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关于向量题型的分析与预测

文章来源:东方高中教务处 宣传组 发布时间:2010年11月10日 点击数: 字体:

 

向量是中学数学教学教材中新增加的内容。它是区别于数量的一种新的量,是中学数学中的一个重要概念。向量也是重要的数学工具之一。利用向量的理论和方法可以有效地解决平面几何、解析几何、三角、以及物理学中的诸如力、速度、加速度、位移等许多问题,也为数学联系实际开拓了新的途径。向量还充分体现了数形结合的数学方法。现行的中学教材中只研究了向量的基础性的、简单的知识。总之,无论是从考查知识来看,还是从考查能力来看,或者从考查进一步学习的潜能来看,向量都是高考中很好的命题素材。
.    向量刚进入中学教材,高考试卷对向量的考查也还起步不久,目前还正处于实验阶段,因此不会难,内容基础、简单,命题形式也多为选择题和填空题。近几年新课程高考试卷都命制了一道选择题或填空题,两道与之相关的解答题,占整卷分值20%左右.纵观这几年高考试卷,体现了向量考查的三个层次。
    第一层次:主要考查平面向量的性质和运算法则及基本运算技能。数乘要求考生掌握平面向量的和、差、数乘和内积的运算法则,理解其直观的几何意义,并能正确地进行运算。
例题向量,,满足,,若||=1,则||+||+||的值为_________
解析:由可知=0
又由可得 2=2,即||=||=1
2=2+2+2,可得||=2 所以||+||+||=4
    第二层次:主要考查向量的坐标表示,向量的线性运算。
(2002年文12理10)平面直角坐标系中,o为坐标原点,已知两点A(3,1)B(-1,3)。若点C满足,其中αβ∈R且α=1.则点C的轨迹方程为(  
A(x-1)2+(y-2)2=5B3x+2y-11=0C2x-y=0Dx+2y-5=0
这道题可以用向量的坐标表示计算。
设C(a,b)由题意(x, y)=α(3,1)+β(-1,3)=(3α-β, α+3β)
不共线,, t∈R则有如果用α表示1-t, β表示t,则有α=1。这里给出了共线的一个条件,而2002年选择题恰恰就是这个例题的变化。因此C点在AB两点确定的直线上,利用两点式直线方程公式立即有,  
,则点O,N,P依次是ABC( ).
  A.重心、外心、垂心
   B.重心、外心、内心
   C.外心、重心、垂心
   D.外心、重心、内心
  解析: ,OABC的外心;
,OABC的重心.
  ,,CAPB,
  同理,APBC,PABC的垂心,C.
  评析:此类试题主要利用向量的几何意义以及三角形中的角平分线、高线、中线所对应的向量特征,如垂心即高线与对应边所在向量的数量积为0.
    通过以上的分析我们不难看出向量具有代数形式和几何形式的"双重身份",能融数形与一体,能与中学数学教学内容的的许多主干知识综合,形成知识交汇点。这将是今后高考命题的趋势,而且难度也会越来越大。
第一种情况:向量与三角函数的联系
三角函数与平面的向量交汇性主要体现在:三角函数恒等变换公式、性质与图象与平面的向量的数量积及平面向量的平行、垂直、夹角及模之间都有着不同程度的交汇,
例:设函数f(x)=,其中向量,,,xR
(1)       求函数f(x)的最大值和最小正周期
(2)       将函数y=f(x)的图像按向量平移,使平移后得到的图像关于坐标原点成中心对称,求长度最小的
另外三角形和三角函数关系紧密。这样还可以把这三块内容有机地整合成一个整体,互相交叉、互相联系,从而形成三位一体的局面。
例:在ΔABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,tanC=
(1) 求cosC (2)若且a+b=9.求c
第二种情况:向量与解析几何的联系
在高中数学新课程教材中,学生学习平面向量在前,学习解析几何在后,而且教材中二者知识整合的不多,很多学生在学习中就"平面向量"解平面向量题,不会应用平面向量去解决解析几何问题。而在高中数学体系中,解析几何占有着很重要的地位,有些问题用常规方法去解决往往运算比较繁杂,不妨运用向量作形与数的转化,则会大大简化过程。另外用向量法解决解析几何问题思路清晰,过程简洁,有意想不到的神奇效果。著名教育家布鲁纳说过:学习的最好刺激是对所学材料的兴趣,简单的重复将会引起学生大脑疲劳,学习兴趣衰退。这充分揭示方法求变的重要性,如果我们能重视向量的教学,必然能引导学生拓展思路,减轻负担。
例:已知抛物线x2=4y的焦点为F,A,B是抛物线上的两动点,且(λ>0)。过A,B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M.
(1)    证明为定值。
(2)    ΔABC的面积为S,写出S=f(λ)的表达式,并求S的最小值。
第三种情况:向量与物理的联系
例:平面内三个力,,作用于同一点O且处于平衡状态,已知,的大小分别为1kg,kg. ,的夹角是450,求的大小及夹角的大小。
以上是本人对向量问题的一点思考。 
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