陳雪梅
摘 要 函數(shù)不等式問題既作為高中數(shù)學的一項重要內(nèi)容,又是歷年來高考重點考查的對象。本文主要針對具備何種特征何種類型的不等式適合用數(shù)形結(jié)合的方法去求解進行探討,并強調(diào)我們不要盲目地為了使用數(shù)形結(jié)合的方法而數(shù)形結(jié)合,使問題更加復(fù)雜化。
關(guān)鍵詞 數(shù)形結(jié)合法 函數(shù)不等式 不等式特征
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A
1解題研究
隨著教育的不斷改革,國家越來越注重思維與創(chuàng)新的能力。不等式作為歷年考查的重點對象,尤其是函數(shù)不等式的問題,常用的有以下幾種方法:(1)函數(shù)性質(zhì)法;(2)分離參數(shù)法;(3)主參換位法;(4)數(shù)形結(jié)合法。對于一部分具有明顯幾何意義的不等式,根據(jù)結(jié)構(gòu),采用數(shù)形結(jié)合的方法進行求解,事半功倍。筆者就以下幾種題型為例,給出以下解題分析。
1.1高次不等式求解集的類型
對于高次不等式(分式不等式)求解集的問題,將其整理為標準形式后,利用“數(shù)軸標根法”,清晰直觀,但要注意特殊點的取舍。
例1:不等式的解集為 .
解析:如上圖所示,在數(shù)軸上標出相應(yīng)的根,原不等式等價于,且易知答案為或。對于這種易于在數(shù)軸上標出根求解集的問題,用數(shù)形結(jié)合的方法快捷明了。
1.2可將不等式轉(zhuǎn)換為相關(guān)幾何軌跡方程的類型
對于一些構(gòu)造較復(fù)雜直接求解比較繁瑣的不等式,將其不等式進行轉(zhuǎn)化,定‘性定“量”的做出圖形,有效簡化解題過程。
例2:解不等式.
解析:
令,則可將其化為曲線
的形式,即不等式的解對應(yīng)于曲線在直線上方的部分,如圖所示:
由求得,原不等式的解集為.
1.3含參不等式類型題的求解
對于含參數(shù)的不等式,由于參數(shù)的存在,“不確定性”與“復(fù)雜性”并存。如果僅從“數(shù)”的角度考慮分析更復(fù)雜,然而用數(shù)形結(jié)合的方法,則思路不等式轉(zhuǎn)化為(或),然后通過分析圖像的上下位置關(guān)系來求解。
例3:若時,不等式恒成立,則的取值范圍為 .
解:令,
,
若,兩函數(shù)圖象如圖所示,即當時,要使,只需
,即,
∴當時,不等式恒成立。
若時,兩函數(shù)圖象如下圖所示,顯然當時,不等不恒成立。因此,的取值范圍為.
2采用數(shù)形結(jié)合法解題要注意的問題
數(shù)形結(jié)合的實質(zhì)就是將抽象的數(shù)學語言與直觀的圖形結(jié)合起來,從而使問題簡單明了化難為易,快速的審清題意解出問題。
筆者認為,數(shù)形結(jié)合法雖好,但需要注意一些問題,比如,作圖要精確,避免了草作圖導出錯誤結(jié)論。此外,在求解不等式時,轉(zhuǎn)化過程要等價,避免定義域擴大或縮??;分情況討論時,要注意圖形的存在合理性,不可“無中生有”;利用數(shù)形結(jié)合解題時,尤其在證明某個問題時,要避免語言贅余。因此,如果數(shù)形結(jié)合法使用不當時,使得本就不復(fù)雜的問題繁瑣化,便背離了數(shù)形結(jié)合的實質(zhì)意義。
3教學啟示
數(shù)形結(jié)合法在解題的方法中起到舉足輕重的作用,是非常實用而又重要的方法,其應(yīng)用性強。使抽象思維與形象思維結(jié)合起來,從而使復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,達到優(yōu)化解決問題途徑的目的。對于函數(shù)不等式,在選擇題和填空題中有許多題目可快速用數(shù)形結(jié)合的方法進行求解,而對于大題當中的不等式問題,運用數(shù)形結(jié)合的方法可更加清晰的分析題意理清其解題思路。
運用數(shù)形結(jié)合的思想方法,再根據(jù)本文中所提到的有關(guān)函數(shù)不等式類型的幾點特征,要做到:由“數(shù)”聯(lián)想到“形”。此外,要注重把握數(shù)形結(jié)合的實質(zhì),不要單純?yōu)榱耸褂脭?shù)形結(jié)合的方法而強行構(gòu)造圖形使問題復(fù)雜化。
然而,正因為它的直觀、形象、簡潔而漸漸地使學生認為它是“萬能”的,常常會誘入歧途,模棱兩可,甚至會有以點代面的現(xiàn)象。因此我們在用數(shù)形結(jié)合法時,要揚長避短,要全面合理分析,直觀的同時,輔有嚴謹?shù)难葑g。
參考文獻
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