數(shù)形結合法在數(shù)學解題中的應用
數(shù)形結合思想方法是研究數(shù)學問題的重要方法。著名數(shù)學家華羅庚說:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微!庇行⿺(shù)量關系,助幾何圖形的直觀描述,以使許多抽象的概念和復雜的關系形象化、簡單化,幾何圖形的一些性質(zhì),助于代數(shù)的精確刻畫得以嚴瑾。運用數(shù)形結合思想,不僅直觀易發(fā)現(xiàn)解題途徑,而且能避免復雜的計算與推理,大大簡化了解題過程。下面列舉幾個利用數(shù)形結合法在數(shù)學解題中的應用:
一、結合在函數(shù)中的應用
函數(shù)圖象與函數(shù)解析式是最緊密的數(shù)形結合,函數(shù)的圖象是從形的角度反映變量之間的變化規(guī)律,利用圖象的直觀性有助于函數(shù)性質(zhì)的理解及思路的探求和結果的驗證。對于較易得到圖象的函數(shù)問題,利用其圖象往往可一蹴而就,數(shù)形結合是解函數(shù)問題的重要思想方法,在函數(shù)學習中應高度重視。
從中觀察出:函數(shù)圖象不經(jīng)過第二象限,故選B。
二、數(shù)形結合在方程中的應用
在確定方程的根的個數(shù)或含參數(shù)的方程的根的情況時,往往只要由數(shù)思形觀察該方程對應的在同一坐標系中兩個函數(shù)圖象的交點個數(shù)或交點的情況即可;如果已知含參數(shù)的方程的根的情況,應由數(shù)形結合,畫出該方程對應的函數(shù)的示意圖,再由形思數(shù),挖掘出不等式或不等式組,從而求出參數(shù)的取值范圍。
三、數(shù)形結合在復數(shù)中的應用
有時根據(jù)條件用代數(shù)方法求復數(shù)較繁時, 可采用數(shù)形結合的方法,會大大縮短時間。用數(shù)形結合的方法解題,能最直接揭示問題的本質(zhì),直觀地看到問題的結果,只需稍加計算或推導,就能得到確切的答案。
四、利用數(shù)形結合法解不等式
利用數(shù)形結合解不等式關鍵是要根據(jù)題設條件和探求目標,構造恰當?shù)膱D形,借助圖形與圖形之間的關系說明數(shù)與數(shù)之間的關系。一般說來,作出f(x)與g(x)的圖象后,f(x)位于g(x)的上方或下方或兩圖象相交。要強調(diào)的是,在作圖過程中一定要注意數(shù)形轉(zhuǎn)換的等價性,才能真正體現(xiàn)數(shù)形結合的思想。
六、利用數(shù)形結合法求最值問題
利用數(shù)形結合法,可以在圖形上清楚地看不等式解的狀況,避免在解的過程中出現(xiàn)錯誤,并能檢驗結果是否正確,這種方法對于解帶參數(shù)的不等式更為方便。
七、利用數(shù)形結合法解幾何問題
幾何問題利用“數(shù)形結合法”,如采用代數(shù)方法,解析法,復數(shù)方法,向量方法去解決幾何問題,解題思路比較明確,規(guī)律性強,容易找到解題途徑。研究某些度量關系的幾何問題時,可將有關線段、角度、面積用未知數(shù)表示,根據(jù)已知條件建立相應的關系式,然后用代數(shù)中的恒等變換或解方程得出。
數(shù)形結合既是數(shù)學學科的重要思想,又是數(shù)學研究的常用方法,數(shù)形結合法在初等數(shù)學中的應用非常廣泛。若就數(shù)論數(shù),缺乏直觀性;若就形論形缺乏嚴密性,當二者結合往往可優(yōu)勢互補,收到事半功倍的效果。數(shù)與形是中學數(shù)學研究的兩類基本對象,相互獨立又互相滲透。
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