禹鳳英
【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)08-0120-01
在高中數學解題中數形結合是一種有效的重要思想和方法。所謂數形結合就是把抽象的數學語言同直觀的圖形結合起來,巧妙地將數量與圖形進行轉化以解決數學問題。下面從這幾個方面談談數形結合在函數教學中的一些策略。
1.借助數形轉化關系幫助學生準確理解函數概念
高中數學教師設計函數概念課程時,應引導學生學習和掌握數與形之間的轉化關系,這種轉化關系主要體現為:(1)“由形化數”:借助所給的圖形,仔細觀察研究,提示出圖形中蘊含的數量關系,反映幾何圖形內在的函數屬性;(2)“由數化形”:根據題設條件正確繪制相應的圖形,使圖形能充分反映出它們相應的數量關系,提示出數與式的本質特征;(3)“數形轉換”:就是根據“數”與“形”既對立,又統一的特征,觀察圖形的形狀,分析數與式的結構,引起聯想,適時將它們相互轉換,化抽象為直觀并提示隱含的數量關系。教師應鍛煉學生靈活運用和轉化函數的不同表征方式,以完善對函數的基本性質理解,對培養(yǎng)學生對函數的三種語言之間的轉換能力會起到很好的教學效果。
例:方程sinx-=x的實數解的個數是( )
A.2 B.3 C.4 D.以上均不對
解析:分別作出y=sinx-和y=x的圖像如圖:
由圖像知方程的實數解有3個。
2.借助數軸的建立幫助學生深入理解函數意義
數軸是高中數學常見的一種數學事物,在數學之形元素中占有重要地位。當前缺乏對函數方程式具體意義的深入理解的高中生不在少數,大多停留在簡單的認識層面,致使其函數的應用解題過程常常變得毫無頭緒。因此,在高中數學的函數解題教學中,我們可以引入數軸模型幫助學生解讀函數方程式的數字意義,從而降低學生學習函數知識和解題應用的難度。如題:“已知函數f(x)=sinx+2sinx,x∈[0,2π]的圖像與直線y=k有且僅有2個不同的交點,求k的取值范圍”在解答此類題目時,就要根據函數解析式,建立坐標系,在坐標系中分析題目中的數量關系,這樣一來就能準確地理解題目含義并做出快速解答。
3.借助多媒體技術更好地滲透數形結合的思想方法
實踐表明,學生很難單憑老師的口頭闡述和自己的想象力去準確地理解復雜、抽象的高中函數知識。而計算機恰恰有著強大的計算、繪制、動畫等多方位功能,基于此,教師在教學活動中可以利用多媒體技術的優(yōu)勢,借助現代科技力量將數學知識由靜到動,以更加豐富多彩的形式呈現給學生,愉悅數學課堂教學氛圍的同時也加深學生對數學知識的理解和掌握。動態(tài)的多媒體教學對于培養(yǎng)學生探索數學規(guī)律和知識的求知欲及創(chuàng)新能力有著很大的幫助。
用數形結合的思想還可以解決其他問題,使得問題簡單化。比如利用解析幾何中的知識解決函數問題等。
例:求函數y=的值域。
分析:本題可以把函數化為關于x的三角函數,然后利用其有界性求值域,但其運算量大,對學生的運算能力有較高要求,有一定難度。此題可看成過兩點M(cosx,sinx),P(2,-2)構成直線的斜率的范圍,又M(cosx,sinx)在一個單位圓上,故可構造圖像求此函數值域。
解:y=的形式類似于斜率公式k=
y=表示過兩點M(cosx,sinx),P(2,-2)構成直線的斜率。
由于點M在單位圓x2+y2=1上,如圖,
顯然kPA≤y≤kPB,設過P的圓的切線方程為y+2=k(x-2)
則有=1,解得k=,即kPA=,
kPA=∴≤y≤
∴函數值域為[,]
綜上所述,數形結合思想是高中函數解題教學中一種重要的思想方法。數形結合思想的合理運用,可以使復雜抽象的函數問題變得具體、易于理解,對于提高學生解題效率和教師教學質量都有著重要意義。在高中函數解題教學實踐中,教師應該不斷給學生滲透數形結合思想,促進學生更好地理解函數并有效解決實際數學問題。