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向量教学中两种思维的渗透

[作者:杨斌[来源:互联网]| 打印 | 关闭 ]
  问题2:设 , 为单位向量,非零向量 =x +y ,xy∈R,若 , 的夹角为 ,则 的最大值等于?摇 ?摇?摇?摇. 
  分析:该题考查了对于平面向量的基本概念的综合运用,涵盖了单位向量、平面向量的基本定理、夹角、向量的模等反应向量特点的概念和定理.最值问题求解,体现了静中有动,题目简约而不简单. 
  图形化:不妨设x≠0,由 =x +y ,x,y∈R = + ,∴| |=| + |( ∈R),结合平行四边形法则,| | = (垂直时),所以 的最大值为2. 
  说明:利用图形化,掌握图形变化的本质,结合数形结合,直观而简洁. 
  代数化: =| | =(x +y ) =x +y + xy, 
  说明:代数法手段是从函数入手,通过相关运算得到一个两元函数,然后换元转换为一元函数求解最值. 
  问题3:设向量 , , 满足| |=| |=1, · =- ,< - , - >60°,则| |的最大值等于?摇?摇 ?摇?摇. 
  图形化:向量 , 满足夹角120°,且 - 与 - 夹角是60°,以四点共圆建构图形.设 = , = , = ,则CB= - , = - ,∠AOB=120°,∠ACB=60°,可知点C的轨迹是优弧 上一动点,显然当点C为优弧 中点时,| |=| |取到最大值,即为O,A,B,C四点所在圆直径.易得| |=| - |= ,在△ABC中,由正弦定理:2R= = =2. 
  代数化:可以从< - , - ≥60°及数量积出发,利用不等关系及均值不等式求| |的最值.由题意| + |= =1,由( - )·( - )= · -( + )· +| |, 
  又( - )·( - )= | - |·| - |≤ [( - ) +( - ) +( - )]= [1-( + )· +| | ], 
  结合上述两式: · -( + )· +| |≤ [1-( + )· +| | ], 
  化简得:| | ≤2+( + )· ≤2+| + |·| |=2+| |,得:| | -| |-2≤0?圯| |≤2,即最大模长为2. 
  本题的代数方法独树一帜,既要考虑一般性展开,又要利用数量积公式,再利用不等式进行放缩求得.笔者认为平时教学要多考虑“代数化”,有利于学生解题方向感的培养. 
  从上述三个问题可以看出,向量问题一般均可以从两个思维角度入手考虑,笔者对上述问题常常采用图形化和代数法的思维角度教学,不断通过教学引导学生向量问题的两种解决思路,这是培养中学数学向量问题解决的两个重要导向.通过问题我们可以感受到,向量代数法的思维方式主要是以运算来解决的,侧重少思考多运算,图形化的思维方式偏重于思考、轻运算,教学时应以学生学情因材施教、两法并举,让学生在薄弱环节得到提升,从而实现向量教学的高效性.值得注意的是,向量教学两种思维方式的培养要循序渐进,笔者建议是以代数化为主的方式比较适合初学者,图形化思维方式更适应高三复习教学,这样安排教学是为了适应新课程螺旋式上升的教学理念,让思维发展有一个循序渐进的过程.两种思维渗透,更有利于学生思维发散性的培养. 
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