陳樹昱
高考中對于平面向量的考查,多傾向于平面幾何內容,這個知識點既是學習的重點,又是求解的熱點,因此構建行之有效的方法難能可貴.將向量置于坐標系的背景之下,賦予向量坐標的結構,權稱為“建”法,往往有事半功倍之效.下面舉例說明.
一、“建”法解數(shù)量積問題
例1(2015年福建卷) 已知AB⊥AC,AB=1t,AC=t ,若點P是△ABC 所在平面內一點,且AP=ABAB+4ACAC ,則PB·PC 的最大值等于
A.13B.15 C.19 D.21
分析縱觀條件中的長度和角度,不難看出,AB,AC的垂直關系是解題的主線,但長度的引入影響了解題的發(fā)揮,怎么辦?“建”法試一試,你會茅塞頓開!
解由已知,以點A為坐標原點,以AB為x軸,AC為y軸,如圖1建立平面直角坐標系,
則P(1,4),B(1t,0),C(0,t),所以PB·PC=(1t-1,-4)·(-1,t-4)=17-1t-4t≤17-21t·4t=13,當且僅當t=12取等號.
故選A.
點評同一個問題,當置于不同的背景之下,其難易會大有區(qū)別,這時,多想一想“建”法,以“建”為貴,你會有意想不到的收獲!
二、“建”法解角問題
例2在△ABC中,(AB-3AC)⊥CB,則角A的最大值為.
分析向量出現(xiàn)之時,“建”法立功之日!因此,大膽采用“建”法,將已知三角形的信息放在坐標系中,很快就解決了!
解以A為原點,AB為x軸,建立平面直角坐標系,如圖2.
設B(1,0),C(m,n),則
(AB-3AC)⊥CB((1,0)-(3m,3n))·(1-m,-n)=0,
整理得3m2+3n2-4m+1=0.
令t=mn,則(3t2+3)n2-4tn+1=0.
故△=(-4t)2-4(3t2+3)≥0,
解得t=mn=1tanA≥3,
故A≤π6,角A的最大值為π6.
點評可以看出一個非常難解的問題在坐標系的背景之下,會變得十分的簡單,況且操作起來更能得心應手,采用了“建”法,沒有做不到,只怕想不到!
三、“建”法解長度問題
例3在△ABC中,B=π3,A,C∈(0,π2],則ac的取值范圍是.
分析有邊的問題,倘若采用正弦定理和余弦定理,需要反復多次使用,而且未必得正果,換個角度,“建”法開道!
解以B為原點,AB為x軸,建立平面直角坐標系,如圖3.
設A(c,0), 由B=π3,設C(a2,3a2),則
AB·AC≥0,CA·CB≥0,即c2-ac2≥0,a2-ac2≥0,解得ac∈[12,2].故ac的取值范圍是[12,2].
點評作為向量,其數(shù)形結合的實質就是一種化歸,因此利用“建”法完成化歸,操作起來更加自然迅速.
四、“建”法解參數(shù)問題
例4已知△ABC為等邊三角形,設點P,Q滿足AP=λAB,AQ=(1-λ)AC,λ∈R,若BQ·CP=-32,則λ=
A. 12B.1±22C.1±102D.-3±222
分析這是一個參數(shù)問題,由于未知數(shù)在條件中,所以求解起來會艱難一些,但是將向量置于坐標系中,剩余的就是計算問題了.
解如圖4,建立坐標系,以A為原點,AB為x軸,則B(2,0),C(1,3).由AP=
λAB,得P(2λ,0).由AQ=(1-λ)AC得Q(1-λ,
3(1-λ)).
所以-32=BQ·CP=(-λ-1,3(1-λ))·(2λ-1,-3)=(-λ-1)(2λ-1)+3(1-λ)(-3)
解得λ=12.
答案選A.
點評怎么樣?又一次的成功讓我們有了一個向量解題的方向,建系是實現(xiàn)平面幾何數(shù)形互化的重要橋梁和紐帶,以“建”為貴,“建”法來相伴,解題可歸原!