_ 高中数学解题中向量方法的应用探讨

教学参谋

解法探究2014年12月

高中数学解题中向量方法的应用探讨

筅江苏省盐城市教育科学研究院

徐明悦

首先,目前我国的高中生有非常大的习题量,复杂多变的题型使很多学生解答起来非常吃力. 向量是高中数学教学中非常重要的知识点,并且通过向量能够解决多种类型的习题. 其次,随着新课程改革的不断加深,要求学生不能仅仅掌握向量的理论知识,还要能够将向量知识应用到实际生活中,来解决实际生活中的难题. 所以无论从哪方面来说,高中学校都要加强向量的教学力度,提高学生应用向量的能力.

向量已经被全面地应用到数学的研究工具. 到20世纪,

领域. 在20世纪90年代,我国才将向量知识引入到高中数学教学大纲中,并且向量知识也一直是高中教学的重点.

向量在数学建模、线性代数、抽象代数等多个数学分支中都有非常重要的应用,通过良好的运用向量知识,也能够更好对这几个分支的习题进行有效解答. 由于向量是有长度、有方向的线段,所以不仅能够利用向量来表达空间物体的具体位置,还可以将向量应用到几何学中,能够将空间的物体通过向量来表示,然后通过也能够表达平面向量来解答问题. 通过向量的方向性,

一、向量的概括

在19世纪,向量就已经成为物理学家、数学家重要

k 1+k2=2k 3. 定理2证完. 所以,

定理2中令m=c即得定理1,故定理1是定理2的特殊情形,证明了定理2就意味着也证明了定理1.

双曲线、抛物线也有类似结论.

定理3:若过点M (m ,0)(|m|>a)作直线l 1⊥x 轴,与双x 2y 2

曲线2-2=1(a>0,b>0)相交于两点,其中一点为P ,过

a b 点M 作一动直线(不与l 1重合)与双曲线交于A 、B 两点,与

a 2

x=交于点N ,记PA ,PB ,PN 的斜率分别为k 1,k 2,直线l 2:m k 3,则k 1+k2=2k 3.

仿定理2可证,略去.

定理4:若过点M (m ,0)(m>0)作直线l 1⊥x 轴,与抛物

所以y 1+y2=k(x 1-m )+k(x 2-m )=-2pm

. k 2

2p ,(x 1-m )(x 2-m )=k

易得P (m ,±姨,不失一般性,取P (m ,. 姨y -y 2-姨所以k 1+k2=1姨+

x 1-m x 2-m

%1

=x 1y 2+x2y 1-姨x 1+x2)-m (y 1+y2)(x 1-m )(x 2-m )+2m 姨]

%1

=2kx 1x 2-(mk+姨(x 1+x2)-m (y 1+(x 1-m )(x 2-m ))+2m 姨y 2

k 2%(mk+姨(2mk 2+2p )2pm =-2km 2--2m +姨

2pm k 2k

%%

%

%

%%

(p>0)相交于两点,其中一点为P ,过点M 作一动线y 2=2px

直线(不与l 1重合)与抛物线交于A 、B 两点,与直线l 2:x=记PA ,PB ,PN 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则k 1+-m 交于点N ,

k 2=2k 3.

证明:显然,直线AB 的斜率存在,故可设直线AB 的

%

%

方程为y=k(x-m ),代入y 2=2px ,整理得,k 2m 2-(2mk 2+2p )x+k m =0.

2

2

=2k+姨.

m

也易得N (-m ,-2mk ).

+2mk 所以k 3=姨=k+姨.

2m 2m

故k 1+k2=2k 3. FH

%

%

2mk 2+2p

设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x2=,x 1x 2=m2. 2

k

76高中版

2014年12

月解法探究

教学参谋

中的直线的关系等. 例1如图1,正三棱柱ABC-

二、课题研究的意义

向量是目前近代数学非常重要的一种工具,因为向有方向的线段,所以其不但能够解决量是一种有长度、

代数的问题,而且还能够解决几何图形的问题,所以其能够成为近代数学重要的工具. 在高中数学教学中,向空量是非常重要的知识点,通过向量能够对解析几何、间几何、平面几何等多个领域进行分析、解答,能够将非常复杂的问题简单化,提高学生的解题效率和质量. 但是目前我国大部分的高中生对向量的认识不足. 据调查显示,首先,很多的学生在学习向量时,只进行死记公运算等工作,处于低级应用向量知识的阶段. 其次,式、

