☉江蘇省贛榆高級(jí)中學(xué) 關(guān)余友
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂,是數(shù)學(xué)知識(shí)的高度概括,它貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的始終.最常用的數(shù)學(xué)思想有方程思想、不等式思想、函數(shù)思想、類比思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想等.數(shù)形結(jié)合思想是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要思想方法之一,它在高考中占有非常重要的地位,通過(guò)“以形助數(shù),以數(shù)解形”,使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,抽象問(wèn)題具體化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學(xué)問(wèn)題的本質(zhì),它是數(shù)學(xué)的規(guī)律性與靈活性的有機(jī)結(jié)合.很多數(shù)學(xué)問(wèn)題用此方法來(lái)解,可以達(dá)到化難為易的目的.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)重視這種思想方法的滲透,從而幫助學(xué)生提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.
數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用廣泛,高考試題對(duì)數(shù)形結(jié)合的考查主要涉及:(1)考查集合及其運(yùn)算問(wèn)題;(2)考查用函數(shù)圖像解決有關(guān)問(wèn)題(如方程、不等式、函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)等);(3)考查用向量解決有關(guān)問(wèn)題;(4)考查三角函數(shù)的圖像及其應(yīng)用;(5)解析幾何、立體幾何中的數(shù)形結(jié)合.
在解集合問(wèn)題中要注意圖形與符號(hào)、圖形與文字之間的轉(zhuǎn)譯,充分發(fā)揮圖像在解題中的作用.
例1 已知全集U={1,2,3,4,5},集合M,N滿足M∩N={1,3},(CUM)∩N={2},CU(M∪N)={5},則集合M=________
分析:集合M,N比較抽象,欲具體考察其關(guān)系有困難,若能借助集合的圖示(文氏圖),就能化抽象為具體,故可作出文氏圖(圖1)加以解決,集合M={1,3,4}.
方程或不等式的問(wèn)題常可轉(zhuǎn)化為研究?jī)蓚€(gè)函數(shù)圖像交點(diǎn)或位置關(guān)系的問(wèn)題.
分析:圖像法解不等式具有運(yùn)算量小,思維量小,簡(jiǎn)潔明了等優(yōu)點(diǎn),實(shí)質(zhì)是轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用.
從圖像中可以觀察出:原不等式的解為:當(dāng)a≥1時(shí),x≥0;當(dāng)0<a<1時(shí),0≤x≤x0(其中x0為y=與y=ax+1的圖像的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)).
用解析幾何中的重要公式(如斜率、兩點(diǎn)間距離公式、定比分點(diǎn)公式等)與定義來(lái)謀求數(shù)式背景及相關(guān)性質(zhì).
例3 已知圓C:(x+2)2+y2=1,P(x,y)為圓C上任一點(diǎn).
(2)求x-2y的最大、最小值.
分析:認(rèn)真分析和研究代數(shù)式的結(jié)構(gòu)特征,運(yùn)用類比聯(lián)想,將已知條件轉(zhuǎn)化為直觀形象的圖形,或挖掘出代數(shù)式的幾何意義并使之形象化、具體化是數(shù)形結(jié)合運(yùn)用能力的體現(xiàn).本例中,將最值問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直線斜率的最值問(wèn)題和直線在y軸上的截距的最值問(wèn)題,并作出相應(yīng)圖像,使問(wèn)題一目了然,迅速獲解.
解:由任意的n∈N*,都有an≥a8成立,得a8為數(shù)列{an}中的最小項(xiàng).
分析:以上解法錯(cuò)誤的原因就是對(duì)兩個(gè)函數(shù)的圖形畫(huà)得不準(zhǔn)確,當(dāng)然一般情況下我們也不可能畫(huà)出準(zhǔn)確的圖形,那怎么辦?就必須借助已知條件所提供的信息.