李萌
摘 要:數(shù)形結(jié)合在數(shù)學(xué)中是經(jīng)常使用的一種方法,通過將數(shù)學(xué)中的常用問題和相應(yīng)的圖形關(guān)聯(lián)起來,將十分抽象的問題變得更加的形象化,讓問題能夠更容易被理解,因此在數(shù)學(xué)的解題過程中十分的受到歡迎。并且很多難題在使用了數(shù)形結(jié)合的方法以后能夠解得更加簡(jiǎn)單,使得問題更加容易被解決。但是數(shù)形結(jié)合在具體的應(yīng)用過程中還有很多的學(xué)生沒有掌握其具體的思想,因此本文主要對(duì)于如何將數(shù)形結(jié)合的思想應(yīng)用到解題中進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;解題;應(yīng)用
一、 數(shù)形結(jié)合
所謂的數(shù)形結(jié)合,就是將數(shù)和形之間的關(guān)系很好地結(jié)合到一起,通過將兩者之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化很好地來解決數(shù)學(xué)問題,使得問題變得更加的容易解答。由于數(shù)學(xué)中的一些問題往往使用概念來表示一定的數(shù)量,而圖形則是對(duì)于文字語言的一種解釋,能夠?qū)?shù)學(xué)中使用語言表示的一些十分不容易被理解的概念清楚地表示出來,便于學(xué)生加深對(duì)于題目的理解從而更好地解題。數(shù)學(xué)中很多問題都需要使用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行解答,例如對(duì)于三角函數(shù)的圖形的特征的學(xué)習(xí),對(duì)于向量的概念以及相關(guān)的內(nèi)容的講解,對(duì)于立體幾何部分的所有內(nèi)容講解幾乎都離不開數(shù)形結(jié)合的思想的應(yīng)用。并且使用數(shù)形結(jié)合的思想來解答一些選擇或者填空題,能夠減少很多復(fù)雜的計(jì)算以及推理,使得解題過程變得更加的簡(jiǎn)單,給學(xué)生節(jié)約下很多時(shí)間。
二、 應(yīng)用要求
要想使用數(shù)形結(jié)合的思想來解題,那么首先必須掌握數(shù)與圖之間的關(guān)系,這樣才能夠進(jìn)行下一步的計(jì)算。然而就算有一些學(xué)生清楚地知道數(shù)形結(jié)合之間的關(guān)系,由于不會(huì)畫圖的原因依舊難以進(jìn)行正確的解題。因此,學(xué)生需要加強(qiáng)對(duì)于作圖的 訓(xùn)練,在作圖能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用。
數(shù)形結(jié)合的思想大多數(shù)會(huì)用在函數(shù)解題以及立體結(jié)合中,對(duì)于函數(shù)解析來說,首先學(xué)生需要熟悉的了解函數(shù)的性質(zhì),這是解題的開始也是關(guān)鍵所在,而怎么把數(shù)與形之間的關(guān)系很好地結(jié)合起來并且根據(jù)不同的題目進(jìn)行靈活的應(yīng)用才是其關(guān)鍵所在。對(duì)于一些基礎(chǔ)知識(shí)較差的學(xué)生而言,把這些抽象的思想形象的表達(dá)出來是很困難的,因此老師應(yīng)該鍛煉學(xué)生在練習(xí)的時(shí)候多畫草圖,形成使用數(shù)形結(jié)合進(jìn)行解題的習(xí)慣,在解題的時(shí)候不是單純的死記硬背,而是有目的地進(jìn)行思考。
除了對(duì)于畫圖方面的訓(xùn)練,老師還應(yīng)該鍛煉學(xué)生對(duì)于圖像的識(shí)別能力,在識(shí)圖的過程中加強(qiáng)對(duì)于數(shù)形結(jié)合的思想的應(yīng)用,使得學(xué)生能夠盡量的識(shí)別出圖像的特征,并且能夠通過這些特征進(jìn)一步的說出其相關(guān)的性質(zhì),這對(duì)于學(xué)生加強(qiáng)對(duì)于函數(shù)的性質(zhì)的理解有著十分重要的作用。
其實(shí)數(shù)形結(jié)合不但是一種常用的思想,更是一種解題的經(jīng)典的方法,通過把抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化成具體的圖像并且把二者很好地聯(lián)系起來,然后根據(jù)圖形來對(duì)問題進(jìn)行分析以及解決,是一種很好地方式,但是要想達(dá)到這樣的目的,學(xué)生還需要具有數(shù)形結(jié)合的思想,在看到相關(guān)的數(shù)學(xué)題的時(shí)候能夠直接的想到使用圖像來解決問題,因此這種思想的培養(yǎng)也是很重要的,在講解的過程中老師需要引導(dǎo)學(xué)生逐漸的形成這種思想,這樣學(xué)生才能夠更好的去應(yīng)用。
