王俊剛
摘 要: 本文就以數(shù)形結(jié)合的思想方法為主,系統(tǒng)的總結(jié)了中學數(shù)學中數(shù)形結(jié)合在函數(shù)解題中的運用,并結(jié)合了與之有關(guān)的具有代表性的例題加以引用解釋,旨在引導讀者,使其明白數(shù)形結(jié)合思想在中學數(shù)學中的重要性。
關(guān)鍵詞: 數(shù)形結(jié)合思想 解題 函數(shù)
1 一次函數(shù)與數(shù)形結(jié)合
例1:已知集合 ,若 ,求a的值?
解:如圖集合A表示不含點 的直線
: ,集合B表示直線 m:
(1)當直線 與直線m平行時
此時a =1
(2)當直線m經(jīng)過點(2,3)時,
此時 所以所求的a的值是1或
小結(jié):本題應該是集合運算的范圍的,但是給這些數(shù)和式以“形”的直觀,使抽象空洞的集合運算變得形象具體起來,將集合的問題轉(zhuǎn)化為一次函數(shù)的問題來解決,這就體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合優(yōu)化解題思想和轉(zhuǎn)化的思想。
2 二次函數(shù)與數(shù)形結(jié)合
例2、已知關(guān)于 的方程為 ,有四個不相等的實根,
那么實數(shù) 的取值范圍為?
解析:根據(jù)題意,我們觀察所謂的函數(shù)式,直接求解,要用到分段函數(shù),太過于復雜。我們可以由方程聯(lián)想二次函數(shù)進行數(shù)形結(jié)合.如圖,以數(shù)助形,則簡潔明了.設: , .又 為偶函數(shù),由圖可知
3 反比列函數(shù)與數(shù)形結(jié)合
例3、方程 的實根為 、 ,則
分析:本題中的函數(shù)方程屬于超越函數(shù),直接通過計算是沒辦法算的,但是分析它們的組成函數(shù),都是基本函數(shù),所以,我們要很快的想到從它們的圖像入手,聯(lián)想原函數(shù)與反函數(shù)的圖象性質(zhì)進行數(shù)形結(jié)合,以數(shù)助形可巧妙求解。
解:令 ,
如圖所示,因為 , 互為反函數(shù),
所以其圖象關(guān)于 對稱,所以設 得 即
4 函數(shù)不等式與數(shù)形結(jié)合
應用數(shù)形結(jié)合思想解不等式,要充分了解所求不等式的幾何意義,看下面這樣一道例題。
例4、設變量 在區(qū)間 中取值,試證: .
解:如圖,正三角形 邊長為1,設點 分別在邊 、 和 上,
且有 , , 則 , ,
, ,
即 ,結(jié)論得證.
小結(jié):本題直接不好證明,由左邊的輪換式可以聯(lián)想到其面積,由于變量 、 、 在區(qū)間 中取值構(gòu)造出一個邊長為1的正三角形.將這些關(guān)系統(tǒng)一在一個不等式中,可得到簡潔而優(yōu)美的解法.這道題就充分的凸顯的形的直觀,數(shù)的嚴謹,兩者相互補充,就達到了優(yōu)化解題的目的。
5 三角函數(shù)中的數(shù)形結(jié)合
例5已知 那么下列正確的命題是( )
A、若 、 是第一象限角,則
B、若 、 是第二象限角,則
C、若 、 是第三象限角,則
D、若 、 是第四象限角,則 分析 考察選項A,作單位圓,如圖,OA、OB分別為角 、 的終邊,因為OC為 的余弦線,OD為 的余弦線,所以有 知A錯,依次判斷知選D.
小結(jié):在三角函數(shù)這塊只是中,由于所要記憶的公式特別的多,所以我們要充分的利用圖形來解決這類的問題.而單位圓是解決三角函數(shù)最常用的工具圖形,所以我們必須熟練的掌握和運用.
參考文獻
[1] 羅增儒 中學數(shù)學思想方法的教學[J]. 陜西:中學教研,2004年(7).
[2]顧亞萍 數(shù)形結(jié)合思想方法之教學研究[J].南京 南京師范大學學報 2004.
[3]于伯寧 把學生帶進數(shù)學樂園—在圓錐曲線教學中培養(yǎng)學生的思想品質(zhì) [J] 2005(11).
[4] 袁海軍 數(shù)形結(jié)合在解題中的應用[M].廣東教育(高中版)》2008-10-10
[5] 尚文斌;聶亞瓊;數(shù)形結(jié)合在解題中的應用[J].科教文匯(上旬刊)2008-12-10
[6] 陳傳理 張同君 競賽數(shù)學教程[M].北京 高等教育出版社 2004.
[7] 田勁 淺談數(shù)學教學中的數(shù)形結(jié)合思想[J].科技致富向?qū)?010(11)
[8]劉興楠 數(shù)形結(jié)合思想在中學數(shù)學教學中的應用[D].遼寧師范大學碩士論文.2011-03-01