數(shù)形結(jié)合作為初中數(shù)學(xué)關(guān)鍵思想,通過將數(shù)字與圖形有機(jī)融合進(jìn)行解題,可將抽象復(fù)雜內(nèi)容直觀展示.從本次教學(xué)來看,初中數(shù)學(xué)知識并非獨(dú)立且毫無關(guān)聯(lián),各數(shù)學(xué)知識之間存在密切聯(lián)系.學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識時,習(xí)慣性將各數(shù)學(xué)知識看作獨(dú)立島嶼,將其隔開,這一錯誤數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維導(dǎo)致學(xué)生在解題過程中存在抽象思維的問題.為提高學(xué)生解題能力,本次研究基于數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)解題中的運(yùn)用進(jìn)行討論與分析,旨在為有關(guān)學(xué)者提供參考及建議.
1數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用優(yōu)勢
數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的一種核心方法論,它強(qiáng)調(diào)在解決問題時,將抽象的數(shù)學(xué)概念和具體的幾何形象有機(jī)結(jié)合起來,形成一種深層次的認(rèn)知橋梁.這一理念主張通過“數(shù)”與“形”的相互轉(zhuǎn)化與對應(yīng),即運(yùn)用幾何圖形來解釋復(fù)雜的數(shù)字關(guān)系,或?qū)?shù)學(xué)關(guān)系用圖形直觀展現(xiàn)出來,從而將抽象繁復(fù)的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為直觀易懂的幾何模型,實(shí)現(xiàn)從幾何直觀向代數(shù)精確性、從復(fù)雜問題向簡潔模型的有效轉(zhuǎn)換[1.將數(shù)形結(jié)合思想作為教學(xué)輔助工具,可將數(shù)學(xué)解題過程講解具象化、清晰化,幫助學(xué)生轉(zhuǎn)化解題思路.
一次函數(shù)作為初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)體系,學(xué)生在解題過程中經(jīng)常因例題內(nèi)容抽象而遇到瓶頸,這不利于提高學(xué)生解題效率.若在一次函數(shù)例題中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方式進(jìn)行求解,可提高學(xué)生解題效率,如通過直觀展示“ y=kx+b ”在平面直角坐標(biāo)系中所呈現(xiàn)的圖象,當(dāng) k 與 b 的正負(fù)不同時,所對應(yīng)的函數(shù)圖象是何種形狀,通過直觀變化的過程可幫助學(xué)生快速掌握一次函數(shù)的數(shù)學(xué)概念.學(xué)生因?yàn)樯钭V一次函數(shù)概念,并在此過程掌握了數(shù)形結(jié)合思想,在實(shí)際解題過程中便能如魚得水.當(dāng)遇到此類數(shù)學(xué)問題如“ 經(jīng)過點(diǎn) (0,-1) ,與
相交于點(diǎn)
,分別求出兩個函數(shù)的表達(dá)式”時,學(xué)生能嫻熟地在平面直角坐標(biāo)系中畫出函數(shù)圖象,再根據(jù)已有信息還原出函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式[2].
2數(shù)形結(jié)合在一次函數(shù)解題中的運(yùn)用
2.1一次函數(shù)參數(shù)范圍求解
一次函數(shù)參數(shù)范圍求解主要運(yùn)用不等式知識,通過數(shù)形結(jié)合的方式對一次函數(shù)參數(shù)范圍問題進(jìn)行解決.
例1如 xgt;-3 時,對于 x 的每一個值,函數(shù) x+3的值均大于等于函數(shù)y=kx(k≠0)的值,求 k 的取值范圍.
