☉江蘇省寶應(yīng)縣安宜高級中學(xué) 季 峰
2018年高考過后,數(shù)學(xué)風(fēng)云變幻,問題創(chuàng)新無限,原創(chuàng)名題如云,方法美不勝收,特別是一些難度不大的題目,有時也是耳目一新.例如2018年高考上海卷第8題,背景簡單,交匯合理,立意新穎,思想豐富,特別是題目巧妙設(shè)置有“靜”與“動”、“定值”與“最值”等矛盾的統(tǒng)一體,使得問題更有品味,破解難度不大,切入點(diǎn)也比較多,是高考眾多名題中的一大精品,具有非常好的學(xué)習(xí)、觀摩、研究、探究、拓展等價值.
【問題】(2018年上海卷8)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(-1,0),B(2,0),E、F是y軸上的兩個動點(diǎn),且最小值為______.
本題是以平面直角坐標(biāo)系為問題背景,借助點(diǎn)的坐標(biāo)、平面向量的坐標(biāo)表示、動點(diǎn)的特征、兩點(diǎn)間的距離公式、平面向量的數(shù)量積來共同構(gòu)造此題目,借助平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算、線性運(yùn)算,結(jié)合二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)或基本不等式等工具性的知識來確定相應(yīng)的最值問題.題目難度不大,但知識交匯與融合巧妙,拼湊合理有序,是一道考查知識與能力俱佳的題目.
根據(jù)題意可設(shè)E(0,a),F(xiàn)(0,b),從而得出|a-b|=2,即a=b+2,或b=a+2,可求得將a=b+2代入上式即可求出的最小值;同理將b=a+2代入,也可求出的最小值.
解法1:根據(jù)題意,設(shè)E(0,a),F(xiàn)(0,b),a,b∈R,則
故答案為:-3.
根據(jù)題意可設(shè)E(0,t),F(xiàn)(0,t±2),根據(jù)對應(yīng)向量的坐
故答案為:-3.
根據(jù)題意取坐標(biāo)原點(diǎn)O,通過平面向量的線性運(yùn)算來轉(zhuǎn)化相應(yīng)的向量結(jié)合平面向量的數(shù)量積運(yùn)算得到利用來確定相應(yīng)的數(shù)量積取得最小值時必須使得E、F位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的兩側(cè),結(jié)合數(shù)量積的定義及基本不等式的應(yīng)用來確定相應(yīng)的最值問題.
故答案為:-3.
根據(jù)題意取坐標(biāo)原點(diǎn)O,通過平面向量的線性運(yùn)算來轉(zhuǎn)化相應(yīng)的向結(jié)合平面向量的數(shù)量積運(yùn)算得到過數(shù)形結(jié)合來直觀判斷當(dāng)E、F位于坐標(biāo)原點(diǎn)O的兩側(cè),且當(dāng)1時取得最小值.
故答案為:-3.
總評:無論通過平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算還是線性運(yùn)算來切入,都離不開平面向量的數(shù)量積的定義或坐標(biāo)公式的轉(zhuǎn)化,為進(jìn)一步借助二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)或基本不等式來確定相應(yīng)的最值提供條件.特別在處理平面向量的數(shù)量積的最值時,二次函數(shù)與基本不等式是常見的兩類工具,有時還借助平面幾何圖形加以數(shù)形結(jié)合來直觀確定.
探究1:保留題目背景,改變原來在坐標(biāo)原點(diǎn)異側(cè)的點(diǎn)A、B的位置為同側(cè),從而得以變式.
【變式1】在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(1,0),B(2,0),E、F是y軸上的兩個動點(diǎn),且,則的最小值為______.
解析:根據(jù)題意2,設(shè)E(0,t),F(xiàn)(0,t±2),t∈R,
故答案為:1.
探究2:保留題目條件,改變其中兩動點(diǎn)的距離2為一般性的常數(shù)表示,從而得以變式.
【變式2】在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(-1,0),B(2,0),E、F是y軸上的兩個動點(diǎn),且的最小值為______.
其實(shí),在平時解答數(shù)學(xué)問題時,要多加反思及總結(jié),不能僅僅停留在問題破解的初級階段,還要進(jìn)一步認(rèn)真審題,看清問題的本源,回歸知識的本來面貌,剖析方法的多樣性與快捷性,這樣才能有助于我們更好地、更簡潔地解決問題,提升能力,培養(yǎng)素養(yǎng).正如羅增儒教授說過:“一旦獲解,就立即產(chǎn)生感情上的滿足,從而導(dǎo)致心理封閉,忽視解題后的再思考,恰好錯過了提高的機(jī)會,無異于入寶山而空返.”