摘要:在中學(xué)階段,數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用十分廣泛,它作為一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,能很好地把各部分內(nèi)容聯(lián)系起來,并貫穿于中學(xué)數(shù)學(xué)的整體思路中. 本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,通過在基本知識的教學(xué)和基本題目的求解中不斷地滲透數(shù)形結(jié)合思想,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維,提高學(xué)生的解題能力.
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合;思維習(xí)慣;解題能力
數(shù)形結(jié)合思想是指將數(shù)與圖結(jié)合起來解決問題的一種思維方式,著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾經(jīng)說過:“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微”,這就是在強(qiáng)調(diào)把數(shù)和形結(jié)合起來的重要性. 對于初中學(xué)生而言,他們的思想還停留在“數(shù)”上,完全沒有“形”的概念,因此在教學(xué)過程中,要不斷滲透數(shù)形合思想,讓他們養(yǎng)成畫圖的習(xí)慣,利用圖形來解題.“數(shù)”與“形”反映了事物兩個方面的屬性,我們認(rèn)為,數(shù)形結(jié)合主要指的是數(shù)與形之間的一一對應(yīng)關(guān)系. 數(shù)形結(jié)合就是把抽象的數(shù)學(xué)語言、數(shù)量關(guān)系與直觀的幾何圖形、位置關(guān)系結(jié)合起來,通過“以形助數(shù)”或“以數(shù)解形”,通過抽象思維與形象思維的結(jié)合,使復(fù)雜問題簡單化、抽象問題具體化,從而起到優(yōu)化解題途徑的目的.
在人教版七年級上《有理數(shù)》里面用數(shù)軸上的點(diǎn)來表示有理數(shù),就是數(shù)形結(jié)合思想方法的體現(xiàn),結(jié)合數(shù)軸表示有理數(shù),能幫助學(xué)生較好地理解有理數(shù)的絕對值、相反數(shù)等概念,以及進(jìn)行兩個有理數(shù)的大小比較,特別是含有字母、沒有具體數(shù)字的題目,學(xué)生經(jīng)常不知從哪下手,其實(shí)只要借助圖形,就可以把抽象問題直觀化,達(dá)到簡化的目的.
例1已知有理數(shù)a,b,c在數(shù)軸上的位置如圖1所示,且a=b,化簡a-a+b-c-a+c-b+ac--2b.
分析:本題從圖1中可以很直觀地發(fā)現(xiàn)點(diǎn)a,b,c在數(shù)軸上的位置和與原點(diǎn)的位置關(guān)系,b,c在原點(diǎn)的左側(cè),并且c離原點(diǎn)的距離更長,a點(diǎn)在原點(diǎn)的右側(cè),可以判斷這三個點(diǎn)的符號,而去掉絕對值的關(guān)鍵在于絕對值內(nèi)數(shù)的符號.
圖1
解析:從數(shù)軸上看,a,b分別位于原點(diǎn)的左右兩側(cè),且a=b,因此,a和b互為相反數(shù),可得a+b=0. 因?yàn)閍>0,所以a=a;因?yàn)閏0,c<0,所以ac<0,ac= -ac. 因?yàn)閎<0,所以-2b>0,-2b=-2b.
因此,a-a+b-c-a+c-b+ac--2b=a-0+(c-a)-(c-b)-ac+2b=3b-ac.
在《有理數(shù)》數(shù)軸的學(xué)習(xí)中,培養(yǎng)畫圖、看圖的習(xí)慣能為下階段的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ). 在人教版七年級下《平面直角坐標(biāo)系》中,就是從一條數(shù)軸升華成一個平面直角坐標(biāo)系,用一個有序數(shù)對表示坐標(biāo)平面內(nèi)的一個點(diǎn),這是用代數(shù)的形式解決幾何的問題,具體求解多邊形面積的時(shí)候,就是數(shù)量關(guān)系與直觀幾何圖形、位置關(guān)系結(jié)合起來,“以形助數(shù)”或“以數(shù)解形”,因此,在教學(xué)過程中應(yīng)再次強(qiáng)調(diào)數(shù)形結(jié)合思想的重要性.
例2四邊形OABC各個頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為O(0,0),A(-2,8),B(-11,6),C(-14,0),計(jì)算這個四邊形的面積.
圖2
分析:本題目要求四邊形的面積,這個四邊形不是特殊四邊形(平行四邊形、長方形、正方形、梯形),因此可以把這個四邊形切割成兩個三角形和一個梯形. 過A點(diǎn)作AE⊥x軸,垂足為點(diǎn)E,過B點(diǎn)作BD⊥x軸,垂足為點(diǎn)D,面積公式中的底和高就可以從圖中直接得出.
解析:如圖2所示,過A點(diǎn)作AE⊥x軸,垂足為點(diǎn)E(-2,0),過B點(diǎn)作BD⊥x軸,垂足為點(diǎn)D(-11,0).
S△BCD=BD?CD=×6×3=9,
S梯形ABDE=(BD+AE)DE=×(6+8)×9=63,
S△AOE=AE?OE=×8×2=8,
S四邊形OABC=S△BCD+S梯形ABDE+S△AOE=9+63+8=80.
在《平面直角坐標(biāo)系》基礎(chǔ)上,將繼續(xù)學(xué)習(xí)一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù),這是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn),也是學(xué)生的痛點(diǎn),問題在于如何把數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖形性質(zhì),或者把圖形性質(zhì)轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系. 數(shù)形結(jié)合思想在解決函數(shù)問題中的重要性是特別突出的,我們要利用函數(shù)圖象來理解函數(shù)的性質(zhì)和規(guī)律,而不是死記硬背“y隨著x增大而增大,或者y隨著x的增大而減小.”
例3在一次函數(shù)y=-x+3中,當(dāng)y>3時(shí),x的取值范圍是________.
當(dāng)0
圖3
分析:本題如果直接從數(shù)的角度出發(fā),對于初學(xué)函數(shù)的學(xué)生來說難以得出答案,從圖象上看卻形象直觀,易于學(xué)生理解.在教學(xué)中,要注意培養(yǎng)學(xué)生一個良好的習(xí)慣,遇到函數(shù)的題目,能畫圖的一定要畫圖,不斷滲透數(shù)形結(jié)合思想.
解析:當(dāng)y>3時(shí),圖象位于第二象限,因此x<0. 當(dāng)0
圖4
分析:如果本題學(xué)生死記硬背,利用“y隨著x增大而增大,或者y隨著x的增大而減小”,那就很容易得出錯解. “數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微”在本題里體現(xiàn)得淋漓盡致,只要把反比例函數(shù)的圖象畫出,把點(diǎn)的坐標(biāo)落實(shí)在圖象上,根據(jù)數(shù)軸上的點(diǎn)從左到右是從小到大,從下到上也是從小到大,本題目的解就一目了然了.
解析:由x1