陸曄
數(shù)與形是數(shù)學(xué)發(fā)展中兩個最古老的,也是最基本的研究對象,它們在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化,如某些代數(shù)問題、三角問題往往都有幾何背景,而借助其背景圖形的性質(zhì),可使那些抽象的概念、復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系變得直觀具體,以便于探求解題思路或找到問題的結(jié)論.可見數(shù)形結(jié)合,不僅是一種重要的解題方法,也是一種重要的思維方法.
作為一種數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用大致可分為以下兩種情形:第一,借助于數(shù)的精確性來闡明形的某些屬性,即“以數(shù)解形”;第二,借助形的幾何直觀性來闡明數(shù)之間的某種關(guān)系,即“以形助數(shù)”.
當(dāng)我們探究幾何問題的解題思路受阻,或雖有辦法但很艱難時,我們常??紤]能否將其轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,而轉(zhuǎn)化的常用方法是解析法即建立坐標(biāo)系;還可引進(jìn)復(fù)平面用復(fù)數(shù)的有關(guān)知識解決,綜合使用三角法、向量法等代數(shù)方法,??傻玫胶啙嵉慕夥? 其典型代表是在立體幾何與解析幾何中的應(yīng)用.
思路點撥 本題用幾何的方法證明不易,可考慮用解析法,適當(dāng)建立坐標(biāo)系,將“形”的問題轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的問題. 由于“數(shù)”具有精確性的特征,所以巧妙利用這一性質(zhì)就可以闡明“形”的某些屬性,從而準(zhǔn)確澄清“形”的模糊,使問題得以解決.
思路點撥 題設(shè)所描述的語言都非常形象直觀,同學(xué)們很容易就能畫出對應(yīng)的圖形,但是要求出實數(shù)m的范圍,卻不是靠看圖就能看出來的,這需要我們把圖形語言轉(zhuǎn)換成代數(shù)語言,然后通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇鷶?shù)運算來求得m的精確范圍.
由于圖形具有生動性和直觀性的特點,恰當(dāng)?shù)乩脠D形就能使得復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而使問題靈活、簡潔、準(zhǔn)確地獲解.說白了,就是將代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題,將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來,把數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖形的性質(zhì)來研究,思路與方法便在圖形中直觀顯示出來,不僅可以加深對數(shù)量關(guān)系的理解,而且還能簡化運算過程,起到事半功倍的效果.
1. 利用圖形研究方程或不等式的解
解方程或不等式時,如果方程或不等式兩邊表達(dá)式有明顯的幾何意義,或通過某種方式可與圖形建立聯(lián)系,則可設(shè)法構(gòu)造圖形,將方程或不等式所表達(dá)的抽象數(shù)量關(guān)系直接在圖形中得以直觀形象地展現(xiàn). 美國數(shù)學(xué)家斯蒂恩說:“如果一個特定的問題,可以被轉(zhuǎn)化為一個圖形,那么思想就整體地把握了問題,并且能創(chuàng)造性地思索問題的解法.”
思路點撥 此題如果用代數(shù)方法強行演算的話,雖然也能得到答案,但是運算“成本”太大,而且復(fù)雜的代數(shù)運算也會增加出錯的概率. 考慮到這是一道選擇題,不需要詳細(xì)的推導(dǎo)過程,因此我們不妨“投機取巧”,利用向量的幾何意義,縮短“戰(zhàn)線”.endprint
數(shù)與形是數(shù)學(xué)發(fā)展中兩個最古老的,也是最基本的研究對象,它們在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化,如某些代數(shù)問題、三角問題往往都有幾何背景,而借助其背景圖形的性質(zhì),可使那些抽象的概念、復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系變得直觀具體,以便于探求解題思路或找到問題的結(jié)論.可見數(shù)形結(jié)合,不僅是一種重要的解題方法,也是一種重要的思維方法.
作為一種數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用大致可分為以下兩種情形:第一,借助于數(shù)的精確性來闡明形的某些屬性,即“以數(shù)解形”;第二,借助形的幾何直觀性來闡明數(shù)之間的某種關(guān)系,即“以形助數(shù)”.
當(dāng)我們探究幾何問題的解題思路受阻,或雖有辦法但很艱難時,我們常常考慮能否將其轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,而轉(zhuǎn)化的常用方法是解析法即建立坐標(biāo)系;還可引進(jìn)復(fù)平面用復(fù)數(shù)的有關(guān)知識解決,綜合使用三角法、向量法等代數(shù)方法,??傻玫胶啙嵉慕夥? 其典型代表是在立體幾何與解析幾何中的應(yīng)用.
思路點撥 本題用幾何的方法證明不易,可考慮用解析法,適當(dāng)建立坐標(biāo)系,將“形”的問題轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的問題. 由于“數(shù)”具有精確性的特征,所以巧妙利用這一性質(zhì)就可以闡明“形”的某些屬性,從而準(zhǔn)確澄清“形”的模糊,使問題得以解決.