学生没有对向量知识体系进行充分的了解,往往忽视向量的特点,没有将其应用到更多的领域,而且很多学生不清楚各个数学领域之间的联系,所以在应用向量知识时,也非常的单一、片面. 第三,没有充分发挥向量的解题功能. 大多数学生表示明白向量解题的优势,但是在实际解题中不会首先想到利用向量来解答,依然通过传统的解题方式,只有一些明确规定或者特别明显需要利用向量解答的题型,学生才会利用向量来进行做答. 第四,现今高中数学教材中很多重要定理都是通过向量的知识证明的,但是往往在教学过程中,学生仅仅记住了证明的结果,却没有在意利用向量证明的过程,这就使得学生不能对向量进行更加深刻的了解. 如果学生没有对向量进行深刻的思考,就不能够有效地掌握向量知识,更不能保证学生能够将向量方式应用到解题中. 第五,目前高中习题中应用向量方法解题的习题过少,这就会使学生对传统解题方法产生依赖性,导致学生很难将向量方法作为解题的第一顺位.

本文对向量在高中数学解题中的应用进行简要的探讨,希望高中教师要认识到向量解题方法的重要性,从而进行良好的向量教学,进而提高学生应用向量工具的能力,保证学生能够更好地解决各方面问题,保证学生能够更好的发展.

D 为CC 1的A 1B 1C 1的所有棱长都为2,中点.

(Ⅰ)求证:AB 1⊥平面A 1BD ;(Ⅱ)求二面角A-A 1D-B 的大小. 解:(Ⅰ)如图2,取BC 的中点

B

图1z B B 1

图2

B 1

A 1C 1

O ,连接AO.

由△ABC 为正三角形,得AO ⊥BC.

在正三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,平面ABC ⊥平面BCC 1B 1,则AO ⊥平面BCC 1B 1.

x

A 1C 1O 1y

A A A A A A

O B 、OO 1、O A 的方向为取B 1C 1的中点O 1,以O 为原点,

x 、y 、z 轴的正方向,建立空间直角坐标系,则B (1,0,0)、D (-1,1,0)、A (2,、A (0,0,、B (2,0). 姨姨10,11,

A A A A A A %%AB 1=B D=BA 1=(1,2,-姨,(-2,1,0),(-1,2,. 姨A A A A A A A A A A

B D=-AB BA AB 1⊥由AB ·2+2+0=0,·=-1+4-3=0,得111

A A A A A A B D ,AB 1⊥BA 1.

则AB 1⊥平面A 1BD.

(Ⅱ)设n =(x ,y ,z )是平面A 1AD 的一个法向量.

A A A A %

AA 1=A D=(-1,1,-姨,(0,2,0).

A A A A %

由n ⊥A D ,n ⊥AA 1,得-x+y-姨z=0,2y=0. 则y=0,x=-姨z.

令z=1,所以n =(-姨,0,1)为平面A 1AD 的一个法向量.

根据(Ⅰ)得出AB 1是平面A 1BD 的一个法向量.

%

A A AB 1〉所以cos 〈n ,=-,所以二面角A-A 1D-B 的

4

%

%

%

%

大小为arccos .

4

本题如果利用传统的解题方法进行解答,那么势必需要非常大的计算量,进而会增大失误率. 通过向量的能够将方法,能够比较简单地解答此题. 利用向量知识,空间几何问题转化成为代数问题,从而能够有效解决学生空间想象能力不足的问题,从而提高学生解题的自信. 解决立体几何问题的传统方法,不但需要学生具有比较好的空间想象能力,而且还需要学生有比较好的计算能力,传统的解题方法与向量的解题方法相比而言,传统解题方法的解题步骤更加烦琐,容易出现建系不合理、求错坐标、求错法向量、计算错误等错误,错误率大

高中版

%

三、向量在高中数学解题中的应用

1. 在空间几何中的应用

因为向量是有长度且有方向的线段,所以其能够代表空间图形的边,进而利用向量来解答空间几何问题. 在利用向量解答空间几何问题时,首先需要利用向量来表示出空间几何图形,然后利用向量知识来解答问题.

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解法探究2014年12月

幅度高于向量的解题方法. 所以在平时的训练中,高中数学教师应该多要求学生练习向量的解题方法,并且对学生解题过程中的不足进行及时指引,帮助学生体会向量解题方法的优越性,从而保证学生使用向量的积极性,最终保证学生能够良好掌握向量这个解题工具.

