——坐標(biāo)法解決平面向量的模長問題"/>
盧會玉
(甘肅省嘉峪關(guān)市第一中學(xué) 735100)
以平面向量模長為背景的綜合題,通常與函數(shù)、不等式、平面幾何、三角函數(shù)、解析幾何等知識點結(jié)合考查,能綜合考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力,能有效考查學(xué)生的思維品質(zhì)和學(xué)習(xí)潛能,體現(xiàn)了高考在知識點交匯處命題的思想,是高考的熱點,也是難點. 解決這類問題的關(guān)鍵是認(rèn)真分析題意,恰當(dāng)?shù)貙栴}等價轉(zhuǎn)化為解析幾何中的模型,或者函數(shù)或不等式求最值等問題進(jìn)行求解.
正因為向量既有“數(shù)”,又有“形”的雙重身份,所以數(shù)形結(jié)合法是解決平面向量模長問題的常見方法.而坐標(biāo)法作為學(xué)生非常熟悉的方法,自然而然成為了平面向量模長的解題利器,這也是一種將幾何問題代數(shù)化的典范.
已知向量坐標(biāo)求模長的問題常與二次函數(shù)的最值或者三角函數(shù)的范圍有關(guān),運(yùn)算正確即可.
例1已知向量a=(1-t,t),b=(2,3),則|a-b|的最小值為( ).
故選C.
有一類在已知條件中有明顯的垂直關(guān)系的問題,比如已知矩形、數(shù)量積為零等等. 這類問題很多學(xué)生是可以想到用坐標(biāo)法的,建立直角坐標(biāo)系后,剩余的問題就是運(yùn)算.
圖1
圖2
例5已知a,b是單位向量,a·b=0,若向量c滿足|c-a-b|=1,則|c|的最大值是____.
解析因為a,b是單位向量,且a·b=0,所以可設(shè)a=(1,0),b=(0,1),c=(x,y),則c-a-b=(x-1,y-1).由|c-a-b|=1得(x-1)2+(y-1)2=1,即(x,y)的軌跡是以(1,1)為圓心,半徑為1的圓.
解析由題意可知,不妨以A坐標(biāo)原點,AB所在的直線為x軸,AC所在的直線為y軸,建立直角坐標(biāo)系,則A(0,0),B(3,0),C(0,4).
故選D.
已知條件中未給出明顯垂直關(guān)系的問題是比較常見的,那么如何透過現(xiàn)象,找到建立直角坐標(biāo)系的契機(jī),這就需要認(rèn)真分析題目已知條件,難度較大.
A. 3 B. 4 C. 8 D. 16
故選B.
A.6 B.7 C.8 D.9
故選B.
圖3
例11已知向量a,b,且|b|=2,b·(2a-b)=0,則|tb+(1-2t)a|(t∈R)的最小值為____.
平面向量問題總是給人一種“橫看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同”的感覺,但是不論平面向量問題是以何種方式呈現(xiàn),不論和哪些知識進(jìn)行交匯,首先應(yīng)該去思考能否進(jìn)行坐標(biāo)法解答. 坐標(biāo)是向量進(jìn)行代數(shù)化的中傳媒介,通過向量的坐標(biāo)表示可將向量問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題來解決.而坐標(biāo)是需要借助于直角坐標(biāo)系的,所以對于某些平面向量問題,若能建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,就可以使圖形中復(fù)雜的幾何關(guān)系轉(zhuǎn)化為簡單直接的代數(shù)關(guān)系.雖然存在運(yùn)算問題,但是大大減少了推理過程,有效地降低思維量,起到事半功倍的效果.
上述問題幾乎都是通過建立坐標(biāo)系將向量問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)與不等式問題求解,體現(xiàn)了向量解題的工具性. 建立直角坐標(biāo)系的原則是能準(zhǔn)確快捷地表示有關(guān)向量或點的坐標(biāo),正確找到變量間的關(guān)系,以及正確分析目標(biāo)函數(shù)代表的幾何意義.