黃世財
【摘要】在中職數(shù)學(xué)課,學(xué)生的解題能力欠佳,其中有一點(diǎn)就是不會利用圖形來分析問題和解決問題。因此,在教學(xué)中如何把復(fù)雜的問題通過圖形簡單化,把較難的問題通過數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)化為較易的問題,把未解決的問題通過直觀圖形轉(zhuǎn)化為能解決的問題,這就需要在教學(xué)中滲透有關(guān)的數(shù)形結(jié)合的思想。
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合 中職教學(xué) 滲透
【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)09-0103-02
華羅庚先生說過:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬事休?!睌?shù)形結(jié)合的思想,其實質(zhì)就是將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖像結(jié)合起來,關(guān)鍵是代數(shù)問題與圖形之間的相互轉(zhuǎn)化,它可以使代數(shù)問題幾何化,幾何問題代數(shù)化,使問題化難為易、化繁為簡,從而使問題得到解決。
近年來,在高職高考數(shù)學(xué)試題中,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想來答題,既能直觀表現(xiàn)出來,又能減少計算中的錯誤,可謂事半功倍。能應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的學(xué)生,做題能力較強(qiáng),而不善于應(yīng)用數(shù)形結(jié)合意識的學(xué)生,做題的思路、方法明顯稍差,甚至?xí)坏闷浣?。下面結(jié)合在教學(xué)中的體會談?wù)剶?shù)形結(jié)合的滲透。
一、集合的交集、并集的數(shù)形結(jié)合
“天蒼蒼,野茫茫,風(fēng)吹草低見牛羊?!毙蜗蟮孛枋隽思线@一概念,因此在進(jìn)行集合的運(yùn)算教學(xué)中,根據(jù)交集、并集的定義特點(diǎn),畫出數(shù)軸,從數(shù)軸上分析,找出關(guān)聯(lián)部分,就能快速得出答案。
例1:設(shè)集合,則
例2:設(shè)集合,則
分析:將每一個例題中的集合在數(shù)軸上表示出來,觀察圖形可以得到集合的交集、并集。
二、解不等式的數(shù)形結(jié)合:
在不等式的學(xué)習(xí)中,經(jīng)常會碰到求一元二次不等式、絕對值不等式等的解集,解答此類問題,關(guān)鍵是求出根,通過畫數(shù)軸找出不等式的解集。
例1:函數(shù)的定義域是
分析:此題實際上是求一元二次不等式的解集。關(guān)鍵是求出一元二次方程時的兩個根。然后將這兩個根標(biāo)在數(shù)軸上,觀察圖形得出函數(shù)的定義域是。
例2:不等式的解集是
分析:此題是絕對值不等式,首先畫數(shù)軸觀察出絕對值小于10的數(shù)是介于-10至10之間,這樣就得到不等式的解集是。
三、函數(shù)的數(shù)形結(jié)合
函數(shù)是中職學(xué)生感到學(xué)起來比較吃力的一部分,比如一次函數(shù)、二次函數(shù)的圖像,單調(diào)性和奇偶性,這些知識點(diǎn)都與圖形有著緊密的聯(lián)系。
例1:已知函數(shù)的圖像在x軸的上方,且對稱軸在y軸的左側(cè),那么函數(shù)y=ax+b的圖像大致是
分析:此題很明顯必須借助數(shù)和形來解決問題。首先依據(jù)二次函數(shù)的圖像是一條拋物線,圖像的開口向上,故,且對稱軸,則;依據(jù)一次函數(shù)y=ax+b 的圖象是一條直線,可知圖像經(jīng)過一、二、三象限,因而可畫出所求函數(shù)的大致圖像。
例2:奇函數(shù)在區(qū)間[3,7]上是增函數(shù),且有最小值 ;則在區(qū)間[-7,-3]上是 (增或減)函數(shù),且有最 (大或?。┲禐?。
分析:解答此題的關(guān)鍵是在直角坐標(biāo)系中依據(jù)奇函數(shù)的圖像關(guān)于原點(diǎn)對稱,并且從左到右圖像是上升的這一特點(diǎn)畫出圖形,觀察得出函數(shù)在區(qū)間[-7,-3]上是增函數(shù),且有最大值為-5,所以效果很明顯且簡便快捷。
四、指數(shù)和對數(shù)函數(shù)及三角函數(shù)的數(shù)形結(jié)合
解指數(shù)和對數(shù)函數(shù)的題型,關(guān)鍵是抓底數(shù),根據(jù)底數(shù)大于0且小于1和大于1兩種情況畫出函數(shù)的圖像,通過對比得出結(jié)論,這是一種快速的思考方法。
例1:已知函數(shù),其中,則比較的大小順序是
分析:此題根據(jù)對數(shù)函數(shù)的底數(shù)范圍確定它是減函數(shù),函數(shù)的圖像是下降的,由此比較在同一范圍內(nèi)自變量時,從函數(shù)的圖像得出的大小。然后通過得出結(jié)論。
例2:下列不等式中,正確的是
分析:在分析過程中滲透數(shù)和形的思想,借助對數(shù)函數(shù)的圖像,可以在(C),(D)中選擇,借助正弦、余弦函數(shù)的圖像可以在(A),(B) 中作出判斷,從圖像中可以一目了然尋找出答案為(C)。
五、解析幾何的數(shù)形結(jié)合
解析幾何主要的知識點(diǎn)有直線、圓、橢圓、雙曲線和拋物線的相關(guān)內(nèi)容,但是將幾種曲線綜合在一起應(yīng)用,必須通過分析圖形才能準(zhǔn)確解答,才能提高解題的效率。
例如:已知中心在坐標(biāo)原點(diǎn),兩個焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在x軸上的橢圓E的離心率為,拋物線y2=16x的焦點(diǎn)與F2重合。(1)求橢圓E的方程;(2)若直線交橢圓E于C,D兩點(diǎn),試判斷以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心,周長等于△CF2D周長的圓O與橢圓E是否有交點(diǎn)?請說明理由。
分析:解答此題需要涉及的知識點(diǎn)有橢圓的方程和性質(zhì),拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo)和圓的周長,從畫出圖形作為切入點(diǎn),根據(jù)已知條件,分析出要解決的問題,就能較快地解答出來。
首先依據(jù)圖形由拋物線y2=16x得橢圓E的焦點(diǎn),根據(jù)離心率和焦點(diǎn)求出橢圓的方程。要解答第二個問必須知道△CF2D周長與長半軸的關(guān)系,由此得知圓O的半徑,此半徑比橢圓的長半軸要小,比橢圓的短半軸要大,據(jù)此可畫出圓O的圖形,得出圓與橢圓有交點(diǎn)的結(jié)論。
總之,數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)知識在更高層次上的抽象和概括,它蘊(yùn)涵在數(shù)學(xué)知識的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用的過程中。而數(shù)形結(jié)合的思想就是利用圖形進(jìn)行思維簡縮,對選擇、填空題的求解往往能簡化過程。對解答題往往能分析出關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),找到解題的切入點(diǎn),從而達(dá)到事半功倍的效果。因此,在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中有意識地滲透數(shù)形結(jié)合,借助數(shù)學(xué)概念,構(gòu)建起中職數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識網(wǎng)絡(luò),就會適應(yīng)高職高考的實際情況,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就會水到渠成。
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