☉江蘇省宜興市第二高級中學 孫 立
美國著名數(shù)學家哈爾莫斯曾說過:問題是數(shù)學的心臟.對學生來說,各類考試題無疑是最熟悉的“問題”.如何提升學生的解題能力,是每位老師思考的重要課題.經(jīng)過理論和教學實踐證明,一題多解是提高解題能力的有效途徑.在呈現(xiàn)不同解法的同時,暴露思維過程,從而解題能力得以拓展與提升.
題目 如圖1,已知AC=2,B為AC的中點,分別以AB,AC為直徑在AC同側(cè)作半圓,M,N分別為兩半圓上的動點(不含端點A,B,C),且BM⊥BN,則的最大值為______.
圖1
分析:平面向量的數(shù)量積問題一直是高考、各類模擬題中的常見題型,涉及數(shù)量積的求解、最值的確定、參數(shù)的求值等問題,且往往難度較大.從哪些角度切入,如何正確破解此類問題,是處理此類問題的重點所在.
解法1:如圖2,以點B為坐標原點,線段AC所在的直線為x軸,線段AC的中垂線為y軸建立平面直角坐標系,可得A(-1,0),C(1,0).
圖2
角度2:通過建立平面直角坐標系,設(shè)出直線BN的斜率為k(k>0),結(jié)合相應(yīng)直線與圓的方程的聯(lián)立,確定對應(yīng)的點N、M的坐標,結(jié)合平面向量的坐標運算來處理轉(zhuǎn)化對應(yīng)的數(shù)量積,結(jié)合涉二次函數(shù)的取值范圍問題來確定對應(yīng)的最值即可.
解法2:如圖2,以點B為坐標原點,線段AC所在的直線為x軸,線段AC的中垂線為y軸建立平面直角坐標系,可得A(-1,0),C(1,0),
半圓AC的方程為x2+y2=1(y≥0),半圓AB的方程為
角度4:設(shè)出
圖3
角度6:結(jié)合條件,以BC為直徑在AC的同側(cè)畫出對應(yīng)的輔助半圓,這樣通過把向量轉(zhuǎn)化為一起,并設(shè)BD=t(0<t<1),結(jié)合平面向量的數(shù)量積的應(yīng)用轉(zhuǎn)化為含t的關(guān)系式,結(jié)合涉及t的二次函數(shù)在限定區(qū)間上的取值范圍問題來確定對應(yīng)的最值即可.
看似簡單的一道平面向量問題,其實認真分析,仔細探究,可以從不同角度展開來解決,也可以通過不同方式加以拓展深入,真正達到“認真解答一個題,拓廣解決一類題,變式深化一片題,思維能力一起高”的目的.其實,通過“一題多解”可以將這些主干知識進行“串聯(lián)”,同時“并聯(lián)”起數(shù)學思想方法和核心素養(yǎng),開拓學生的解題視野,有效促進學生思維品質(zhì)的改善和創(chuàng)新發(fā)展能力的提升,使學生體驗到數(shù)學的樂趣,收獲成功的喜悅,增強學習數(shù)學的興趣和信心.F