對(duì)于一些應(yīng)用題,很多學(xué)生感覺無從下手。老師應(yīng)該在講解的時(shí)候引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)造函數(shù),并且在構(gòu)造函數(shù)之后將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的圖形,這樣使用數(shù)形結(jié)合的思想能夠很好地解決相關(guān)的問題,使得問題變得更加的直觀,降低了題目的難度,學(xué)生在解題的時(shí)候也會(huì)減少錯(cuò)誤的幾率。
三、 例題解析
(一) 一元二次方程
題目:對(duì)于這樣一個(gè)一元二次方程x2+2kx+3K=0,它的兩個(gè)根在-1和3之間,求解k的值。
思想:對(duì)于這樣一道函數(shù)題,如果單純的采用數(shù)的方式進(jìn)行解析其計(jì)算量是比較大的,并且十分不利于學(xué)生的理解,如果該題采用數(shù)形結(jié)合的方式進(jìn)行解析,那么問題的難度會(huì)大大的降低。因此,首先可以令一元二次方程f(x)=x2+2kx+3K,那么這個(gè)函數(shù)與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)就應(yīng)該是原方程的2個(gè)根,即兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)在-1和3之間,并且由于a的值是1,因此該圖像的開口方向應(yīng)該向上,所以可以根據(jù)這些分析畫出該函數(shù)的大致圖像,如圖1所示。那么如果需要達(dá)到題目的要求,根據(jù)該圖像可以知道,只需要使得f(-1)=k+1>0,與此同時(shí)還需要滿足條件f(3)=9k+9>0即可。并且根據(jù)圖像還可以知道條件,該一元二次方程的對(duì)稱軸應(yīng)該處于-1和3之間,即-b/2a=-k在-1與3之間。根據(jù)這些條件,很容易求得-1 圖1 一元二次方程f(x)=x2+2kx+3K的圖形 (二) 一元二次函數(shù) 題目:有這樣一個(gè)函數(shù)f(X)=x2+2(a-2)+4,如果對(duì)于一些的x∈R,都有f(x)>0恒成立,求解實(shí)數(shù)a的取值范圍。 思想:對(duì)于該函數(shù)而言,直接的求解而不畫圖像也可以,但是很容易由于一些思想上的偏差而求解錯(cuò)誤,因此使用數(shù)形結(jié)合的方式求解是比較好的一種方式。首先,畫出該函數(shù)的大致圖形如圖2所示。其中,該函數(shù)的對(duì)稱軸為x=2-a,開口方向向上。根據(jù)該函數(shù)圖像可以知道如果該函數(shù)時(shí)刻大于0,那么意味著該函數(shù)與x軸始終都沒有交點(diǎn),這就是最低點(diǎn)始終大于0.該函數(shù)的最低點(diǎn)則是橫坐標(biāo)為x=2-a的點(diǎn),因此將這一點(diǎn)代入保證f(2-a)>0即可。 圖2 函數(shù)f(X)=x2+2(a-2)+4圖像 四、 結(jié)論 本文首先介紹了數(shù)形結(jié)合的思想,然后在此基礎(chǔ)上提出了將數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行具體的應(yīng)用需要注意的一些問題,最后通過舉例說明了如何在實(shí)際的應(yīng)用中使用數(shù)形結(jié)合的思想,希望起到一些參考價(jià)值。 參考文獻(xiàn): [1]陳述新. 數(shù)形結(jié)合思想在中考函數(shù)解題中的應(yīng)用[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)(初中版),2015,(03):20-21. [2]曾亮. “數(shù)形結(jié)合”在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用與分析[A]. 《教育科學(xué)》組委會(huì).2016年6月全國(guó)教育科學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].《教育科學(xué)》組委會(huì),2016,(02). [3]韋中慶. 數(shù)形結(jié)合思想在解題中的應(yīng)用[J]. 中學(xué)教學(xué)參考,2011,(01):89-90. [4]徐廣華. 數(shù)形結(jié)合思想在解題中的應(yīng)用[J]. 廣東教育(高中版),2007,(10):18-20.