高慧明
數(shù)形結(jié)合法在每年的高考數(shù)學試題中都有所體現(xiàn),它常用來研究方程根的情況,討論函數(shù)的值域(最值)及求變量的取值范圍等.對這類內(nèi)容的選擇題、填空題,數(shù)形結(jié)合特別有效.從近幾年的高考題來看,數(shù)形結(jié)合的重點是研究“以形助數(shù)”.今后的高考中,仍然會沿用以往的命題思路,借助各種函數(shù)的圖像和方程的曲線為載體,考查數(shù)形結(jié)合的思想和方法,在考題形式上,不但有小題,還會有解答題,在考查的數(shù)量上,會有多個小題考查數(shù)形結(jié)合的方法.復(fù)習中應(yīng)提高用數(shù)形結(jié)合的思想和方法解題的意識,畫圖不能太草,要善于用特殊數(shù)或特殊點來精確確定圖形間的位置關(guān)系.
【數(shù)形結(jié)合法概述】
1. 數(shù)形結(jié)合:包含“以形助數(shù)”和“以數(shù)輔形”兩個方面,其應(yīng)用大致可以分為兩種情形:一是借助形的生動性和直觀性來闡明數(shù)之間的聯(lián)系,即以形作為手段,數(shù)作為目的,比如應(yīng)用函數(shù)的圖像來直觀地說明函數(shù)的性質(zhì);二是借助于數(shù)的精確性和規(guī)范嚴密性來闡明形的某些屬性,即以數(shù)作為手段,形作為目的,如應(yīng)用曲線的方程來精確地闡明曲線的幾何性質(zhì).
2. 運用數(shù)形結(jié)合分析解決問題時,要遵循三個原則:
(1)等價性原則.在數(shù)形結(jié)合時,代數(shù)性質(zhì)和幾何性質(zhì)的轉(zhuǎn)換必須是等價的,否則解題將會出現(xiàn)漏洞.有時,由于圖形的局限性,不能完整的表現(xiàn)數(shù)的一般性,這時圖形的性質(zhì)只能是一種直觀而淺顯的說明,要注意其帶來的負面效應(yīng).
(2)雙方性原則.既要進行幾何直觀分析,又要進行相應(yīng)的代數(shù)抽象探求,僅對代數(shù)問題進行幾何分析容易出錯.
(3)簡單性原則.不要為了“數(shù)形結(jié)合”而數(shù)形結(jié)合.具體運用時,一要考慮是否可行和是否有利;二要選擇好突破口,恰當設(shè)參、用參、建立關(guān)系、做好轉(zhuǎn)化;三要挖掘隱含條件,準確界定參變量的取值范圍,特別是運用函數(shù)圖像時應(yīng)設(shè)法選擇動直線與定二次曲線.
3. 數(shù)形結(jié)合在高考試題中主要有以下六個??键c:
(1)集合的運算及Venn圖;
(2)函數(shù)及其圖像;
(3)數(shù)列通項及求和公式的函數(shù)特征及函數(shù)圖像;
(4)方程(多指二元方程)及方程的曲線;
(5)對于研究距離、角或面積的問題,可直接從幾何圖形入手進行求解即可;
(6)對于研究函數(shù)、方程或不等式(最值)的問題,可通過函數(shù)的圖像求解(函數(shù)的零點、頂點是關(guān)鍵點),做好知識的遷移與綜合運用.
4. 數(shù)形結(jié)合的思想和方法是解答高考數(shù)學試題的一種常用方法與技巧,特別是在解選擇題、填空題時發(fā)揮著奇特功效,這就要求我們在平時學習中加強這方面的訓練,以提高解題能力和速度.具體操作時,應(yīng)注意以下幾點:
(1)準確畫出函數(shù)圖像,注意函數(shù)的定義域;
(2)用圖像法討論方程(特別是含參數(shù)的方程)的解的個數(shù)是一種行之有效的方法,值得注意的是首先要把方程兩邊的代數(shù)式看作是兩個函數(shù)的表達式(有時可能先作適當調(diào)整,以便于作圖),然后作出兩個函數(shù)的圖像,由圖求解;
(3)在解答題中數(shù)形結(jié)合是探究解題的思路時使用的,不可使用形的直觀代替相關(guān)的計算和推理論證.
一、構(gòu)建函數(shù)模型并結(jié)合其圖像求參數(shù)的取值范圍
總的來說“數(shù)形結(jié)合法”是解決許多數(shù)學問題的重要方法,它可以將抽象數(shù)學問題具體化、準確化、形象化.用好數(shù)形結(jié)合可以使我們更深入準確地理解數(shù)學問題.
1. 在數(shù)學中函數(shù)的圖像、方程的曲線、不等式所表示的平面區(qū)域、向量的幾何意義、復(fù)數(shù)的幾何意義等都實現(xiàn)以形助數(shù)的途徑,當試題中涉及這些問題的數(shù)量關(guān)系時,我們可以通過圖形分析這些數(shù)量關(guān)系,達到解題的目的.
2. 有些圖形問題,單純從圖形上無法看出問題的結(jié)論,這就要對圖形進行數(shù)量上的分析,通過數(shù)的幫助達到解題的目的.
3. 利用數(shù)形結(jié)合解題,有時只需把圖像大致形狀畫出即可,不需要畫出精確圖像.
4. 數(shù)形結(jié)合法是解決高考數(shù)學試題的一種常用方法與技巧,特別是在解選擇題、填空題時更方便,可以提高解題速度.
責任編輯 徐國堅