李天歌
摘 要:數(shù)形結合是一種重要的解題方法,在高中數(shù)學中運用數(shù)形結合的思想解題時,就是將“數(shù)”與“形”進行有機的結合,利用圖形特征解決高中數(shù)學問題。本文具體介紹了高中數(shù)學解題中數(shù)形結合思想的運用,旨在運用數(shù)形結合思想提高解題效率。
關鍵詞:高中數(shù)學解題 數(shù)形結合 運用
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)07(b)-0227-02
1 運用數(shù)形結合思想解決方程式問題
在研究一元二次方程根的分布情況時,運用二次函數(shù)的圖像。二次函數(shù)為:y=ax2+bx+c(a≠0),通過二次函數(shù)的圖像可知,x軸的交點的橫坐標是方程f(x)=0的實根,所以通過二次函數(shù)的圖像就能了解方程f(x)=0的實根情況,所以對f(x)=0與y=f(x)進行轉化,在運用y=f(x)的函數(shù)圖像就能簡單直觀的解決問題。
例1:方程2a2x2+2ax+1-a2=0的兩個根在(-1,1)之內,求a的值?
分析:由題意可知a2≠0,根據(jù)已知方程繪制二次函數(shù)y=2a2x2+2ax+1-a2草圖(如圖1所示),從圖中可知,拋物線與x軸的交點在(-1,1)之內,要滿足條件:(a-1)2>0、(a+1)2>0、-a2≤0,從而解的a的取值范圍為a≥知a≤-,a≠±1。
利用函數(shù)圖像解決方程近似解的個數(shù)問題。在高中數(shù)學中有很多不規(guī)則方程,構造兩個函數(shù),將方程的根轉化為兩個函數(shù)的交點問題。
例2:方程ax-2x-1=0(a>1,a≠1)有兩個零點,求a的取值范圍。
分析:由題意可知此方程為不規(guī)則方程,這是我們在學習中不熟悉的方程,這時就要通過變形的方式將方程轉變?yōu)槲覀兤綍r熟悉的方程,將ax-2x-1=0變形為ax=2x+1,這時再繪制出y=ax與y=2x+1這兩個圖像的草圖(如圖2所示),根據(jù)圖2可知y=ax與y=2x+1這兩個圖像都經過(0,1),當a>1時兩個函數(shù)還有另外一個交點,所以方程有兩個零點。
通過二次函數(shù)圖像求一元二次不等式的解集,在解題的過程中遇到求一元二次不等式解集的題,可以通過二次函數(shù)圖像確定拋物線的開口方向,同時也能確定拋物線與X軸的交點,這樣能夠輕松便捷的求得一元二次不等式解集。
例3:求不等式x2-x-6≤0的解集。
分析:根據(jù)題目畫出y=x2-x-6的函數(shù)圖像(如圖3所示),根據(jù)函數(shù)圖像以及函數(shù)的開口方向可以得到不等式x2-x-6≤0的解集,x的解集為{xI-2≤x≤3}。
2 運用數(shù)形結合思想解決集合問題
在解決集合問題時可以利用韋恩圖解決。韋恩圖就是用圓來表示一個集合,如果兩個圓相交,那么就表明這兩個集合有公共元素,如果兩圓相離就說明這兩個集合沒有公共元素,運用韋恩圖能夠簡單直觀的解決集合問題。
例4:已知全集U={xI x2<50,x ∈N},Ln(C M)={1,6},Mn(C UL)={2,3},C u(MUL)={0,5},求集合M和L?
分析:首先求得全集=U={xIx2<50,x∈N}.{0,1,2,3,4,5,6,7}。
第二步:將Ln(L uM)={1,6},Mn(C UL)={2,3},C u(MUL)={0,5}中的元素在韋恩圖中依次定位。
第三步:定位集合中的4,7元素。
第四步:根據(jù)圖4的元素位置,得集合M={2,3,4,7},集合L={1,4,6,7}。
應用數(shù)軸解決集合的有關運算問題,以及集合與集合間的關系問題。