葛 偉
(安徽省臨泉第二中學(xué) 236400)
諸如函數(shù)等高中數(shù)學(xué)知識,其圖形和數(shù)字是等價存在的.在函數(shù)問題的解題中,代數(shù)解題方式和圖形解題方式都有著自身的優(yōu)勢和特點,在解題中需要學(xué)生靈活地選擇解題策略.在這類題目中,數(shù)與形是等價存在的,教師需要教會學(xué)生如何迅速地實現(xiàn)數(shù)和形的對比和等價替換,通過不同的角度思考問題,選擇最優(yōu)的解題思路.這正是數(shù)形結(jié)合思想等價性策略在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的關(guān)鍵與核心,也是數(shù)形結(jié)合思想在具體解題中應(yīng)用的一種有效策略.
針對某一數(shù)學(xué)問題,用代數(shù)和圖形兩種方式來講解和詮釋,能夠?qū)崿F(xiàn)從多角度調(diào)動學(xué)生的知識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量.這是由于通過數(shù)形結(jié)合雙向性教學(xué)策略的應(yīng)用,學(xué)生可以針對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行代數(shù)和幾何的雙向驗證.數(shù)形結(jié)合在數(shù)學(xué)問題中的應(yīng)用,使得數(shù)和形的教學(xué)作用相互補(bǔ)充,能夠同時調(diào)動學(xué)生的抽象思維和形象思維,更迅速地找到問題的解決方式和答案.但針對部分圖形詮釋比較繁瑣的問題,雙向性策略需要謹(jǐn)慎選用.
數(shù)形結(jié)合在數(shù)學(xué)解題中最大的應(yīng)用優(yōu)勢,就是能夠通過簡單的圖形輔助代數(shù)方法,提高解題效率.教師在教學(xué)中要教會學(xué)生迅速地畫出簡單圖形,通過圖形所承載的信息與公式、定理結(jié)合,來提高解題效率.尤其是在選擇題的解題過程中,數(shù)形結(jié)合的思想對于選項中答案的驗證十分快捷準(zhǔn)確,在選擇題解題中就可以繪制簡化圖形,而不必巨細(xì)地繪制標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)圖形,只要學(xué)會結(jié)合簡單圖形和代數(shù)方法判斷正確答案即可.
選擇題最突出的特點,就是選項中會給出幾個備選答案.因此,在選擇題解題中關(guān)鍵是要提高學(xué)生解題速度和正確率.利用簡單化的數(shù)學(xué)圖形,能夠比較直觀明了地找到問題的答案,并用正確選項的答案來驗證結(jié)果.教師在教學(xué)中,要教會學(xué)生如何使用數(shù)形結(jié)合思想解答選擇題,這能夠極大地提高學(xué)生選擇題的解題速度和正確率.
例1 已知方程sin2x=sinx在區(qū)間(0,2π)內(nèi),判斷該方程解的個數(shù)為( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
解析該題目雖然用代數(shù)轉(zhuǎn)化的方法也可以解決,但代數(shù)轉(zhuǎn)化方法不僅繁瑣,還容易出錯.根據(jù)題干,可以將問題歸結(jié)為兩個函數(shù)y=sin2x,x∈(0,2π)和g=sinx,x∈(0,2π)的圖象有幾個交點的問題.找到問題的根本,我們只需要在同一個坐標(biāo)系內(nèi)繪出y=sin2x,x∈(0,2π)和g=sinx,x∈(0,2π)的圖象(如圖1),并判斷兩個圖象有幾個交點,就能夠得到正確答案.通過讀圖,最后確定兩個圖象有3各交點,因此答案選擇C.
圖1
歷年高考中,數(shù)形結(jié)合綜合題屢見不鮮.大型綜合題中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,對學(xué)生數(shù)學(xué)知識考查得更加全面,解題難度也比較大.在教學(xué)中,教師要重視數(shù)形結(jié)合思想在綜合性題目中的應(yīng)用,教會學(xué)生如何用圖形結(jié)合代數(shù)的方法分析問題,提高數(shù)學(xué)綜合題解題能力.
(1)求圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)從圓C外一點P向圓引一條切線,切點為M,O為原點,且有|PM|=|PO|,求使|PM|最小的P點的坐標(biāo).
解析對于問題(1),我們運用代數(shù)方法,得到圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為:(x-3)2+y2=4.對于問題(2),則需要運用數(shù)形結(jié)合的思想,結(jié)合圖形來解題.
圖2
綜上所述,數(shù)形結(jié)合作為高中數(shù)學(xué)解題的關(guān)鍵思想和教學(xué)方法,其在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,教師一定要注重其策略性.只有教會學(xué)生如何在遇到不同的問題時靈活的運用數(shù)形結(jié)合思想,才能讓學(xué)生養(yǎng)成數(shù)形結(jié)合解題和思考問題的習(xí)慣,實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)能力、解題能力和數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力的提高.