劉俊


摘要:數學之美存在于數學學習的各個環(huán)節(jié),需用心體會。一題多思多解就是感受數學之美的一種途徑。筆者由一道向量題的探索,從幾何,代數,圖形等不同角度去探索,既能感受數學的殊途同歸之美,又能啟發(fā)學生不同思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。通過不同解法去探索一般規(guī)律滲透數學思想,讓學生在探索中學會創(chuàng)新!
關鍵詞:數學美;一題多思;創(chuàng)新能力
在中學數學學習中,我們能時時感受數學之美,數學中的數,形,法則,一題多思,通過探索去感受數學的規(guī)律之美,實在是一件美事!在最近的教學中,我發(fā)現一道向量題非常有意思,通過5種方法探索出一般規(guī)律,讓學生一起參與其中,分享心得,既感受了數學之美,又體現了數學學習的價值。現在和大家一起分享如下:
已知點為內一點,滿足,記的面積為,的面積為,且,則的值為( )
A、 B、 C、 D、
筆者經過思考后得出以下解法:
法一、如圖:設為中點,
(方法說明:用此法解決本題比較簡單,但不能解決每個小三角形和大三角形面積比,不具有通法效果。)
法二、如圖:設分別為中點,
原式=
三點共線且為中位線。
,,
(方法說明:雖然運算量比方法一大,但能解決每一個小三角形和大三角形的面積比,具有通法效果)
法三:(法向量法)設,
為的法向量,
則(*)。
,
代入(*)得
(方法說明:法向量法學生雖不易掌握,但可以開辟一條新思路,理解起來不算困難。)
法四:如圖,延長到點,使得;延長至點,使得。
以和鄰邊做平行四邊形,連接交于點,則,即
。所以,由相似三角形知,。
(方法說明:此法為通法,雖思路簡單但計算繁瑣,且如果計算三個小三角形和大三角形面積之比需計算三次,運算量大)
法五、特值法:
由已知得,為一個定值。既然對任意三角形都滿足,那么對特殊三角形也滿足。設為的等腰直角三角形,建立坐標系如圖:
則,設,則 。由得:
,易知
(方法說明:特值法是我們解決問題的一種快捷準確的方法,包括特殊值,特殊函數,特殊位置,特殊圖形等。本題用特殊圖形解決此問題很簡單,但仍然具有通法的效果!值得推薦!)
問題變式:已知點為內一點,滿足,
求(注意的關系)
由此對該問題進一步推廣,得出以下結論:
結論(1):設點是所在平面內一點,分別是中點。若(其中),則在中位線上且;特別的若在內部,則,
。
證明:如圖, ①
②
由①+②得:
即
若在內部,則
,
進一步證明發(fā)現,其逆命題也成立。
結論(2):設點是所在平面內一點,分別是中點,若有
,(其中)則 。
證明:如圖:,則
整理得:
以上是筆者對這道向量題的一點思考,希望能得到師生們的共鳴。在數學教學中,通過集體探索一題多解妙解,進而去探索其一般規(guī)律發(fā)現數學規(guī)律之美,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,相信學生能把它深深印在腦海里,永不磨滅!