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例谈平面图形中向量的数量积问题

2016-01-11何彩霞

理科考试研究·初中 2015年12期

何彩霞

向量的数量积是江苏考纲的C级要求,在高考中也成为了必考题型.而以平面图形为背景的数量积运算多以中档题为主,学生对于这类题一般采用坐标法和基底法解决.这几年在教学中发现,学生比较擅长解决平面图形中能够建系而且计算简单的数量积问题,反之对那些不得不采用基底法解决的题型就有点束手无策.原因在于基底法的分析过程难于计算过程.首先要分析合适的向量作为基底,其次还得选择正确的转化路径,最后是要善于归纳题型,总结规律.这些对于学生来说都是难点.

如何确定基底向量呢?一般根据已知条件来判断,有些题目提供的关键词会比较容易引导学生选择何为基底,而有些题目就需要对已知条件和目标加以细致推敲,分析出合适的基底进行转化.当然基底的选择并不唯一,不同的选择,也就会导致题目的解决有难易之分.

例1在边长为2的菱形ABCD中,∠BAD=60°,E为CD中点.(1)如图1,求AE·BD的值;(2)如图1,设点F为AE与BD的交点,求AF·BD的值;(3)如图2,若F是BC的中点,AE交DF于点H,求AH·AB的值.

分析(1):因为已知菱形的边长以及向量AB与AD的夹角的度数,所以比较容易选择向量AB和AD为基底向量,然后利用三角形法则把目标向量AE和BD往基底向量进行转化运算.

解(1)AE·BD=(AD+DE)·BD

=(AD+12AB)·(AD-AB)=AD2-12AB·AD-12AB2

=4-12×2×2×cos60°-2=1.

(2)因为AF与AE是共线向量,所以由(1)知只要解决AF与AE的长度比例关系即可.因为菱形中有平行关系就能得到长度比例关系.

因为AB∥DE,所以 AFFE=ABDE=21,

所以AF=23AE,所以AF·BD=23AE·BD.

再由(1)可知AF·BD=23.

对于(1)和(2)的处理,我们利用三角形法则把目标向……

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