萬濤
摘 要:高中數(shù)學作為高中教育中的重點和難點,特別是圖像知識,學生學習起來非常困難,甚至部分學生對數(shù)學圖像感到反感。為了降低數(shù)學圖像知識教學難度,采用數(shù)形結合方法有著重要意義,并優(yōu)化課堂教學方法,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維,這樣才能夠加強教學效率和質量。重點探究高中數(shù)學中數(shù)形結合解題思想的整合運用。
關鍵詞:高中數(shù)學;數(shù)形結合;解題思想;整合運用
由于高中數(shù)據(jù)具有極強的邏輯性和思維性,作為高中教育中的重點與難點,很多學生對數(shù)學知識往往會望而卻步,認為學好數(shù)學知識非常困難。俗話說“會了不難,難了不會”,這句話形容高中數(shù)學非常合適,只要學生能夠正確掌握高中數(shù)學學習方法,很多數(shù)學題自然迎刃而解。數(shù)形結合教學方法是針對數(shù)學圖像的一種現(xiàn)代化教學模式,可以有效將數(shù)學語言轉變?yōu)閿?shù)學圖像、將數(shù)學圖像轉化數(shù)學語言,這樣即可實現(xiàn)理論與實物的結合,讓復雜的知識變得簡單,使知識呈現(xiàn)方式更加靈活。
一、數(shù)轉形方法
數(shù)轉形也就是將代數(shù)轉化為圖形形式,由于圖形知識更加形象、直觀,通過數(shù)轉形可以讓抽象的知識形象化。因此,在數(shù)學解題當中,可以將一些抽象、復雜的代數(shù)知識轉變?yōu)閳D形形態(tài),從而提高學生的思維能力。
案例1:設方程x2-1=k+1,討論k取值不同時,方程解的個數(shù)。
具體思路:該數(shù)學題就是一種開放性較強的類型題,我們可以將其劃分為兩個函數(shù),也就是y1=x2-1,y2=k+1,并將這兩個函數(shù)進行數(shù)轉形,從而對現(xiàn)有方程進行求解。通過函數(shù)y2=k+1表示的和x軸平行的直線,因此圖象表現(xiàn)形式為:
通過該圖象可見,如果是k<-1的條件下,兩個函數(shù)圖象之間沒有產生交點,也就是這種條件下方程沒有解;如果是k=-1的條件下,兩個函數(shù)圖象會出現(xiàn)兩個交點,表示該方程有兩個解;當k在(-1,0)之間的時候,兩個函數(shù)圖象有四個交點,也就是有四個解;在k>0的條件下,函數(shù)圖象有兩個交點,也就是有兩個解。
可見,在探究函數(shù)零點個數(shù)和方程求解過程中,采用數(shù)轉形的方法,能夠讓代數(shù)知識變得更加直觀,并且答案也顯而易見,從中激發(fā)學生的解題思路,加深理解深度。由此可見,代數(shù)和圖形知識相輔相成,通過數(shù)轉形不僅能夠培養(yǎng)學生的畫圖能力,也能夠加強學生的觀察能力,對開發(fā)數(shù)學思維有著重要意義。
二、形轉數(shù)方法
通過分析代數(shù)和圖形可知,二者都存在著一定缺陷問題,這就需要充分利用各自的優(yōu)勢,并加強二者整合才能夠充分發(fā)揮數(shù)形結合的作用。雖然圖形具有很強的直觀性,但也存在著誤導性,也就是缺乏數(shù)學的邏輯思維和計算機精準性,在如果要得到更加精準的答案時,必須要用代數(shù)的方法,圖形只能了解大概。因此可以通過靈活的形轉數(shù)的形式,將圖形內容變化為代數(shù)形式。
例題2:設f(x)=x2-2ax+2,當x在[-1,+∞)間取值的時候,f(x)>a恒成立,對a的取值范圍進行求取。
解題思路:在解題過程中,由于x在[-1,+∞)間取值的時候,f(x)>a恒成立,得知x2-2ax+2-a>0在此范圍是恒成立的。所以,g(x)=x2-2ax+2-a在此范圍中處在x軸上方(如下圖)。保證不等式成立的條件包括兩點:一是,Δ=4a2-4(2-a)<0,求得a的取值范圍在(-2,1)之間;二是,Δ≥0,g(-1)>0,a<-1,求得a的取值范圍在(-3,1)之間。
通過上述案例中我們可以發(fā)現(xiàn),通常情況下一些數(shù)學題無法直接利用圖形得到精準數(shù)值,這就需要采用形轉數(shù)的方法,這樣就能獲得最終的精確答案。在應用形轉數(shù)過程中,學生必須要能夠對圖形內容進行全面分析,不能遺漏任何的已知條件,這樣才能夠保證解題內容的完整性,計算出最終答案。
三、高中數(shù)學數(shù)形結合的應用原則
1.雙向性原則
數(shù)形結合解題思路必須要能夠從多個方向思考,這就需要貫徹雙向性原則,也就是對圖形進行直觀分析,并對代數(shù)將進行抽象分析。這也是數(shù)形結合的一大特點。由于代數(shù)語言更加精確,邏輯性更強,可以避免圖形給學生帶來的誤導,減少圖形在邏輯上的約束性,從而呈現(xiàn)出數(shù)形結合的積極作用。
2.等價轉換原則
等價轉換原則是指代數(shù)性質和圖形性質之間的相互轉化,并且在轉化過程中二者是等價的,也就是以一個方面來呈現(xiàn)出另一個方面。由于高中數(shù)學知識很多都會應用幾何圖或函數(shù)圖,再加上數(shù)學題中存在著誤導性已知條件,因此,在實際解題中具有一定局限性和誤導性。在畫圖中難以掌握畫圖精度,影響最終的解題效果。因此,必須要保證數(shù)形結合的等價性。
總而言之,數(shù)學知識作為高中教育的重點與難點,想要提高學生數(shù)學思維能力,必須要創(chuàng)新傳統(tǒng)教學方法,通過數(shù)形結合的方法有著重要意義,從而培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維,擴寬解題思路,這樣才能夠提高學生的數(shù)學素養(yǎng),推動學生全面發(fā)展。
參考文獻:
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編輯 溫雪蓮