李玉
【摘要】在高中階段的數(shù)學教學內(nèi)容中,幾何方面的學習內(nèi)容占比頗大,在具體的數(shù)學教學過程中將形狀和數(shù)字進行結(jié)合是這一階段的主要內(nèi)容之一,數(shù)形結(jié)合的教學理念既能提升學生對圖形的理解又能增加其對數(shù)字的敏感,數(shù)學作為邏輯思維較強的一門學科,其主要研究對象就是數(shù)量間的關系及其空間聯(lián)系,而將數(shù)形結(jié)合方法融入高中數(shù)學教學當中能夠提升其課堂教學效果.
【關鍵詞】數(shù)形結(jié)合;高中數(shù)學;應用
高中是學生學習過程中的重要階段,在當前教育改革不斷深入的形勢下,不僅對學生的學習效果有了較高的要求,而且對教師的教學能力有了較高的要求,尤其是在數(shù)學課程中,教師應該采取科學的教學手段,使學生準確掌握數(shù)學的相關概念及思想,而數(shù)與形的結(jié)合有利于學生數(shù)學思維的培養(yǎng).
一、數(shù)形結(jié)合思想在高中集合問題中的應用
數(shù)學集合作為高中數(shù)學學習過程的基礎內(nèi)容,同時也是重點基礎知識,是學習過程中需要充分掌握的數(shù)學知識點.在數(shù)學集合問題解決中合理運用數(shù)形結(jié)合思想,能夠?qū)ζ鋬?nèi)外聯(lián)系進行準確表達,不斷提高數(shù)學集合問題的解題質(zhì)量和效率.基于數(shù)形結(jié)合思想輔助下能夠?qū)?shù)量關系以方程圖形方式表達出來,接著通過解出方程答案,獲得集合數(shù)學題的正確答案.而對復雜的集合題目來說,要優(yōu)化解題步驟,就需要合理采用拋物線解題方法,快速準確地解出該題答案.例1.已知兩個集合分別為M={(x,y)︳x2+y2=1,x∈R,y∈R},N={(x,y)|x2-y=0,x∈R,y∈R},那么請求出集合M∩N中存在幾個元素?在解決該道數(shù)學集合題時,通常會采用簡單數(shù)量關系進行解題,先通過將已知的兩個方程合并成方程組,解答后得知x與y的值.這種解題思路雖然可以正確獲得答案,但是整個解題過程過于復雜煩瑣,解題效率偏低.因此,在解題過程中要學會運用數(shù)形結(jié)合思想方法,通過題中已知方程x2+y2=1比作圓,方程x2-y=0表示為拋物線,這樣一來就能夠?qū)⒃搯栴}成功轉(zhuǎn)變成x2+y2=1表示的圓與x2-y=0所表示的拋物線之間有幾個交點.在這種解題思路下能夠通過利用圖形輔助解題,在短時間內(nèi)高效獲得正確答案,避免了煩瑣的解題過程.
二、數(shù)形結(jié)合思想在高中函數(shù)問題中應用
數(shù)形結(jié)合在函數(shù)中的應用,能夠很清楚地顯示函數(shù)的形式,從而為探求解題途徑提供了思路.比如,求函數(shù)y=x2-2x-3,x∈(-1,2)的值域是多少?仔細分析題目可知,所求函數(shù)為二次函數(shù),由于此函數(shù)是非單調(diào)的,所以并不能代端點值去求值域,而是需要根據(jù)條件畫出相應的函數(shù)圖像.借助圖像,很多的問題也就迎刃而解了,并得出具有區(qū)間范圍的該二次函數(shù)的圖像應為黃色區(qū)域部分,而此函數(shù)的最小值則是在對稱軸處取得,即當x=1時,y=-4,最終得到該函數(shù)的值域為:(0,-4).其實,這類求值域的函數(shù)問題對很多高中生而言都存在較大難度,一些成績較好的學生也時常出錯,通過這一函數(shù)例題的分析可知,培養(yǎng)學生數(shù)形結(jié)合的思想非常重要.
三、數(shù)形結(jié)合對函數(shù)中量與量之間的關系當中的應用
分析這幾年的高考數(shù)學試卷,關于函數(shù)性質(zhì)相關知識的考查比重就占了30%,其中,讓學生犯難的就是“函數(shù)中量與量之間的關系”相關知識點.為了改變這樣的情況,教師完全可以將數(shù)形結(jié)合的教學思想滲透到學生腦海中,而借助直觀且形象的函數(shù)圖形,不僅能夠幫助學生充分理解函數(shù)知識,而且也能提高自身解決函數(shù)問題的能力.比如,“已知方程x2-4x+3=m有4個根,求實數(shù)m的取值范圍.”深入分析此題可以很清楚地發(fā)現(xiàn)并不涉及方程根的具體值,只需要求根的個數(shù)即可,至于求方程根的個數(shù)問題,則完全可以轉(zhuǎn)化為求兩條曲線交點的個數(shù)問題來解決,即求解函數(shù)y=x2-4x+3與函數(shù)y=m圖像交點的個數(shù).由|x2-4x+3|=m,當m>0時,得,x2-4x+3=±m(xù).即x2-4x+3+m=0,或x2-4x+3-m=0.由已知x2-4x+3+m=0中,Δ1>0,即16-4(3+m)>0,m<1;x2-4x+3+m=0中,Δ2>0,即16-4(3-m)>0,m>-1;又m>0,則m的取值范圍是0 四、應用數(shù)形結(jié)合思想解題當中的問題 利用數(shù)形結(jié)合的一種解題方法,在實際的應用中包含著兩層意思,首先是對與幾何圖形類問題的直接解題,我們能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為“數(shù)”與“數(shù)”之間的關系引入討論和分析,進而進行高效準確的解答;第二層意思就是對數(shù)量關系類的問題,記住其內(nèi)在的幾何意義用圖形的形式進行直觀地觀察并解答,并且驗證答案或結(jié)論的正確性.在運用數(shù)形結(jié)合的方法進行實際的問題解答時,我們還須遵守一定的運用原則,在此歸納總結(jié)如下:第一,能夠準確把握數(shù)形之間的對應關系;第二,具備一定的圖像繪制能力,以準確表現(xiàn)數(shù)量間關系;第三,具備較強的觀察能力,準確分析出圖形所包含的內(nèi)在的數(shù)量間的關系. 五、結(jié)束語 在實際的教學過程中,教師完全可以利用多種科學有效的授課方法將數(shù)形結(jié)合的思想理念逐步地傳遞給學生,讓廣大學生在學習的同時慢慢形成數(shù)形結(jié)合的主動學習意識,從而能夠更好地利用數(shù)形結(jié)合的理念幫助自己提高學習效率和效果. 【參考文獻】 [1]龍慧軍.關于數(shù)形結(jié)合方法在職業(yè)高中數(shù)學教學中的應用探究[J].好家長,2017(58):215. [2]陸燕.數(shù)形結(jié)合思想方法在高中數(shù)學教學中的應用分析[J].新校園(中旬),2017(10):58. [3]吳鮮良.探討數(shù)形結(jié)合方法在高中數(shù)學教學中的應用[J].新課程(下),2015(5):68.