金戈
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生對知識點的掌握并不難,難在如何用所學(xué)知識解決問題.這往往是由于沒有理解知識背后所蘊含的思維方法.下面以平面向量的運算為例剖析解題中應(yīng)遵循的解決方法.
一、向量的合并
例1 已知A,B,C是平面上不共線的三點,O是△ABC的重心,動點P滿足OP=1312OA+12OB+2OC,則點P一定為三角形ABC的( ).
A.AB邊中線的中點
B.AB邊中線的三等分點(非重心)
C.重心
D.AB邊的中點
解析 設(shè)AB的中點為M,則12OA+12OB=OM,∴OP=13(OM+2OC)=13OM+23OC,即3OP=OM+2OC,也就是MP=2PC,∴P,M,C三點共線,且P是CM上靠近C點的一個三等分點.答案選B.
點評 這題是向量線性運算,解題時優(yōu)先考慮合并,那是因為合并直奔主題達到簡潔美.針對此題最簡單合并自然先運算12OA+12OB.運算后,發(fā)現(xiàn)沒辦法繼續(xù)合并,但都是以O(shè)為向量起點,又左邊系數(shù)為3,右邊系數(shù)和為3,于是考慮能否進行拆分,本題得以順利解決.
二、向量的拆分
例2 若點M是△ABC所在平面內(nèi)的一點,且滿足5AM=AB+3AC,則△ABM與△ABC的面積比為( ).
A.15
B.25
C.35
D.45
解析 設(shè)AB的中點為D,由5AM=AB+3AC,得3AM-3AC=2AD-2AM,即3CM=2MD.如圖所示,故C,M,D三點共線,且MD=35CD,也就是△ABM與△ABC對于邊AB的兩高之比為3∶5,則△ABM與△ABC的面積比為35,選C.
點評 本題依舊是向量線性運算,優(yōu)先考慮合并,顯然不行.于是考慮迂回拆分轉(zhuǎn)化,而拆分的目的是為了能更好合并,注意到左右兩邊向量均以A為起點,系數(shù)相差了1,取AB的中點顯然就能達到系數(shù)平衡,轉(zhuǎn)化為例1.
三、小試牛刀
例3 已知平面上一定點C(2,0)和直線l:x=8,P為該平面上一動點,作PQ⊥l,垂足為Q,且PC+12PQ·PC-12PQ=0.
(1)求動點P的軌跡方程;
(2)若EF為圓N:x2+(y-1)2=1的任一條直徑,求PE·PF的最值.
解 (1)設(shè)P(x,y),則Q(8,y).由PC+12PQ·PC-12PQ=0,得|PC|2-14|PQ|2=0,即(x-2)2+y2-14(x-8)2=0,化簡得x216+y212=1.
所以點P在橢圓上,其方程為x216+y212=1.
(2)因PE·PF=(NE-NP)·(NF-NP)=(-NF-NP)·(NF-NP)=(-NP)2-NF2=NP2-1,P是橢圓x216+y212=1上的任一點,設(shè)P(x0,y0),
則有x2016+y2012=1,即x20=16-4y203,又N(0,1),
所以NP2=x20+(y0-1)2=-13y20-2y0+17=-13(y0+3)2+20.
因y0∈[-23,23],所以當(dāng)y0=-3時,NP2取得最大值20,故PE·PF的最大值為19;
當(dāng)y0=23時,NP2取得最小值為13-43(此時x0=0),故PE·PF的最小值為12-43.
點評 解決本題有兩個關(guān)鍵點分別為:為什么想到拆分?為什么想到拆成以N為起點的向量?不是一開始就考慮到拆分的,其應(yīng)遵循的思維方式和上面一樣,從而順利解決問題.
四、總 結(jié)
縱觀以上解題過程,我們不難發(fā)現(xiàn)解題中除了運用知識以外,還需遵循某一思考原則,因此,教學(xué)中除了關(guān)注知識教學(xué)以外,更需通過知識講解,習(xí)題訓(xùn)練,揭示、滲透更深層次的思維方式,只有這樣才能教會學(xué)生如何思考,才會使學(xué)生既見樹木又見森林,掌握規(guī)律、方法.反過來,有了思維方式的指引,學(xué)生在解題中才會練得輕松、生動、有趣,有效避免了簡單、機械訓(xùn)練,擺脫題海戰(zhàn)術(shù).通過講練,實現(xiàn)了以知識為載體,培養(yǎng)了學(xué)生能力,提高了學(xué)生核心素養(yǎng),這也是教學(xué)最高境界、本源目的——授人以漁而不是授人以魚.endprint