閆大森
(河北省衡水第一中學(xué) 053000)
向量是近代數(shù)學(xué)中重要和基本的數(shù)學(xué)概念之一,它是溝通代數(shù),幾何與三角函數(shù)的一種工具,有著極其豐富的實(shí)際背景,但是在解題中人們常常忽視對(duì)其形式的變通,從而輕視了它的可貴價(jià)值,事實(shí)上,正是由于向量具有代數(shù)與幾何形式的雙重身份,它有著極其豐富的實(shí)際背景,在解題中具有獨(dú)特的功能.
例1 已知數(shù)列|an|是公差d≠0的等差數(shù)列,記Sn為其前n項(xiàng)和.
(1)若a2,a3,a6依次成等比數(shù)列,求其公比q;
點(diǎn)評(píng)這類問題主要是運(yùn)用平面向量的模,數(shù)量積等相關(guān)知識(shí),實(shí)現(xiàn)形到數(shù)的轉(zhuǎn)化,巧妙地將平面向量、數(shù)列等知識(shí)融合在一起,重點(diǎn)考查平面向量、數(shù)列的“三基”.
(1)求xn的表達(dá)式;
(2)確定n的值,使點(diǎn)Pn在直線x-ny= 0的下方,并加以證明.
上式對(duì)n=1時(shí)也成立,即xn=2n-1.
(2)點(diǎn)Pn在直線x-ny= 0的下方的充要條件是2n-1-n2>0,即2n>n2+1.
當(dāng)n=1,2,3,4時(shí),不等式2n>n2+1不成立.
當(dāng)n≥5時(shí),
因此,n的取值為n≥5,n∈N*.
評(píng)析本題將向量、數(shù)列、不等式以及二項(xiàng)式定理聯(lián)系在一起,體現(xiàn)了在知識(shí)交匯點(diǎn)處設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)考題的思想,特別是用二項(xiàng)式定理證明不等式的技巧得到了充分展示,考查了對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力.平面向量的知識(shí)與其他有關(guān)知識(shí)得到了很好的整合,是典型的交匯熱點(diǎn)試題.
分析借助向量不等式|a·b|≤|a||b|等號(hào)成立的條件,構(gòu)造向量,可化難為易.
點(diǎn)評(píng)本題利用向量不等式|a·b|≤|a||b|等號(hào)成立的條件,成功地將三角恒等式的證明轉(zhuǎn)化為向量問題,證法簡(jiǎn)潔流暢,利用平面向量的概念和坐標(biāo)運(yùn)算,將三角函數(shù)問題向量化,體現(xiàn)了“向量問題函數(shù)化、函數(shù)問題向量化”的等價(jià)轉(zhuǎn)化思想,其中模的平方與向量數(shù)量積之間的關(guān)系|a|2=a·a=x2+y2,a=(x,y)是向量和實(shí)數(shù)互化的依據(jù)和橋梁,也是重要的轉(zhuǎn)化方法.