馬小芹
平面向量最值問題一般與動點、參數(shù)有關(guān).這類問題具有較強的綜合性,通常會考查平面向量的基本定理、共線定理、運算法則、公式,平面幾何圖形的性質(zhì),本文結(jié)合例題探討一下破解平面向量最值問題的兩個妙招,
一、建立坐標(biāo)系
當(dāng)遇到與等腰三角形、平行四邊形、矩形、圓等規(guī)則平面幾何圖形有關(guān)的問題時,可根據(jù)幾何圖形的特點,建立合適的平面直角坐標(biāo)系,求得各個點的坐標(biāo),各條線段的方向向量,便可通過向量的坐標(biāo)運算求得目標(biāo)式,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)、基本不等式等求得目標(biāo)式的最值,即可解題,
解答該題,需根據(jù)已知條件AD⊥ CD,來建立平面直角坐標(biāo)系.求得點A、B、C、D、E的坐標(biāo),并設(shè)出點E的坐標(biāo),便可根據(jù)向量的數(shù)量積公式求得AE-BE的表達式,最后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求得最值.
二、幾何性質(zhì)法
平面向量具有“數(shù)”“形”兩重身份,因此在解答平面向量問題時,往往可采用幾何性質(zhì)法來求解,可根據(jù)向量的三角形法則、平行四邊形法則,繪制相應(yīng)的幾何圖形,將向量之間的關(guān)系轉(zhuǎn)化為幾何關(guān)系,靈活運用平面幾何圖形的性質(zhì),如圓、矩形、三角形、平行四邊形的性質(zhì),尋找到使目標(biāo)式取最值的臨界情形,從而求得最值,
解答本題,需先根據(jù)平面向量的共線定理證明A、B、C三點共線,根據(jù)圓對稱性得出結(jié)論:AB是圓C的直徑,然后利用向量的模的公式和向量的數(shù)量積公式求得PA-PB的表達式,將求PA-PB的最小值轉(zhuǎn)化為求|PC|的最小值,而c為頂點,P點在直線l上,只需根據(jù)點到直線的距離公式即可求得最小值.
運用幾何性質(zhì)法解答平面向量最值問題,需仔細(xì)研究向量的幾何意義,聯(lián)系直線、中點的向量表達形式,把向量以點和圖形的形式呈現(xiàn)出來,將向量的最值問題等價轉(zhuǎn)化為平面幾何中的距離、角度的最值問題,結(jié)合平面幾何圖形的性質(zhì)來求解,
雖然平面向量最值問題較為復(fù)雜,但是我們只要能根據(jù)圖形的特點建立合適的平面直角坐標(biāo)系,根據(jù)向量的幾何意義構(gòu)造平面幾何圖形,便能通過向量的坐標(biāo)運算,利用平面幾何圖形的性質(zhì),求得問題的答案,
本文系江蘇省陶研會立項課題《高中生小組合作學(xué)習(xí)下數(shù)學(xué)錯題反思的有效性研究》(課題批準(zhǔn)文號:JSTY624)研究成果