吳麗端
(福建省寧德壽寧縣第一中學 355500)
高中數(shù)學教學中,向量不僅僅是教學的重點,也是考試中重要的考點,解題思路非常開放,對于采取常規(guī)方式解決不了問題,可以利用向量知識內(nèi)容解題.
高中數(shù)學學習中,幾何問題是重要的內(nèi)容,在實際的教學活動中,針對幾何問題引導學生利用向量知識,解決其中的關(guān)鍵性問題,幫助學生掌握數(shù)學知識內(nèi)容.如幾何問題中的垂直問題,利用向量法,對重點知識內(nèi)容進行梳理,把握問題的關(guān)鍵內(nèi)容,明確問題解題思路,完成數(shù)學問題思考和解答.
例題已知平行六面體ABCD-A1B1C1D1中,其底面ABCD為菱形,∠C1CB=∠C1CD=∠BCD=θ.求解CC1⊥BD.
解析此題是一個典型的立體幾何異面直線垂直問題,如果采取常規(guī)解題方式,需要將兩個異面直線移到同一平面,然后進行證明.這樣的解題方式較為復(fù)雜,運算過程中容易出錯.因此,教師可以引入向量法,對問題進行分析和解答.
通過對題目進行分析,對于立體幾何異面直線問題,常規(guī)解題中是異面直線的平移,在同一平面進行思考和解答.引入向量法證明異面直線垂直,可以通過垂直直線的向量和是零的原理,結(jié)合向量公式和定理,開展相應(yīng)的求解活動.
不等式知識在高中數(shù)學中占有比較大的比重,為了加強學生不等式知識學習,在不等式問題解答中,引入向量法,提高學生解題效率,培養(yǎng)學生解題能力.高中數(shù)學教學中,不等式問題求解時,利用向量的數(shù)量積性質(zhì),通過相應(yīng)的變形完成解題.因此,對于不等式問題,引導學生對題目分析,合理利用向量法解題,培養(yǎng)學生多樣化解題方式.
例題求證不等式:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).
在不等式解題中,教師需要對題目進行分析,結(jié)合題目中的條件引入向量法.此題的結(jié)論被稱為柯西不等式,當兩個向量共線情況下,等號成立.因此,在高中數(shù)學問題解答中,向量法有著重要的作用,具有比較強的現(xiàn)實意義,特別是一些特定內(nèi)容,擺脫復(fù)雜的推理過程,明確解題思路,保證解題準確性.
三角函數(shù)是高中數(shù)學的難點內(nèi)容,面對三角函數(shù)問題,需要借助合理的教學方式,簡化數(shù)學問題,引導學生利用發(fā)散思維進行思考,完成三角函數(shù)問題解答.
4連通與8連通的示意圖如圖4所示。4連通時假設(shè)中心點★為0級灰度,當A、B、C、D其中一個點灰度級為0,則★點與其他點有連接;8連通時假設(shè)中心點★為0級灰度,當A、B、C、D、E、F、G、H其中一個點灰度級為0,則★點與其他點有連接。
在三角函數(shù)問題解答中,讓學生對題目結(jié)構(gòu)進行分析,構(gòu)造相應(yīng)的向量,利用向量的數(shù)量積公式,使得解題過程簡單化,快速完成問題解答.
在高中數(shù)學解題中,向量法作為一個常用的方式,可以在多個知識中使用,如方程問題解答中,引入向量法.在高中數(shù)學方程問題解題中,一些問題較為困難,常規(guī)解題很難找到解題思路,引入向量法,能夠減少題目思考量,調(diào)動學生學習積極性,快速完成問題思考和解答.
在高中數(shù)學方程解題中,分析題目特征是解題的關(guān)鍵,構(gòu)建相應(yīng)的向量,轉(zhuǎn)化方程式,完成題目求解.通過這樣的解題過程,能夠避免復(fù)雜的數(shù)學運算,更加快速的解題.
解析幾何是高中數(shù)學知識的難點內(nèi)容,特別是圓錐曲線內(nèi)容,面對一些和圓相關(guān)的問題,需要考慮點和圓的位置關(guān)系.通過向量法的引入,將數(shù)學問題轉(zhuǎn)化成數(shù)量積,根據(jù)其和零的關(guān)系進行判斷,簡化數(shù)學運算環(huán)節(jié),降低題目解答難度,提高學生解題能力.
(1)當直線l經(jīng)過右焦點F2時,求解直線l的方程.
(2)直線l和橢圓C相交,其交點分別是A和B,G、H分別是△AF1F1和△BF1F2的重心,如果原點O在以線段GH為直徑的圓內(nèi),求解實數(shù)m的取值范圍.
在此題解答過程中,涉及到的知識點比較多,通過把握圓的性質(zhì),利用向量的工具以及重心性質(zhì),找出解題的關(guān)鍵,將復(fù)雜的問題簡單化,提高學生解題能力.
在高中數(shù)學解題中,線性規(guī)劃問題是常見的題目類型,對學生思維能力和想象能力要求比較高.在設(shè)計的解題中,對于一些復(fù)雜的線性規(guī)劃問題,巧妙引入向量法,對問題進行轉(zhuǎn)化,明確問題解題思路,提高學生解題效率.
在解題時,根據(jù)題目中的已知條件,畫出相應(yīng)的可行域,并且找出其指向向量.如圖1所示,通過分析,目標向量n在向量(3,-2)和(-1,4)之間,得出目標函數(shù)z=x+2y的最小值即3x-2y+10=0和x-4y+10=0的交點,得出最小值是2.
在解題的過程中,通過法向量對其可行域進行分析,結(jié)合題目已知條件對其進行分析,利用向量公式原理,完成題目的有效解答.
總之,向量作為一種有效的解題工具,讓學生從不同的角度思考問題,掌握新的解題方式,加強學生思維能力訓練.作為高中數(shù)學教師,需要結(jié)合數(shù)學解題設(shè)計,巧妙引入向量法,借助多元化解題方式,樹立學生學習自信,更好地完成數(shù)學問題解答.