思路點撥 題設(shè)所描述的語言都非常形象直觀,同學(xué)們很容易就能畫出對應(yīng)的圖形,但是要求出實數(shù)m的范圍,卻不是靠看圖就能看出來的,這需要我們把圖形語言轉(zhuǎn)換成代數(shù)語言,然后通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇鷶?shù)運算來求得m的精確范圍.
由于圖形具有生動性和直觀性的特點,恰當(dāng)?shù)乩脠D形就能使得復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而使問題靈活、簡潔、準(zhǔn)確地獲解.說白了,就是將代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題,將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來,把數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖形的性質(zhì)來研究,思路與方法便在圖形中直觀顯示出來,不僅可以加深對數(shù)量關(guān)系的理解,而且還能簡化運算過程,起到事半功倍的效果.
1. 利用圖形研究方程或不等式的解
解方程或不等式時,如果方程或不等式兩邊表達(dá)式有明顯的幾何意義,或通過某種方式可與圖形建立聯(lián)系,則可設(shè)法構(gòu)造圖形,將方程或不等式所表達(dá)的抽象數(shù)量關(guān)系直接在圖形中得以直觀形象地展現(xiàn). 美國數(shù)學(xué)家斯蒂恩說:“如果一個特定的問題,可以被轉(zhuǎn)化為一個圖形,那么思想就整體地把握了問題,并且能創(chuàng)造性地思索問題的解法.”
思路點撥 此題如果用代數(shù)方法強行演算的話,雖然也能得到答案,但是運算“成本”太大,而且復(fù)雜的代數(shù)運算也會增加出錯的概率. 考慮到這是一道選擇題,不需要詳細(xì)的推導(dǎo)過程,因此我們不妨“投機取巧”,利用向量的幾何意義,縮短“戰(zhàn)線”.endprint
數(shù)與形是數(shù)學(xué)發(fā)展中兩個最古老的,也是最基本的研究對象,它們在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化,如某些代數(shù)問題、三角問題往往都有幾何背景,而借助其背景圖形的性質(zhì),可使那些抽象的概念、復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系變得直觀具體,以便于探求解題思路或找到問題的結(jié)論.可見數(shù)形結(jié)合,不僅是一種重要的解題方法,也是一種重要的思維方法.
作為一種數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用大致可分為以下兩種情形:第一,借助于數(shù)的精確性來闡明形的某些屬性,即“以數(shù)解形”;第二,借助形的幾何直觀性來闡明數(shù)之間的某種關(guān)系,即“以形助數(shù)”.
當(dāng)我們探究幾何問題的解題思路受阻,或雖有辦法但很艱難時,我們常??紤]能否將其轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,而轉(zhuǎn)化的常用方法是解析法即建立坐標(biāo)系;還可引進(jìn)復(fù)平面用復(fù)數(shù)的有關(guān)知識解決,綜合使用三角法、向量法等代數(shù)方法,??傻玫胶啙嵉慕夥? 其典型代表是在立體幾何與解析幾何中的應(yīng)用.
思路點撥 本題用幾何的方法證明不易,可考慮用解析法,適當(dāng)建立坐標(biāo)系,將“形”的問題轉(zhuǎn)化為“數(shù)”的問題. 由于“數(shù)”具有精確性的特征,所以巧妙利用這一性質(zhì)就可以闡明“形”的某些屬性,從而準(zhǔn)確澄清“形”的模糊,使問題得以解決.
思路點撥 題設(shè)所描述的語言都非常形象直觀,同學(xué)們很容易就能畫出對應(yīng)的圖形,但是要求出實數(shù)m的范圍,卻不是靠看圖就能看出來的,這需要我們把圖形語言轉(zhuǎn)換成代數(shù)語言,然后通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇鷶?shù)運算來求得m的精確范圍.
由于圖形具有生動性和直觀性的特點,恰當(dāng)?shù)乩脠D形就能使得復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而使問題靈活、簡潔、準(zhǔn)確地獲解.說白了,就是將代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題,將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來,把數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖形的性質(zhì)來研究,思路與方法便在圖形中直觀顯示出來,不僅可以加深對數(shù)量關(guān)系的理解,而且還能簡化運算過程,起到事半功倍的效果.
1. 利用圖形研究方程或不等式的解
解方程或不等式時,如果方程或不等式兩邊表達(dá)式有明顯的幾何意義,或通過某種方式可與圖形建立聯(lián)系,則可設(shè)法構(gòu)造圖形,將方程或不等式所表達(dá)的抽象數(shù)量關(guān)系直接在圖形中得以直觀形象地展現(xiàn). 美國數(shù)學(xué)家斯蒂恩說:“如果一個特定的問題,可以被轉(zhuǎn)化為一個圖形,那么思想就整體地把握了問題,并且能創(chuàng)造性地思索問題的解法.”
思路點撥 此題如果用代數(shù)方法強行演算的話,雖然也能得到答案,但是運算“成本”太大,而且復(fù)雜的代數(shù)運算也會增加出錯的概率. 考慮到這是一道選擇題,不需要詳細(xì)的推導(dǎo)過程,因此我們不妨“投機取巧”,利用向量的幾何意義,縮短“戰(zhàn)線”.endprint