[摘? 要] 浙江省的高考數(shù)學自主命題即將進入尾聲,平面向量作為往年填空壓軸題(最后一題)的???,如何入手是文章研究的重點,也是常考常新的內容.
[關鍵詞] 翻譯;轉化;高考;語言藝術
數(shù)學解題過程其實有時候也是一項“翻譯”過程,而解題者就像一個個“翻譯官”,“翻譯官”自身掌握的專業(yè)知識決定了他解題的水平.如同中英文翻譯,知識儲備豐富的“翻譯官”可以保留中華民族博大精深的文字魅力,而專業(yè)知識匱乏的“翻譯官”,就只能把優(yōu)美的詩詞變成晦澀難懂的符號.平面向量以填空壓軸題的身份出現(xiàn)時,往往讓“翻譯官”感到頭痛,如能在代數(shù)和幾何之間切換自如,那么解題過程將會是一個享受的過程. 如下面的這道平面向量題出自浙江省某名校高考模擬第16題.由于浙江省今年仍是自主命題,意味著這是一道中高難度的考題. 原題如下:
已知平面向量a,b,c,滿足a=b=3,c=2,且(a+b)·c=a·b+4,則a-b的取值范圍是________.
初步分析條件,顯然可以觀察到:在平面直角坐標系中,若把向量的起點放在原點,a和b的終點軌跡是以3為半徑的圓,c的終點軌跡是以2為半徑的圓,但是受到(a+b)·c=a·b+4這個條件的限制,顯然這三個向量不在任意位置.于是翻譯(a+b)·c=a·b+4這個條件成了解決本題的關鍵.但是這個條件對于找向量a,b,c之間的關系還不夠明朗,既然想到了它們的終點軌跡,在此不妨嘗試用向量的坐標進行運算.
方法1顯然是把條件中的等量關系“翻譯”成了向量的另一種表示——坐標表示,再利用三角函數(shù)的運算得出向量模長的取值范圍.
不過,當我們做到(6cosθ+6)cosα+6sinθsinα=9cosθ+4這一步時,可能首先想到的是把6cosθcosα+6sinθsinα還原成6cos(θ-α),為了方便計算,在此換成另一種方法.
如果說以上兩種方法結合了向量的代數(shù)與幾何兩種運算的話,那么是否能找到更直觀的幾何關系來表示題中的條件呢?在這樣的思考下,第三種“翻譯”應運而生.
方法3相較于前面兩種方法,達到了前面所講的比較“高級”的“翻譯”效果,省去了較多煩瑣的計算. 此題還可以從極化恒等式這個角度進行思考.
以上是以向量為例在高中數(shù)學解題過程中對條件進行“翻譯”的幾種途徑,數(shù)學領域廣泛,每個知識點都有待挖掘的文字藝術,只要我們幫助學生找到了這個密鑰,相信一定能打開數(shù)學學習的求知大門.
作者簡介:馮亮(1982—),本科學歷,中學一級教師,從事高中數(shù)學教學工作,任浙江省寧波市慈湖中學數(shù)學教研組長,曾獲2015年度浙江省寧波市教育科研先進個人稱號.