基于课本习题的一类高考试题的探究.doc

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1、·基于课本习题的一类高考试题的探究一 问题提出[题目](2009年安徽文科14)在平行四边形ABCD中,E和F分别是边CD和BC的中点,且,其中,则=_________.本题主要依据平面向量的加法运算求解.,,所以,,,所以.问题可以进一步一般化,如取,取,,或者更一般的取,,相应的都可以得到以及的值.这类试题2009年之前考过,之后又多次在高考题和一些模拟题中出现.这类试题常考不衰“魅力”何在?问题中求出的仅仅是一个数字?有没有数学意义,如果有,那么它的数学意义是什么?它的“根”在哪里?二 试题寻“根” 新课标人教A版必修四第102页,习题B组第4题:如图2,设OX、OY是平面内相

2、交成角的两条数轴,、分别是与X轴、Y轴正方向同向的单位向量,若向量,则把有序数对叫做向量在坐标系中的坐标.假设,(1)计算的大小;(2)由平面向量基本定理,本题中向量坐标的规定是否合理?【点评】如图3,根据平面向量基本定理,以平面内一组不共线的向量作基底,对平面内任一向量有且仅有惟一的有序实数对使得这样,对应于基底,向量就与惟一确定的有序实数对相对应!显然,规定有序数对为向量在坐标系中的坐标是合理的.如果一组基底是正交的,就是向量在直角坐标系下的坐标,如果不是正交基底,我们不妨把它称为基底下的“斜坐标”!至此,这类考试题的“根”就峥嵘再现!原来是“斜坐标(系)”问题!直角坐标系下的问

3、题还是其特例,足见其“根”是相当的深!下面我们就对这个“根”的一些相关性质做一些探究(为表述方便,我们也把向量在斜坐标系下的坐标记为点P的坐标,文中类似情形不再一一说明).三 初步结论     类比直角坐标系,根据平面向量基本定理,不难得到,基于基底()下的斜坐标的一些结论,如结论1:点A、B的坐标分别是(1,0),(0,1);结论2:如图4,向量所在直线把平面分成四个部分,在四个区域内点的坐标的符号与平面直角坐标系下的规律一致;在直角坐标系下,表示过点(1,0),(0,1)的一条直线,那么在斜坐标系下表示什么呢?由平面向量基本定理,易知, 结论3:如图5,当且仅当点P分别位于直线A

4、B、上时,依次满足方程、,也即直线AB、的方程分别为、;结论4:如图6,在斜坐标系中为一族平行直线,其中为直线在向量上的“截距”;结论5:如图7,向量正向所围成的区域被直线AB分割成两个部分(不含边界),其中,包含点O的区域内点的坐标满足,另一区域内点的坐标满足类似的,在直线分成的两个区域内,包含点O的区域内的点的坐标满足,另一侧点的坐标满足,…….结论6:……四 在考题中的相关应用4.1 符号问题【示例1】(2007年上海春季高考试题第13题)如图8,平面内的两条相交直线和将该平面分割成四个部分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(不包括边界).若,且点落在第Ⅲ部分,则实数满足 A.   B. C.  

5、   D.【点评】直接利用结论2,答案选D;4.2 范围问题【示例2】(2006湖南高考文科第10题)如图9:OM∥AB,点P由射线OM、线段OB及AB的延长线围成的阴影区域内(不含边界).且,则实数对(x,y)可以是A.     B.      C.        D.【点评】根据结论2,排除选项A;根据结论4排除选项B,D,所以答案为C;【示例3】(2006年湖南省高考理科第10题)如图10,,点在由射线,线段及的延长线围成的区域内(不含边界)运动,且,则的取值范围是_____;当时,的取值范围是___.【点评】由结论2,的取值范围是;由结论4、5,由射线,线段及的延长线围成的区

6、域内(不含边界)点(x,y)满足,当时.【示例4】(2010年上海高考试题)设点是三角形内一点(不包括边界),且,,则的取值范围为  A   B.  C.        D.【点评】根据结论5有,,,根据线性规划的知识,作出如图12阴影部分,表示点P(0,2)到阴影内点的距离的平方,显然到点A(0,1)的距离最近,为1,到点B(1,0)的距离最远,这时=5,故选B.4.3  截距问题回到开始提出的问题,令,求即在“斜坐标系”下求“斜率”为-1过点C的直线在向量上的“截距”.如图13,过点C作EF的平行线CG,交AF的延长线与G,则为直线CG在坐标轴AF上的“截距”,由,得到.【示例5

7、】(2009安徽理科14)给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为120.如图14所示,点C在以O为圆心的圆弧上变动.若,其中,则x+y的最大值是     .【点评】x+y为过点C“斜率”为-1的直线的“截距”,如图15,显然,当且仅当过点C且垂直于直线OC的直线的“截距”最大,在中,=2,即x+y的最大值是2.【示例6】(湖北省八市2011三月调考理科试题) 如图16,在直角梯形ABCD中,,动点P在以点C为圆心,且与直线BD相切的圆内运动,设,则的取

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