APP下载

数形结合思想在高中数学解题中的应用

2019-04-16刘峤木

知识窗·教师版 2019年1期
关键词:数形结合思想解题高中数学

刘峤木

摘要:在高中数学解题过程中,数形结合是高中生数学学习必须掌握的内容。本文基于数形结合思想概念界定与分类,对数形结合思想在高中数学解题中的应用进行了分析。

关键词:高中数学   解题   数形结合思想   应用

数形结合思想是重要的数学思想之一,它将抽象的数字语言与直观的图形语言有机结合起来。其主要分为两种:一是以图形性质为条件,对数值进行求解,即借助图形的直观性对数字间关系加以解决;二是以数字为条件,对图形性质进行分析,即借助数字的严谨及精确性,对图形性质进行分析。

根据数形结合思想概念的界定与分类,在高中数学解题中,数形结合思想主要用于以下几个方面:

一、在函数问题中的应用

数学教师运用数形结合思想,解决难度较高的函数题目,这不仅可以降低函数知识学习的难度,还可以较大提升函数问题的解决效率和质量。

如在教学“方程sin 2x=sin x,在区间x∈(0,2π)中,解的个数有多少?”时,数学教师可通过数形结合思想进行解题。在解题过程中,教师可画出两个三角函数的图形,将其置于相同的坐标系中,通过三角函数图像,可得出共有三个解。如此一来,有助于提升学生数学题目的解题效率,增强数学学习能力。

二、在集合问题中的应用

在高中数学教学中,集合有很多表示方法,对集合类题目进行解题时,学生可以应用数形结合思想,以文氏图、数轴等较为明显的图像将集合表现出来,能够使抽象的集合问题实现简化,继而更容易求解出来,有效提升集合问题的解题效率。如下题:M、N为集合I的非空真子集,且两个子集并不相等。如M∩C1M=Φ,则M∪N=( )。对这一集合问题进行求解时,教师可应用数形结合思想,通过文氏图来求解,对解题思路进行简化。如图1所示,N=∩C1M=Φ,所以NM。由于M≠N,所以N真包含于M,M∪N=M。在这一解题过程中,应用数形结合思想可避免各类复杂的计算过程。

三、在立体几何问题中的应用

在高中数学教学中,立体几何属于重要的知识体系。在立体几何问题的解题中,应用数形结合思想,可借助立体几何图形和数字的有机结合,实现立体几何解题过程的简化,提高立体几何解题的效率和正确性。如图2所示,在四棱锥P-ABCD中,其底面为平行四边形。已知∠DAB为60°,且AB=2AD,PD⊥面ABCD。若PD=AD,求二面角A-P B-C的余弦值。

对二面角进行求解时,通常需要找到对应的平面角,在计算其边长的基础上,引入余弦定理,然后求解。应用数形结合思想,借助向量法求解,可使復杂的几何问题向相对简单的代数问题转变,在解题思路与过程上均可得到较大简化。

如图3所示,以D为坐标原点,以射线DA为X轴正半轴,对空间直角坐标系统D-xyz进行建立,作为A(1,0,0)、B(0,,0)、p(0,0,0)。则(-1,,0)、(-1,0,0)、(-1,0,0)。对平面PAB法向量进行设置,为n(xyz),可得,即可得,继而可取n=(,1,)。对平面PAB法向量进行设置,为m,可得,从而可取m=(0,-1,-)。cos

在高中数学解题中应用数形结合思想,能有效提高数学题的解题效率与准确率,对数学解题具有重要意义。

参考文献:

[1]潘文芳.数形结合,提升素养——例谈数形结合思想方法的渗透[J].数理化解题研究,2016,(17).

[2]李天歌.高中数学解题中数形结合思想的运用探索[J].科技创新导报,2017,(20).

(作者单位:成都市第七中学)

猜你喜欢

数形结合思想解题高中数学
高中数学解题教学中逻辑思维的培养——以数列解题为例
“化二为一”法在初中解题中的应用
初中数学教学中数形结合思想的应用分析
数学思想方法在初中数学教学中的重要性
高中数学数列教学中的策略选取研究
调查分析高中数学课程算法教学现状及策略
基于新课程改革的高中数学课程有效提问研究
数学归纳法在高中数学教学中的应用研究
巧用比妙解题
解题勿忘我