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向量 打开几何问题的一把金钥匙
(浙江台州黄岩灵石中学 318024) 童华青
向量是具有几何形式和代数形式的一套优良运算通性的数学体系。它既能体现“形”的直观的位置特征,又具有
“数”的抽象与严谨的运算性质,本身就是一个数形结合的产物,是数形结合与转换的桥梁,并广泛应用于生产实践和
科学研究中。向量的应用是一种新的思想方法,新的探索问题的途径,通过向量可以展示一种新的思维能力和创新意识。
记得本人在读高中时早已有了向量的概念,只是在复数中出现,并没有在解题中充分发挥它的优势,而每年高考都
有几何题目——平面的和立体的。解此类题目时需要有很强的分析能力、抽象的空间想象能力和逻辑推理能力。这三点
往往都是学生的薄弱点,解答时并不容易,得分率自然也不高。
英国数学教育家麦耐斯(Manells)和都恩(Dunn)在回顾他们国家近 100 年来数学课程目标的发展时指出“逻辑推
理能力虽然仍占一席之地,但不再享有以前那样被夸张其词的重要性”。而我国近几年在教改盛风的吹拂下,高中数学有
了很大的变化。教学大纲的改革和制定很明确,目标是“在学生的能力之内发展他们的数学技能和理解能力,以满足今
后成人生活,就业和进一步学习与培训的需要;提供学习其他课程所需要的数学知识;发展学生对数学的兴趣和爱好;
使学生懂得将数学作为信息交流的工具”。而平面向量的进一步强化,空间向量的引入,大大化简了直线、平面、空间里
有关长度、角度、平行、垂直、共线等问题的难度。因此,在解决几何问题中,向量法比传统方法更受欢迎将是一个必
然趋势,它成为打开几何问题的一把金钥匙。
下面就谈谈这把金钥匙在几何的应用:
—.在解析几何中的应用
解析几何与向量是高中数学新课程方案中的两个重要分支学科。数形结合是这两个学科的共同特点。对于解析几何
中图形的重要位置关系(如平行、垂直、相交、三点共线等)和数量关系(如距离、角等),向量都能通过其坐标运算来
进行刻划,这就为在解析几何中 充 分运用向量方法创造了条件。
运用向量方法解决解析几何问题的一般步骤是:
解几问题 问题解决
向量问题 向量运算
2 2
x y x y
例1.(1995年全国高考题)已知椭圆C:
1 ,及直线L: ,点P是L上一点,直线OP交椭圆
1
24 16 12 8
于R,又点Q在OP上,且满足 OQ OR OR 2,当点P在直线L上移动时,求点Q的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线。
解 设Q(x , y )是所求轨迹上任一点,由 P、Q
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