山東省泰安第一中學 夏宇軒
1.它是一種數(shù)學的思維辦法,其中包括“用圖形來輔助解決數(shù)學問題”和“用數(shù)學來輔助解決圖形問題”兩個層次:憑借圖形的不同特性來講述數(shù)與數(shù)之間的關系;用數(shù)的其他性質來解釋圖形的某些屬性。
2.它可以互相轉化,在轉化過程中產(chǎn)生了很重要的影響,它是一個紐帶,把代數(shù)和幾何連接在一起,成為很重要的思維模式,也給了我們很多啟示。
3.它是一種表示方法,可以描述很多數(shù)學觀點,比如一個函數(shù)的變化規(guī)律。它也為我們提供了很多的解題辦法,是一個重要的計算工具。
已知:有向線段PQ的起點P與終點Q坐標分別是P(-1,1),Q(2,2)。若直線l:x+my+m=O與有向線段PQ相交,求實數(shù)m的取值范圍。
當直線l與那條直線相交的時候,由數(shù)形結合可以得出結論:與PQ平行時,直線l的斜率最??;當過M點時,斜率最大。
所以由幾何關系可得kPQ<kl<kMQ,得,所以
探討:當只有一個變量的時候,可以化為直線的另一種表示方式——兩點式,此類題目一般情況下可以轉化為求直線斜率范圍的題目。
(1)相同性原則。數(shù)與數(shù)之間能夠相互轉化的前提是必須是相似的,要不然問題會很難解出答案。因為圖形涉及的方面比較有限,所以只能表現(xiàn)出很淺顯的理解,要明白它能帶來的缺點。(2)兩邊性原則,一定要顧全大局,既要對數(shù)進行分析,又要對圖形進行探討,要不然很容易得出錯誤的答案。(3)簡單性原則,不應該為了“數(shù)形結合”而數(shù)形結合。第一,真正應用的時候,一定要預先想一想能否可行;第二,尋找簡單的解決方法,運用它們能相互轉化的特性,更好地解決出問題,對待不同的題目采取不同的運算方法。
1.數(shù)與形相互轉換
①利用坐標系,化靜為動,從而達到解題的目的。
②轉化,通過數(shù)與形之間的特性,把思維轉換一下,轉到另一個角度,問題可能會變得很簡單。
③建立、構造一個新概念的圖形、函數(shù)等等。
2.應加強這種思維模式與高中數(shù)學的聯(lián)系
相比低年級的數(shù)學問題,高中的數(shù)學會比較抽象,同學們會更難理解,這就需要同學們把問題和自己的生活聯(lián)系起來。同時,高中教學方式需要同學習慣于用抽象的數(shù)學語言來解出真正的答案。例如,在我們初中所學的三角函數(shù)中加入數(shù)形結合這種思維模式,可以讓同學們將各個方面的知識連接在一起,從而達到提升學習效能的目的。
3.運用數(shù)形結合思維來解決不同類型的問題
①“由圖形轉化為數(shù)字”,就是憑借題目中所給的圖形,用自己的想象力提煉出圖形中各種隱藏的信息,了解圖形本身的特性,從而達到解決問題的目的。
②“由數(shù)字轉化為圖形”,由題目所給的各種信息來在自己的腦構造出一個符合該題目的圖形,使這個圖形能夠很容易地表達出這個題目所要考查的知識點,體現(xiàn)出數(shù)與形之間的聯(lián)系。
③“數(shù)形轉換”,根據(jù)“數(shù)”與“形”之間具有對立性和統(tǒng)一性的特點,觀察圖形分析問題,引起自己的思考,在合適的情況下,將它們相互轉換,并解出答案。
綜上所述,數(shù)形結合這種思維方式用處很大,可以讓同學更快地找出解決問題的捷徑。把這種方法運用到課堂上,同學會更有熱情,也會對以后在生活中解決各種問題提供不小的幫助。
高中的一些數(shù)學問題相比低年級需要更高的想象空間,這只靠老師講解是不夠的,而將數(shù)形結合這種思維模式傳授給同學,可以讓本來沉悶的學習環(huán)境變得更加活躍,還能減少老師的備課壓力,另一方面,它還能激發(fā)出同學們的學習熱情,讓同學們的想象力、創(chuàng)造力得到更大的提升。
數(shù)形結合為高中生學習數(shù)學提供了最簡單的解題道路,學生可以自己來探索、發(fā)現(xiàn),并解決各種實際問題。它的本質就是將抽象的東西變得直觀,讓同學們能夠更好地理解抽象的知識。
總之,教師可以通過各種各樣的活動來讓同學們體會到數(shù)形結合的好處,并讓同學們解決一些簡單的問題。運用數(shù)形結合這種方法,不能著急,否則會事倍功半,我們必須積累失敗的經(jīng)驗和解題的各種問題,才會成功。