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数形结合思想在高中数学解题中的应用探究

2019-09-10陈海蓉

高考·中 2019年6期
关键词:数形结合思想解题高中数学

陈海蓉

摘 要:数学这门学科对学生的思维能力有着很高的要求,只有具备科学的数学思想方法,才能灵活应对各种数学题目,迅速找到解题思路,达到事半功倍的学习效果。数形结合是一种应用非常广泛的思想方法,高中数学在指导教学的过程中,不能只是看重知识的传授,更要培养学生的数学思维,比如数形结合思想就能运用到集合、函数、概率等多种数学题目类型的解题之中,高中生必须要重点掌握这一方法,从而有效提高数学学习水平。

关键词:数形结合思想;高中数学;解题;应用

数学是传统学科体系中重要的一门学科,其逻辑性和抽象性非常强,高中阶段的数学知识难度更大,学生在学习数学过程中发现,部分数学题目的解题难度较大,这主要是由于没有具备良好的解题思路方法,造成在面对数学题时感觉无从下手。数形结合思想就是一种常用的解题方法,能够通过直观形象的图形将抽象复杂的题目信息展示出来,帮助学生理解题目,寻找解题思路,所以高中生要注重掌握并灵活运用,提高数学解题能力。

一、数形结合思想在高中数学解题中的重要作用

数形结合是一种重要的数学思想方法,就是数字、文字与图形的相互结合,主要表现形式有以数化形、以行变数、形数互变等,目前已经在数学学科的教学中得到了非常广泛的应用,是学生应该掌握并灵活运用的一种数学思想。在高中数学解题过程中,通过数形结合思想的运用,对于学生的学习来说,有助于实现以下几个方面的积极教学效果:

1.促进对知识的理解

在数学解题的过程中,扎实的基础知识是必要的前提基础,任何思想方法的运用都离不开对概念、公式等基础知识的牢固掌握。在对数学基础知识学习的过程中,通过数形结合思想的运用,将抽象的概念知识变得直观形象,可以有效增强知识记忆效果。对于高中数学中的函数、定义域、值域等内容当中,相关概念和公式是需要记忆的,如果死记硬背的效率不高,通过画出图像就能加深理解和记忆。

2.提高学习数学的兴趣

数学知识的抽象性较强,学生在学习过程中会遇到很多难于理解和解决的问题,总是弄不懂知识,久而久之就会逐渐失去学习数学的兴趣,甚至产生厌烦情绪,数学成绩也是成为短板。数形结合思想借助生动的图形进行展示,使得数学学习不再那么枯燥乏味,学生也掌握了更为丰富有效的解题方式,学习兴趣和信心都提高了。

3.培养发散思维和想象力

在数学题目解答的过程中,最主要就是对学生思维能力的考查,通过数形结合思想的运用,学生运用真正掌握和灵活运用,在解题的过程中就会思路清晰,迅速找到解题的切入点,同时还可以引导学生从不同角度去思考解决,这对发散思维能力的培养有着重要意义。在数形结合思想运用的过程中,要想正确处理“数”与“形”之间的关系,还应该充分发挥想象力,才能实现有效的转化,达到简化解题的目标。

二、数形结合在高中数学解题当中的应用

1.利用韦恩图解决集合问题

集合在高中数学中是一个重要组成部分,是高一数学首先要接触到的内容。高中生在解答集合类型的数学题目过程中,就可以运用数形结合思想,通过利用韦恩图的形式思考解答,画出圆表示集合,如果两个圆形之间相交,则表示集合A与集合B有公共元素,反之,如果两个圆不相交,则代表没有公共元素。利用韦恩图可以形象地表达出交集、并集、补集等问题。现在很多学生在解题过程中也已经认识到运用这一方式进行思考,但对其中所蕴含的数学思想没有充分认识到,在以后解答集合问题的时候要注重树立数形结合思想,把代数式与几何图形结合起来,把数量关系和空间形式巧妙结合,最终正确解答题目。

2.数形结合思想解决函数问题

函数在高中數学中是一大重点,学生在解答不等式题目的过程中,在审题思考的过程中,应该努力从数字联想到图形,尝试运用图形去思考解答,其中函数图像的运用就需要重点关注,对于顺利解答题目有着重要意义。例如题目:“求函数f(x)=x2+2x-3在区间[t,t+3]上的最大值和最小值”,对于这样求解最值问题,学生应该首先想到画出二次函数的图像,要分析对称轴在参数区间的左边、右边、中间这三种情况,从而根据二次函数抛物线知识解决。

3.数形结合思想解决概率问题

概率也是高中数学中的重要模块,学生在解答概率问题的过程中,一个核心问题就是要弄清楚事件之间的关系,属于互斥、互逆事件,还是相互独立事件等等。在数学题目的描述中,事件之间关系是比较复杂抽象的,学生在分析理解的过程中比较困难,通过运用数形结合思想,借助图形就是直观地体现出事件之间的相互关系,帮助学生正确解答题目。举一个简单的题目:“从不包括大小王的52张扑克牌中随机抽取一张,抽到红心的概率是1/4,抽到方块的概率是1/4,问:抽取到红色牌的概率是多少?”我们把抽到红心看作事件A,抽取到方块看作是事件B,抽取的红色牌看作是事件C,则A与B就是互斥关系,抽取一张牌不可能又是红心又是方块,这是不可能同时发生的,事件C是A与B的并集,则P(C)=P(A)+P(B)=1/4+1/4=1/2。在这样的解题过程中,学生就可以画出图形进行分析,这样在解答的时候就会更清晰,更准确,也有助于培养类化与归纳思想。

结语

总之,数形结合思想方法在高中数学学习中运用非常广泛,它不仅是数学的基础知识,还是知识的精髓,更是将知识转化为能力的桥梁。本文只是选择几个代表性的内容说明在实际解题中的运用,实际上还在解答圆与方程、三角函数、平面向量、不等式、立体几何等方面有着具体的应用,高中生一定要注重领悟学习,将其作为自己解题致胜的一大法宝。

参考文献

[1]张正鸣.对数形结合思想在高中函数教学中的作用探讨[J].现代交际,2016(13):227.

[2]常艳艳.数形结合思想在高中数学解题中的应用研究[J].教育:文摘版,2016(08):76.

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