但是教师在对学生进行教学时,不能给学生灌输向量能够解决任何空间几何问题的思想. 因为以往很多教师认为向量是万能的,结果学生遇到空间几何图形问题时,没有对其进行充分的分析就开始利用向量进行解答,但是这样很有可能将比较简单的空间问题复杂化,而且还不利于培养学生的空间想象能力. 遇到不规则几何体时,不适合作空间直角坐标系,这就导致空间图形的各点坐标不容易表示出来,从而加大利用向量方法的解题难度,在遇到此类问题时,学生一定要对其进行充分的分析,也许传统的解题方法会更加的简单.

2. 向量在平面几何中的应用例2

%

3. 向量在不等式问题中的应用

高中生在处理不等式问题时,也可以利用向量的知往往还能够使不等式问题识进行解答. 运用向量知识,

变成非常简单的问题,从而通过非常简单的步骤就能够有效解答问题. 在解答不等式问题时,主要应用向量数量积的知识,从而简化不等式,进而更加容易地对其进行解答.

例3

已知x 、y 都大于0,并且x+y=1,证明:姨+

%

%

%

%

姨≤2姨.

证明:设向量a =(1,1),b =(姨,. 姨2

由向量数量积公式可得(1·姨+1·姨≤

%

%

(1+1)(2x+1+2y+1).

化简得:姨+姨≤2姨. 得证.

从这道题可以看出,在解决此类不等式问题时,如果通过传统的方法,需要非常多的计算步骤,还需要很大的计算量,从而会消耗很多的时间,而且正确率也会下降. 但通过向量的知识来对其进行解答,仅仅需要非常简单的过程,而且计算量相对来说也少了很多,大幅度提高了解题的正确率和效率.

4. 向量在三角函数中的应用例4

%

%

%

已知△ABC 的顶点A (0,-4)、B (4,0)、C (-6,2),

D 、E 、F 分别是BC 、AB 、AC 的中点,求直线EF 、DE 、FD 的方程.

解:根据A 、B 、C 三点的坐标,由中点公式可得F (2,-1)、

△△△△

D (-1,1)、E (-3,-1),设DE 上一点M (x ,y ),通过D M 与D E

平行,就能够得出直线DE 的方程,同理也可以得出直线EF 、FD 的方程.

在利用向量解决平面问题时,要进行科学合理的评价,从而保证学生能够养成良好的学习习惯. 保证全体学生能够共同进步、全面发展是开展教学的最终目的,但是由于学生的学习素质有很大的差别,所以学生在进行学习时,也会表现出很大的差异. 如果学生不能对自己的学习效果进行有效、科学的评价,就会很容易导致学生之间的差距进一步增大. 所以高中数学教师在开展向量教学时,应该创建一个公平、公正的评析体系,保证从客观的角度对每位同学进行充分的分析,从而保证每个学生都能够更好的学习、成长.

学生在利用向量解决平面解析问题之后,教师要对学生的解答过程进行充分的分析,将学生的不足及时反映给学生,保证学生能够更全面的发展. 教师还要通过小组的形式来进行教学. 在解决一道题时,一个小组就有可能产生很多种解题方法,小组成员之间会对不同的简单的解题解题方法进行讨论,然后选出更加科学的、方法,从而使小组中的每个成员都能够学习到更加丰富的知识,而且还能够提高学生的合作意识,进而保证学生能够更全面的发展.

证明cos (α-β)=sin αsin β+cos αcos β.

证明:设a 、b 是平面的标准正交基,c 、d 是平面的单

位向量,设α为向量a 与d 的夹角,β为向量b 与c 的夹角,且β

由向量坐标乘积公式可得:m ·n =sin αsin β+cos αcos β. 由向量数量积公式可得:m ·n =cos (α-β). 联立可得:cos (α-β)=sin αsin β+cos αcos β,得证. 从此题可以看出通过向量的知识来求解三角函数问题时,能够将三角问题通过非常简单的向量知识进行简化,大幅度提高学生的解题效率.

