浙江省嘉善第二高级中学 鲁和平 314100
在△ABC中,已知则角A的最大值为_______.
这是《平面向量及其应用》的单元测试卷中的一道填空题.得分情况很不理想.为此,我让学生又重新认真做了一遍,然后专门用一节课,让全班学生畅所欲言,尽情展示自己的解题方法.
师:根据题设条件,很容易化成向量的数量积的形式,然后得出三角形三边的关系式,这就为运用余弦定理求解作了铺垫.请问哪些同学是按照这条思路做的?
2.1 学生1在黑板上展示自己的解答过程
点评:本解法先根据向量数量积的定义得出关系式,再用余弦定理表示角,代入所得出的关系式,进一步得出c2-b2=2a2,接着继续用余弦定理和基本不等式求解,思维缜密,环环相扣.
2.2 学生2的解法与上面有些差异,他也展示了自己独特的解法
点评:此种解法不落俗套.与解法1的不同之处在于它巧妙运用了向量的运算,回避了三角形边的关系的探讨.再直接回归向量数量积的定义,顺理成章的想到基本不等式解决问题,单刀直入,游刃有余.
图1
2.3 学生3也是从运用余弦定理入手,但与前两位同学在思路上有很大的区别
点评:解法3 的创新点是在不同的三角形内,以计算cosA作为桥梁,得出三角形边的关系式.
师:以上三种解法本质上都是从代数角度解决问题.否向量本身就是数与形的高度统一和完美结合.请问有没有同学是从几何特征考虑的?
2.4 学生4 随即在黑板上展示自己的解法
图2
2.5 学生5也是从几何性质入手
解法5:设△ABC中角A,B,C所对边分别为a,b,c.如图3延长AC至D点,使因 为所以BD⊥BC.以CD为直径作圆O.则点B在圆上运动,当AB和圆O相切时,角A最大,则BA⊥BO,AO=2BO,故角
图3
点评:此解法纯从几何本质入手,巧妙运用了圆的切线性质,将向量的几何属性暴露无遗,简洁明快,拍案称奇.
师:刚才两位同学很好地领会了老师的意图,深入挖掘了问题的几何背景,使大家再一次感受到了向量的几何魅力.下面是否有同学是从“角”的角度思考问题并加以解决的?
2.6 学生6 立即站起来,展示了他从“角”的角度入手的解法
点评:此法的关键在于对a=-2bcosC,不是从“边”的角度进行代数恒等变形,而是巧妙运用正弦定理,纯从三角恒等变形着手,深入挖掘,最后运用两角和的正切公式,辅之以基本不等式解决.
2.7 学生7也是从“角”的角度来思考的,他也展示了自己的思路.
图4
点评:此法的亮点在于利用三角形的射影定理介入,巧妙得出BC=2CE,再运用两角差的正切关系求解,前面主要应用余弦函数的单调性,再运用正切函数的单调性,也使问题迎刃而解.
向量小题以其综合性强、解题入口宽、解法丰富多彩而深受命题者的青睐.同时也是学生较为畏惧的题型.作为填空题的把关题,即能考查学生对向量知识的理解深度,也能很好地管窥出学生综合运用知识,驾驭各种解题技巧解决问题的能力.在向量问题的中,也能有效地检测学生的数学运算、逻辑推理、直观想象等重要的核心素养.
高一学生其智力正处于飞速发展的关键时期.教师只要引导得法、大胆放手,学生就会迸发出无限的创造力.互动双赢、教学相长,正是教师所追求的教学境界.
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