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数形结合思想在高中数学解题中的应用分析

2017-06-08魏远龙

课程教育研究·学法教法研究 2017年22期
关键词:解题应用解题思路数形结合

魏远龙

【摘要】在数学解题中,数形结合属于较为基本的一类解题思路,能够将抽象的数字转化为几何的形式,同时也可以将几何内容转化为数字的形式。本文分析了数形结合思想概述,阐述了数形结合思想在高中数学解题中的应用。

【关键词】数形结合 高中数学 解题思路 解题应用

【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)22-0297-02

前言

在高中数学学习中,“数”、“形”属于最为基本的对象,作为高中生,只有真正理解了“数形结合”思想,才能够掌握数学思想的内涵,提升自身的数学水平,不断强化自身的数学知识能力,以此实现数学解题速度与质量。

一、数形结合思想的概述

数学在问题研究上,实则是将数量关系、空间形式进行有效衔接。数与形之间是相辅相成的,同时也是相互依存,相互联系的。在高中数学学习中,由于数字较为抽象,有时就需要将它转化为图形才能够更好的解题。因此,在数学解题时,我们可以在一定条件下,将数、形相互转换,在此基础上就能更好地理解题目表达的内容。在研究图形的过程中,能够借助数字将关键条件标注出来,可以促使我们的思路更加的清晰。

在数学中,数、形属于两个不同的领域,在应用中能够将各自的优势发挥出来。在高中数学解题中,数形结合属于十分有效、十分清晰的一种解题方式。通过分析数与形的内在联系,能够将代数直观地揭示出来。我们使用数形结合可以从不同的角度去思考问题,简化解题思路,借助这类解题方式,将问题简化,增加思维的广阔性。

二、数形结合思想在高中数学解题中的应用

数形结合思想在属于一项十分重要的解题思想,能够应用这类思想求解方程根、函数、不等式等问题,具备实用重要的应用意义,本文主要是以案例的形式,阐述数形结合思想在高中数学解题中的应用,主要如下:

(一)集合问题中的应用

在高中数学知识中,集合属于最为基础的数学知识,也是高中数学理念的直接体现。我们在集合学习中,需要掌握交集、并集、补集几部分问题,同时还需要掌握其表达式,明确表达式的对应图形。在集合问题解题中,应用数形结合思想,能够将抽象数字转化为图形,这样可以更加直观的去认识集合之间的关系。例如:某校在数学竞赛中,总共有A、B、C三道决赛题,参加竞赛的学生总共25名,每个同学需要选择一道题。最终的解题结果为:在所有未能将A题解答出的同学中,解答出B题的学生是C题的2倍,解答出A题的人相比剩下的人数多1人。问题:在所有解答出1道题的学生中,有1/2的学生未能解答出A题,那么,解答出B题学生的人数为多少?

解题:上述题目中,由于涉及的问题较多,在第一次读题之后会觉得较为复杂,甚至难以理解。但通过将问题转化为图形,将所有解题的人集合在一个圆形内,总共为三个圆形,主要是代表A、B、C解决三道题的学生,接着划分成1-7小区域。结合题目将代数式子逐渐转化,进而能够快速的解答出答案。

(二)函数定义域中应用

在函数问题的解题中,应用数形结合思想,能够更好的将定义域求解出来。接着依据函数式,画出对应的图形,能够将未知数x的集合求解出来,以此解决函数问题。

例如:求解函数的定义域。

解题:想要解决该函数的定义域,我们首先需要将函数式转化为结合的形式,则为。将不等式的集合问题解答出来,能够画出相应的图形,结合图形能够得出答案。若是x2-3x+2≥0,那么x≤1,x≥2,由于x≠0,则函数的定义域为()U(0,1]U[2,)。

由此可见,在函数性质基础上,画出对应的图形,我们就能够掌握函数图形的大致走向,并将题目与图形相结合,进而快速的求解出答案。

(三)不等式中的应用

高中数学中的坐标系问题,能够将数学知识朝着图形扩展,在函数图像的基础上,应用数形结合思想,可以将问题引入简单的领域。我们利用数形结合思想,能够解决不等式问题,将基本的思路引入不等式中,并绘制出相应的图像,接着开展解题。

例如:求解sin2x=log5x的解数。

解题:学生首先需要依据题目将对应的图形化出来,接着依据图形的走势,两个图像的交点个数就是题目的答案,进而能够得知,其解数为3个。

例如:X不等式中,式子有任意解k R,求解k的取值范围。

解题,首先需要深入分析题目,通过观察能够得知,应用简单的代数方式解决,需要对k进行分类讨论。常规解题需要大量的计算,出错率比较高。若是应用数形结合思想,能够很快的解决出答案。首先假设,那么。将其对应的图形绘制出来,接着假设绕着原点旋转,,任意的kR成立。由于的图像在的下方位置,通过将绕着原点旋转,能够得知k [-1,0)的情况下,符合题意,因此,k的取值范围为-1≤k<0。

(四)函数极值问题中的应用

在函數的极值问题解题中,应用数形结合思想,首先将函数的几何意义表达出来,接着借助图形开展解题,促使求解过程更加的简单。由于函数的涉及范围较广,通过应用数形结合解题思路,不仅能够简化解题流程,还可以最大程度降低我们在解题过程中的错误,提高我们在此类试题上的得分。

例如:已知函数,将函数的最大值、最小值求解出来。

解题:首先将函数视作单位圆中的点A,(点A代表cosx,sinx),其图形和定点B(2,2)属于倾斜现象。以此,的解析式为。直线与圆A点相切,有切点A1,A2,在此基础上能够得知,将式子简化,得到:,得到,因此,。

总而言之,通过应用数形相结合的解题思路,能够将数学知识转化为图形,接着开展问题说明。在高中数学解题中,不仅能够在较短的时间内解决问题,还可以最大程度降低解题中的错误率。通过实践得知,将数形结合思想引入高中数学解题中,我们可以实现思维能力的扩展,并在教师的引导下朝着正确的方向解题,以此实现自身解题能力的提升。

三、结束语

综上所述,数形结合在高中数学学习中属于应用十分广泛的解题思路。由于在高中数学结构中,数、形属于两个重点基石。两者间能够实现相互融合、相互渗透,进而将数字信息转化为图形形式。我们只需要在图形基础上开展解题即可,数形结合解题思路,能够加深我们对数学知识的认知,奠定坚实的数学基础,以此更好的开展解题,提升自身的分析、解决能力。

参考文献:

[1]刘桂玲.数形结合思想方法在高中数学教学中的应用分析[J].中国校外教育,2015(13):106.

[2]武蕾,于志萍.高中数学教学应用数形结合方法的分析[J].中国校外教育,2015(26):9.

[3]才旦卓玛.刍议数形结合方法在高中数学教学中的应用[J].湘潮(下半月),2012(05):137.

[4]杨平荣.对数形结合思想在初中函数教学中的作用探讨[J].学周刊,2013(22):144-145.

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