四、总结

向量是高中数学中非常重要的一个知识点,而且也是一个比较难的知识点,但是向量有非常广的应用面,其能够将非常复杂的问题简单化,所以高中数学教师要加大对向量知识的教学力度,提高学生应用向量的能力,从而提高学生应对各种数学难题的能力. 尤其是解决立体几何问题时,往往通过向量的方法能够快速、高效地解答出问题,不需要烦琐的解题步骤和大量的计算量,能够大幅度提高解题的效率和质量. WG

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高中数学解题中向量方法的应用探讨

筅江苏省盐城市教育科学研究院

徐明悦

首先,目前我国的高中生有非常大的习题量,复杂多变的题型使很多学生解答起来非常吃力. 向量是高中数学教学中非常重要的知识点,并且通过向量能够解决多种类型的习题. 其次,随着新课程改革的不断加深,要求学生不能仅仅掌握向量的理论知识,还要能够将向量知识应用到实际生活中,来解决实际生活中的难题. 所以无论从哪方面来说,高中学校都要加强向量的教学力度,提高学生应用向量的能力.

向量已经被全面地应用到数学的研究工具. 到20世纪,

领域. 在20世纪90年代,我国才将向量知识引入到高中数学教学大纲中,并且向量知识也一直是高中教学的重点.

向量在数学建模、线性代数、抽象代数等多个数学分支中都有非常重要的应用,通过良好的运用向量知识,也能够更好对这几个分支的习题进行有效解答. 由于向量是有长度、有方向的线段,所以不仅能够利用向量来表达空间物体的具体位置,还可以将向量应用到几何学中,能够将空间的物体通过向量来表示,然后通过也能够表达平面向量来解答问题. 通过向量的方向性,

一、向量的概括

在19世纪,向量就已经成为物理学家、数学家重要

k 1+k2=2k 3. 定理2证完. 所以,

定理2中令m=c即得定理1,故定理1是定理2的特殊情形,证明了定理2就意味着也证明了定理1.

双曲线、抛物线也有类似结论.

定理3:若过点M (m ,0)(|m|>a)作直线l 1⊥x 轴,与双x 2y 2

曲线2-2=1(a>0,b>0)相交于两点,其中一点为P ,过

a b 点M 作一动直线(不与l 1重合)与双曲线交于A 、B 两点,与

a 2

x=交于点N ,记PA ,PB ,PN 的斜率分别为k 1,k 2,直线l 2:m k 3,则k 1+k2=2k 3.

仿定理2可证,略去.

定理4:若过点M (m ,0)(m>0)作直线l 1⊥x 轴,与抛物

所以y 1+y2=k(x 1-m )+k(x 2-m )=-2pm

. k 2

2p ,(x 1-m )(x 2-m )=k

易得P (m ,±姨,不失一般性,取P (m ,. 姨y -y 2-姨所以k 1+k2=1姨+

x 1-m x 2-m

%1

=x 1y 2+x2y 1-姨x 1+x2)-m (y 1+y2)(x 1-m )(x 2-m )+2m 姨]

%1

=2kx 1x 2-(mk+姨(x 1+x2)-m (y 1+(x 1-m )(x 2-m ))+2m 姨y 2

k 2%(mk+姨(2mk 2+2p )2pm =-2km 2--2m +姨

2pm k 2k

%%

%

%

%%

(p>0)相交于两点,其中一点为P ,过点M 作一动线y 2=2px

直线(不与l 1重合)与抛物线交于A 、B 两点,与直线l 2:x=记PA ,PB ,PN 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则k 1+-m 交于点N ,

k 2=2k 3.

证明:显然,直线AB 的斜率存在,故可设直线AB 的

%

%

方程为y=k(x-m ),代入y 2=2px ,整理得,k 2m 2-(2mk 2+2p )x+k m =0.

2

2

=2k+姨.

m

也易得N (-m ,-2mk ).

+2mk 所以k 3=姨=k+姨.

2m 2m

故k 1+k2=2k 3. FH

%

%

2mk 2+2p

设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x2=,x 1x 2=m2. 2

k

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2014年12

月解法探究

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中的直线的关系等. 例1如图1,正三棱柱ABC-

二、课题研究的意义

向量是目前近代数学非常重要的一种工具,因为向有方向的线段,所以其不但能够解决量是一种有长度、

代数的问题,而且还能够解决几何图形的问题,所以其能够成为近代数学重要的工具. 在高中数学教学中,向空量是非常重要的知识点,通过向量能够对解析几何、间几何、平面几何等多个领域进行分析、解答,能够将非常复杂的问题简单化,提高学生的解题效率和质量. 但是目前我国大部分的高中生对向量的认识不足. 据调查显示,首先,很多的学生在学习向量时,只进行死记公运算等工作,处于低级应用向量知识的阶段. 其次,式、

