在數(shù)學語言表達中,常見的有文字語言,符號語言和圖形語言,實現(xiàn)各種語言之間的相互轉(zhuǎn)化,是數(shù)學思維能力的一種體現(xiàn).由于圖形語言的直觀性,在解題過程中,我們常常根據(jù)已知條件中的文字、符號的表達作出相應的圖形——“草圖”.結(jié)合草圖,進行審題和解題,運用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學思想,在集合,函數(shù),向量,幾何等知識中經(jīng)常遇見.
作草圖是解題的重要輔助手段,生成一個草圖的前提就是要符合命題描述的條件和邏輯關(guān)系.如作4個集合關(guān)系的venn圖:
圖0-1雖然較為美觀,卻缺少只屬于集合A和集合D的區(qū)域與只屬于集合B和集合C的區(qū)域,而圖0-2雖然看上去不美觀,但是卻可以成為一個正確的草圖.
以下通過對典例的分析,讓我們一起來領(lǐng)略草圖的生成過程和魅力,體會它在解題過程中給我們的幫助和美的感受.
三個圖形都可以作為該題的草圖,圖1-1與1-2可以看作是特殊取圖,通過圖1-3(鈍角三角形同理),我們才能看清問題的本質(zhì).
可見作草圖時只要滿足命題的條件要求,當草圖比較特殊化時,有利于我們分析問題,但是有時候這樣的求解并不能幫助我們看清問題的本質(zhì),甚至會得到片面的解答.
由此可見,在解題過程中,一個正確草圖的生成并不都是一蹴而就,對題目的分析推導過程,也是草圖不斷修正和完善的過程.
總之,草圖也是通過邏輯推導和分析所作出的圖像,包含了已知條件的信息,由此我們可以“看圖審題”,“借圖解題”,充分體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想.而作為數(shù)形結(jié)合的更高境界,甚至可以達到“以圖證題”,用圖像來闡述命題的幾何背景.試想在證明一個數(shù)學命題時,比起大段大段的文字來,如若一張簡單的圖片就能說明問題,豈不更讓人驚艷.讀者是否還記得人教A版高中數(shù)學必修5封面的“趙爽弦圖”,作為勾股定理的證明圖形之一,它已被很多學習數(shù)學的人所熟識.此時我們已經(jīng)不能再用草圖來看待它,因為在證明中,每個圖形的構(gòu)造總是那么嚴謹和富有想象力.