高春利
摘?要:數(shù)形結(jié)合思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想。利用數(shù)形結(jié)合方法,可以較好解決數(shù)學(xué)中數(shù)和形相結(jié)合的問題,提高學(xué)生數(shù)學(xué)解題效率。為應(yīng)用好這一方法,在中職教學(xué)中,要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)用數(shù)形結(jié)合方法解題的重要性,掌握“以形助數(shù)”和“以數(shù)解形”兩種類型題的分析和解題方法,體會(huì)用數(shù)形結(jié)合方法解題的效率;應(yīng)強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用“圖形”解題的意識(shí)和畫圖分析的習(xí)慣。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合方法;提高;解題效率;研究
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,將“數(shù)”和“形”結(jié)合起來的方法,就是數(shù)形結(jié)合方法,它們不僅在內(nèi)容上,還在方法上相互聯(lián)系,互相滲透,并且可以對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化,于是就形成了一種數(shù)學(xué)解題思想——數(shù)形結(jié)合思想。用數(shù)形結(jié)合方法解決相關(guān)數(shù)學(xué)問題,能將復(fù)雜問題簡單化、抽象問題具體化,提高學(xué)生的解題效率和解題能力,因此,在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)研究、運(yùn)用好這一方法。
一、用數(shù)形結(jié)合方法解題的重要性
(一)可以提高解題效率。數(shù)學(xué)中的解題方法有很多,而數(shù)與形是數(shù)學(xué)中最基本的概念,它們?cè)谝欢l件下可以相互轉(zhuǎn)化,在遇到有關(guān)數(shù)與形關(guān)系的題目時(shí),就可以使用數(shù)形結(jié)合的方法,把不夠直觀、難以理解的數(shù)學(xué)語言、數(shù)量關(guān)系等通過一定的聯(lián)系將它們與清晰的數(shù)學(xué)圖形結(jié)合在一起,將復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為圖像問題,使問題變得簡單明了,從而更容易、更快速地解出題目。
(二)有利于培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣。數(shù)形結(jié)合的方法,會(huì)讓學(xué)生習(xí)慣將圖形與數(shù)聯(lián)系起來,能夠用聯(lián)系的觀點(diǎn)看待問題,有利于思維的發(fā)散,有助于創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
二、數(shù)形結(jié)合方法在解題中的應(yīng)用
所謂數(shù)形結(jié)合,主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:(1)所給題型是有關(guān)幾何圖形的,利用幾何圖形去研究數(shù)量的關(guān)系,可以使用代數(shù)的方法去解決。(2)所給題型是有關(guān)數(shù)量關(guān)系的,利用數(shù)量關(guān)系去研究幾何圖形,從而解決幾何圖形的問題。
(一)以形助數(shù)
“以形助數(shù)”的含義就是利用給出題目中的數(shù)量關(guān)系,畫出圖形或圖像,從而得出結(jié)果。
這道題把用文字說明轉(zhuǎn)化為用圖形來說明,簡單明了,易于理解。
這道題,通過圖形能直觀地觀察到所證明的問題與所給條件之間的關(guān)系,迅速找到證明的途徑。如果不畫出圖形,思維可能會(huì)受阻,找證明的思路比較困難。
以上兩個(gè)例子表明,學(xué)生在直觀圖形的輔助下,對(duì)數(shù)學(xué)問題會(huì)有更清晰的認(rèn)識(shí),并做出分析和處理。這樣,可以用更少的時(shí)間找到解決辦法,從而快速地解決問題。
(二)以數(shù)解形
以數(shù)解形,就是題目是以圖形的形式展現(xiàn),如果直接觀察很難發(fā)現(xiàn)其各要素之間的規(guī)律和關(guān)系,這時(shí),將圖形的有關(guān)信息,通過一定的關(guān)系轉(zhuǎn)化成代數(shù)的相關(guān)信息,使得要解決的復(fù)雜的幾何圖形問題,轉(zhuǎn)化為簡單的數(shù)字關(guān)系問題。
例3 如圖3所示,某中職學(xué)校舉行升旗儀式,在坡度為15°的看臺(tái)B點(diǎn)和看臺(tái)的坡腳A點(diǎn),分別測得旗桿頂部的仰角分別為30°和60°,量得看臺(tái)坡腳A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為10米,則旗桿的高CD是多少米。
本題通過已知條件構(gòu)建三角形,利用解三角形求解時(shí)要先求AD,再利用直角三角形求高CD,將已知條件、未知條件轉(zhuǎn)化為三角形的邊與角,利用解三角形來求解。
本題是一道立體幾何體題,通過異面直線、直線與平面垂直,線與線所成角、線與面所成角等概念,建立起幾何和代數(shù)之間的聯(lián)系,將空間幾何問題轉(zhuǎn)化為解三角形問題,從而解決所求問題。在解題過程中,學(xué)生的直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等學(xué)科素養(yǎng)得到培養(yǎng)。
以上兩個(gè)例子表明,解幾何題或圖形題,要善于發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部關(guān)系,可以把圖形的信息部分轉(zhuǎn)換成代數(shù)的信息,將解決的問題轉(zhuǎn)換成數(shù)量的關(guān)系,有利于敏捷捕捉解題的路徑,提高解題效率。
三、用數(shù)形結(jié)合方法解題應(yīng)注意的問題
必須強(qiáng)調(diào),不是所有題目都可以使用數(shù)形結(jié)合方法的,只有在與數(shù)形有關(guān)的題目中才優(yōu)先考慮。用數(shù)形結(jié)合方法解題時(shí)應(yīng)注意以下問題:
(一)要正確審題。在審題過程中,要注意觀察題型,明確已知量和未知量,要熟知已知量中的一些基本概念。
(二)要畫好題圖。即使題中沒要求畫圖,也要畫草圖,畫圖要準(zhǔn)確。通過畫圖,可以幫助理解題意,發(fā)現(xiàn)已知量中隱含的內(nèi)在聯(lián)系,分析各要素之間關(guān)系,理清思路,尋找解題途徑。
(三)要添加好輔助線。對(duì)于圖形復(fù)雜的題,常常要通過添加輔助線來搭建已知量和未知量之間的橋梁。
(四)數(shù)形轉(zhuǎn)化過程要等價(jià)。避免擴(kuò)大或縮小定義域,保證正確分析數(shù)形之間的關(guān)系。
綜上所述,本文重點(diǎn)闡述了應(yīng)用數(shù)形結(jié)合方法解題的重要性、數(shù)形結(jié)合方法在解題中的應(yīng)用及注意的問題。運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法,不僅提高了學(xué)生的解題效率,還能幫助學(xué)生掌握解題技巧,創(chuàng)新思維,提高解題能力,所以,學(xué)生應(yīng)重視并掌握好數(shù)形結(jié)合的解題方法。
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