学生没有对向量知识体系进行充分的了解,往往忽视向量的特点,没有将其应用到更多的领域,而且很多学生不清楚各个数学领域之间的联系,所以在应用向量知识时,也非常的单一、片面. 第三,没有充分发挥向量的解题功能. 大多数学生表示明白向量解题的优势,但是在实际解题中不会首先想到利用向量来解答,依然通过传统的解题方式,只有一些明确规定或者特别明显需要利用向量解答的题型,学生才会利用向量来进行做答. 第四,现今高中数学教材中很多重要定理都是通过向量的知识证明的,但是往往在教学过程中,学生仅仅记住了证明的结果,却没有在意利用向量证明的过程,这就使得学生不能对向量进行更加深刻的了解. 如果学生没有对向量进行深刻的思考,就不能够有效地掌握向量知识,更不能保证学生能够将向量方式应用到解题中. 第五,目前高中习题中应用向量方法解题的习题过少,这就会使学生对传统解题方法产生依赖性,导致学生很难将向量方法作为解题的第一顺位.

本文对向量在高中数学解题中的应用进行简要的探讨,希望高中教师要认识到向量解题方法的重要性,从而进行良好的向量教学,进而提高学生应用向量工具的能力,保证学生能够更好地解决各方面问题,保证学生能够更好的发展.

D 为CC 1的A 1B 1C 1的所有棱长都为2,中点.

(Ⅰ)求证:AB 1⊥平面A 1BD ;(Ⅱ)求二面角A-A 1D-B 的大小. 解:(Ⅰ)如图2,取BC 的中点

B

图1z B B 1

图2

B 1

A 1C 1

O ,连接AO.

由△ABC 为正三角形,得AO ⊥BC.

在正三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,平面ABC ⊥平面BCC 1B 1,则AO ⊥平面BCC 1B 1.

x

A 1C 1O 1y

A A A A A A

O B 、OO 1、O A 的方向为取B 1C 1的中点O 1,以O 为原点,

x 、y 、z 轴的正方向,建立空间直角坐标系,则B (1,0,0)、D (-1,1,0)、A (2,、A (0,0,、B (2,0). 姨姨10,11,

A A A A A A %%AB 1=B D=BA 1=(1,2,-姨,(-2,1,0),(-1,2,. 姨A A A A A A A A A A

B D=-AB BA AB 1⊥由AB ·2+2+0=0,·=-1+4-3=0,得111

A A A A A A B D ,AB 1⊥BA 1.

则AB 1⊥平面A 1BD.

(Ⅱ)设n =(x ,y ,z )是平面A 1AD 的一个法向量.

A A A A %

AA 1=A D=(-1,1,-姨,(0,2,0).

A A A A %

由n ⊥A D ,n ⊥AA 1,得-x+y-姨z=0,2y=0. 则y=0,x=-姨z.

令z=1,所以n =(-姨,0,1)为平面A 1AD 的一个法向量.

根据(Ⅰ)得出AB 1是平面A 1BD 的一个法向量.

%

A A AB 1〉所以cos 〈n ,=-,所以二面角A-A 1D-B 的

4

%

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大小为arccos .

4

本题如果利用传统的解题方法进行解答,那么势必需要非常大的计算量,进而会增大失误率. 通过向量的能够将方法,能够比较简单地解答此题. 利用向量知识,空间几何问题转化成为代数问题,从而能够有效解决学生空间想象能力不足的问题,从而提高学生解题的自信. 解决立体几何问题的传统方法,不但需要学生具有比较好的空间想象能力,而且还需要学生有比较好的计算能力,传统的解题方法与向量的解题方法相比而言,传统解题方法的解题步骤更加烦琐,容易出现建系不合理、求错坐标、求错法向量、计算错误等错误,错误率大

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三、向量在高中数学解题中的应用

1. 在空间几何中的应用

因为向量是有长度且有方向的线段,所以其能够代表空间图形的边,进而利用向量来解答空间几何问题. 在利用向量解答空间几何问题时,首先需要利用向量来表示出空间几何图形,然后利用向量知识来解答问题.

77

教学参谋

解法探究2014年12月

幅度高于向量的解题方法. 所以在平时的训练中,高中数学教师应该多要求学生练习向量的解题方法,并且对学生解题过程中的不足进行及时指引,帮助学生体会向量解题方法的优越性,从而保证学生使用向量的积极性,最终保证学生能够良好掌握向量这个解题工具.