解析本次例題的關(guān)鍵在于對一次函數(shù)題干的等價轉(zhuǎn)換,題干可轉(zhuǎn)化為 xgt;-3 時,函數(shù) y= χ+3的圖象在函數(shù)y=kx(k≠0)圖象的上
方.將 x=-3 代人函數(shù) ,并得出 y=
,將點(diǎn)
)代人y=kx,進(jìn)而得出k=
在同一平面直角坐標(biāo)系中畫出兩個函數(shù)圖
象,將函數(shù) y=kx 的圖象圍繞原點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn),如
=kx 的圖象和函數(shù) x+3的圖象平行時,無
交點(diǎn), 滿足題意,如函數(shù) y=kx 的圖象由直
線 旋轉(zhuǎn)到直線
x時,同樣滿足題
意,因此可以得出,
2.2一次函數(shù)參數(shù)最值求解
求解參數(shù)最值主要用到不等式、二次函數(shù)知識,一次函數(shù)最值問題可通過數(shù)形結(jié)合的方法解題,可有效幫助學(xué)生理清解題思路,對于提高學(xué)生解題質(zhì)量具有促進(jìn)意義[3].
例2已知 p=2x+1,q=-2x+2 ,若規(guī)定函數(shù) {1+p-q,p≥q'則y的最小值為多少?
解析解題關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生正確把握題意,根據(jù)例題條件可以看出, p?q ,故得出 2x+1≥- (204號 2x+2 ,則有 ,同理由 ? ,又(204號 1+p-q=1+2x+1+2x-2=4x,1-p+q 1-2x-1-2x+2=-4x+2 ,從而得出
的表達(dá)式 從而求出
的最小值
為1.
結(jié)合以此函數(shù)圖象及性質(zhì),對 的圖象進(jìn)行畫出后得出函數(shù) y 的最小值為1.從上述分析解題思路可以看出,例2題型新型,學(xué)生解題時需要對題意進(jìn)行深層次探究,運(yùn)用一次函數(shù)知識畫出圖象,進(jìn)而觀察圖象最低點(diǎn),以此得出參數(shù)最值.
2.3一次函數(shù)點(diǎn)的坐標(biāo)求解
一次函數(shù)點(diǎn)的坐標(biāo)與平面直角坐標(biāo)系具有密切聯(lián)系,通過數(shù)形結(jié)合的方式運(yùn)用幾何知識進(jìn)行求解,可以提高一次函數(shù)點(diǎn)的坐標(biāo)求解效率[4].
例3如圖1所示, ?A(- 8,0),B(- 2,8) 為ΔABC 定點(diǎn),點(diǎn) C 在 軸的正半軸, AB=AC ,將ΔABC 向右平移得到 ΔA′B′C′ ,如 A′B′ 過點(diǎn) C ,點(diǎn)C′ 的坐標(biāo)為?
解析 過點(diǎn) B 作 BG 垂直 x 軸于點(diǎn) G ,由A(一8,0),B(-2,8) ,得 AO=8,GO=2,AG=8-2=6 0BG=8 在 RtΔAGB 中,根據(jù)勾股定理可以得出 ,通過兩點(diǎn)間的距離公式求得
10,由 AB=AC ,得出 AC=10 ,進(jìn)而結(jié)合勾股定理得出
,故點(diǎn) C 坐標(biāo)為(0,6).設(shè)直線 AB 方程為 y=kx+b ,將點(diǎn) A ,B 的坐標(biāo)分別代入直線方程,解得
則 y=
設(shè)直線 AB 向右平移 Ωn 個單位到直線A′B′ 處,則直線 A′B′ 的解析式為
,因其過點(diǎn) C(0,6) ,代入解得
易得點(diǎn) C′ 的坐標(biāo)為
3結(jié)語
綜上所述,本文基于數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)解題中的運(yùn)用進(jìn)行討論與分析,在講解數(shù)形結(jié)合思想時,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生跳出傳統(tǒng)解析例題的方式,通過數(shù)形結(jié)合的方法提高學(xué)生解答一次函數(shù)問題的效率,并運(yùn)用代數(shù)與數(shù)形結(jié)合相融合的方式,讓學(xué)生在解題過程中通過鮮明對比,明確數(shù)形結(jié)合在一次函數(shù)解題中的優(yōu)勢.對此,教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想在一次函數(shù)中進(jìn)行解題,讓學(xué)生以練促學(xué),熟悉運(yùn)用數(shù)形結(jié)合法解題的思路,以此提高學(xué)生解決函數(shù)問題的效率.
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