吳毓敏
摘 要:眾所周知,數(shù)與形有著緊密的聯(lián)系。解答高中數(shù)學(xué)習(xí)題時(shí)應(yīng)用數(shù)形關(guān)系,可達(dá)到簡化解題步驟、提高學(xué)習(xí)效率的目的。教師在授課過程中應(yīng)注重為學(xué)生講解相關(guān)的理論知識,并結(jié)合學(xué)生所學(xué)為其展示相關(guān)例題的解題過程,使其能夠更好地把握應(yīng)用數(shù)形關(guān)系解題時(shí)的相關(guān)細(xì)節(jié),促進(jìn)其解題能力的進(jìn)一步提升。文章結(jié)合高中數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對高中數(shù)學(xué)中涉及的數(shù)形關(guān)系做了簡單介紹,同時(shí)從平面和空間兩個(gè)維度,優(yōu)選相關(guān)例題,展示了數(shù)形關(guān)系在解題過程中的具體應(yīng)用,以供參考。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);解題;數(shù)形關(guān)系;應(yīng)用策略
中圖分類號:G427 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2095-9192(2022)05-0079-03
引 ?言
數(shù)與形關(guān)系密切,運(yùn)用數(shù)可對形進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,而運(yùn)用形可直觀地展示數(shù)的邏輯關(guān)系,提高解題的直觀性。學(xué)生在高中數(shù)學(xué)解題過程中注重?cái)?shù)形關(guān)系的應(yīng)用,可少走彎路,迅速發(fā)現(xiàn)解題思路,突破相關(guān)難題。因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)做好對數(shù)形關(guān)系應(yīng)用的講解,展示針對不同題型應(yīng)如何采用數(shù)形關(guān)系進(jìn)行破題,以更好地拓展學(xué)生的視野,使其掌握這一高效的解題方法,促進(jìn)其解題能力的提升。
一、高中數(shù)學(xué)數(shù)形關(guān)系分析
為了使學(xué)生更好地應(yīng)用數(shù)形關(guān)系解答高中數(shù)學(xué)習(xí)題,教師在課堂上應(yīng)注重結(jié)合具體案例,講解數(shù)形關(guān)系的重要性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)與應(yīng)用數(shù)形關(guān)系的意識,同時(shí)還應(yīng)與學(xué)生一起總結(jié)歸納數(shù)形轉(zhuǎn)化的常用思路以及適合運(yùn)用數(shù)形關(guān)系解題的常見題型。
數(shù)向形轉(zhuǎn)化的思路有借助函數(shù)圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)化、借助幾何圖形性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化、借助向量性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化等;而形向數(shù)的轉(zhuǎn)化則主要通過構(gòu)建平面、空間直角坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)。適合運(yùn)用數(shù)形關(guān)系解題的題型較多,主要有函數(shù)零點(diǎn)問題、函數(shù)交點(diǎn)問題、方程根的問題、向量中參數(shù)關(guān)系問題以及立體幾何中求解軌跡長度等問題。當(dāng)然,為了使學(xué)生在應(yīng)用數(shù)形關(guān)系解題的過程中提高效率,教師還應(yīng)注重講解相關(guān)的注意事項(xiàng),提醒學(xué)生在解題時(shí)先動(dòng)腦分析,然后再作答。如在畫函數(shù)圖像時(shí),應(yīng)先明確定義域,聯(lián)系已學(xué)的函數(shù)圖像;針對一些特殊的函數(shù),應(yīng)靈活運(yùn)用函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性知識,以保證畫圖的準(zhǔn)確性。
二、高中數(shù)學(xué)解題中數(shù)形關(guān)系的應(yīng)用
(一)數(shù)形關(guān)系在平面問題中的應(yīng)用
1.由形化數(shù)
由形化數(shù)主要是根據(jù)給出的圖形,對其進(jìn)行觀察和研究,提取圖形中的數(shù)量關(guān)系,找出圖形中的內(nèi)在屬性,對題目進(jìn)行深層次的思考和解答。
例題:已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c (a≠0)的圖像(如圖1),在下列代數(shù)式中,①a+b+c;②a-b+c;③abc;④2a+b;⑤b2-4ac,值為正數(shù)的個(gè)數(shù)
是( ? ? )
A.1個(gè) ? ? ? B.2個(gè)
C.3個(gè) ? ? D.4個(gè)
解:根據(jù)圖像可以得出當(dāng)x=1時(shí),y=a+b+c<0;當(dāng)x=-1時(shí),y=a-b+c>0。因?yàn)閽佄锞€開口方向朝上,所以a>0,因?yàn)榕cy軸的交點(diǎn)在y軸正半軸上,所以c>0,因?yàn)閷ΨQ軸x=->0。所以a和b異號,即b<0,所以abc<0,因?yàn)閷ΨQ軸x=->1,所以2a+b<0。因?yàn)閽佄锞€和x軸的交點(diǎn)是兩個(gè),所以b2-4ac>0。因此②⑤兩個(gè)代數(shù)式的值為正數(shù),答案是B。
點(diǎn)評:此題主要是考查學(xué)生對二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)的掌握情況。因此,在高中數(shù)學(xué)解題教學(xué)過程中,教師應(yīng)注重對學(xué)生數(shù)形關(guān)系意識的培養(yǎng),讓學(xué)生做到胸中有圖、見數(shù)想圖,拓展學(xué)生數(shù)學(xué)思維。面對復(fù)雜的函數(shù)問題,學(xué)生應(yīng)從圖形角度去思考,分析圖形中隱藏的數(shù)據(jù)和數(shù)量關(guān)系,尋找直觀的解題方式。
2.由數(shù)化形
高中數(shù)學(xué)題目類型較多,不少題目的敘述較抽象,理解起來有一定的難度,難以找出其中的有效信息,不利于學(xué)生尋找解題思路。因此,面對復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)形關(guān)系,由數(shù)化形,根據(jù)題目中的條件,準(zhǔn)確畫出圖形,通過圖像展現(xiàn)其數(shù)量關(guān)系,展示數(shù)學(xué)式的本質(zhì),明確解題思路。