但是教师在对学生进行教学时,不能给学生灌输向量能够解决任何空间几何问题的思想. 因为以往很多教师认为向量是万能的,结果学生遇到空间几何图形问题时,没有对其进行充分的分析就开始利用向量进行解答,但是这样很有可能将比较简单的空间问题复杂化,而且还不利于培养学生的空间想象能力. 遇到不规则几何体时,不适合作空间直角坐标系,这就导致空间图形的各点坐标不容易表示出来,从而加大利用向量方法的解题难度,在遇到此类问题时,学生一定要对其进行充分的分析,也许传统的解题方法会更加的简单.

2. 向量在平面几何中的应用例2

%

3. 向量在不等式问题中的应用

高中生在处理不等式问题时,也可以利用向量的知往往还能够使不等式问题识进行解答. 运用向量知识,

变成非常简单的问题,从而通过非常简单的步骤就能够有效解答问题. 在解答不等式问题时,主要应用向量数量积的知识,从而简化不等式,进而更加容易地对其进行解答.

例3

已知x 、y 都大于0,并且x+y=1,证明:姨+

%

%

%

%

姨≤2姨.

证明:设向量a =(1,1),b =(姨,. 姨2

由向量数量积公式可得(1·姨+1·姨≤

%

%

(1+1)(2x+1+2y+1).

化简得:姨+姨≤2姨. 得证.

从这道题可以看出,在解决此类不等式问题时,如果通过传统的方法,需要非常多的计算步骤,还需要很大的计算量,从而会消耗很多的时间,而且正确率也会下降. 但通过向量的知识来对其进行解答,仅仅需要非常简单的过程,而且计算量相对来说也少了很多,大幅度提高了解题的正确率和效率.

4. 向量在三角函数中的应用例4

%

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%

已知△ABC 的顶点A (0,-4)、B (4,0)、C (-6,2),

D 、E 、F 分别是BC 、AB 、AC 的中点,求直线EF 、DE 、FD 的方程.

解:根据A 、B 、C 三点的坐标,由中点公式可得F (2,-1)、

△△△△

D (-1,1)、E (-3,-1),设DE 上一点M (x ,y ),通过D M 与D E

平行,就能够得出直线DE 的方程,同理也可以得出直线EF 、FD 的方程.

在利用向量解决平面问题时,要进行科学合理的评价,从而保证学生能够养成良好的学习习惯. 保证全体学生能够共同进步、全面发展是开展教学的最终目的,但是由于学生的学习素质有很大的差别,所以学生在进行学习时,也会表现出很大的差异. 如果学生不能对自己的学习效果进行有效、科学的评价,就会很容易导致学生之间的差距进一步增大. 所以高中数学教师在开展向量教学时,应该创建一个公平、公正的评析体系,保证从客观的角度对每位同学进行充分的分析,从而保证每个学生都能够更好的学习、成长.

学生在利用向量解决平面解析问题之后,教师要对学生的解答过程进行充分的分析,将学生的不足及时反映给学生,保证学生能够更全面的发展. 教师还要通过小组的形式来进行教学. 在解决一道题时,一个小组就有可能产生很多种解题方法,小组成员之间会对不同的简单的解题解题方法进行讨论,然后选出更加科学的、方法,从而使小组中的每个成员都能够学习到更加丰富的知识,而且还能够提高学生的合作意识,进而保证学生能够更全面的发展.

证明cos (α-β)=sin αsin β+cos αcos β.

证明:设a 、b 是平面的标准正交基,c 、d 是平面的单

位向量,设α为向量a 与d 的夹角,β为向量b 与c 的夹角,且β

由向量坐标乘积公式可得:m ·n =sin αsin β+cos αcos β. 由向量数量积公式可得:m ·n =cos (α-β). 联立可得:cos (α-β)=sin αsin β+cos αcos β,得证. 从此题可以看出通过向量的知识来求解三角函数问题时,能够将三角问题通过非常简单的向量知识进行简化,大幅度提高学生的解题效率.

四、总结

向量是高中数学中非常重要的一个知识点,而且也是一个比较难的知识点,但是向量有非常广的应用面,其能够将非常复杂的问题简单化,所以高中数学教师要加大对向量知识的教学力度,提高学生应用向量的能力,从而提高学生应对各种数学难题的能力. 尤其是解决立体几何问题时,往往通过向量的方法能够快速、高效地解答出问题,不需要烦琐的解题步骤和大量的计算量,能够大幅度提高解题的效率和质量. WG

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