shù)學教師在進行向量教學的時候,需要從幾何背景與物理背景角度出發(fā).在教材中,通過日常生活中確定位移概念,將向量知識的意義進行概述,并且利用物理教材中的加速度、力等背景素材,引出向量的概念,再利用又向線段給出向量的幾何背景.這樣一來,能夠建立學生理解向量概念的背景支持.
如,在學習“向量夾角概念”時,教材從w=|F||s|cosθ出發(fā),引出夾角的定義:對于兩個非零向量:與,作=與=,那么∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)則是兩個向量的夾角.此外,在學習向量夾角的時候,教師還可以畫出各種向量關系題,讓學生根據(jù)自己的定義進行分析,去體會兩個向量有角的關系.見下圖.
二、注重向量應用的教學,培養(yǎng)學生的數(shù)學意識
1. 向量在代數(shù)不等式中的應用
例 證明:+≥5+≥5
證明:因為不等式的左邊=+,所以將向量設為=(x-2,3),=(5-x,1),那么可以證明不等式左邊為||+||≥|+|==5.
在此題的解答之中利用向量法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的三角代換法,不僅構(gòu)思巧妙、解法新穎,并且能夠給人耳目一新的感覺,最重要的是能夠?qū)⒈绢}的關鍵進行分析,體現(xiàn)出了向量的重要作用.
2.向量在三角函數(shù)中的應用.
在高中數(shù)學教學中三角函數(shù)一直是教學的難點,為突破這一難點,可以利用向量進行求證.比如,在直角坐標系xOy之中,以Ox為始邊分別作角α、β,那么終邊則利用P1(cosα,sinα),P2(cosβ,sinβ)所代替,則∠P1OP2=α-β.
設向量==(cosα,sinα),==(cosβ,sinβ),那么則變換為·=||·||cos(α-β)=cos(α-β).在根據(jù)向量數(shù)量積坐標的表示中,·=cosαcosβ+sinαsinβ,所以可以求證出cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ.
三、向量在幾何之中的應用
在高中數(shù)學中最為主要的內(nèi)容便是解析幾何,在解答幾何習題的過程之中需要構(gòu)建坐標系,并且利用相關的方程式對曲線的性質(zhì)進行分析.將向量法應用到幾何習題的解析之中,能夠?qū)崿F(xiàn)對兩點距離公式、線段中點公式的推導.
如,使用向量對點到直線的距離公式進行推導.已知點P的坐標為(xo,yo),直線l的方程式為Ax+By+C=0,并且知道P到L的距離為d,那么
d=
分析:在平面之內(nèi),直線l的法向量為,M作為直線l上的一點,根據(jù)幾何意義可以得知點P到直線l的距離是d=.
在平面直角坐標系之中,可以得知P的坐標為(xo,yo),直線l的方程式為Ax+By+C=0,當B不等于0的時候,直線l的方向向量:=1,
-;如果當B等于0 的時候,那么向量=B,-A則是直線l方向的向量,可以得知直線l的法向量為:=(A,B).
在直線l上任意取一個點M,那么向量=(x0-x1,y0-y1),所以得知向量的絕對值便是點P到直線l之間的距離,所以可以求證出P到直線l的距離為:
d===
有因為M在直線l上,所以C=-Ax1-By1
將其帶入可以得出d=.
編輯:謝穎麗