丁然
【摘要】數(shù)形結(jié)合思想是中學(xué)數(shù)學(xué)中一種很重要的思想,本文主要通過對利用數(shù)形結(jié)合思想解決集合、函數(shù)、方程等幾個典型例題的剖析,讀者便會發(fā)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合思想使得問題既降低了難度,又容易被理解.
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合思想;應(yīng)用;高中數(shù)學(xué)
高中作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要階段,而高中生對于解題研究的理論上還是缺乏全面性、系統(tǒng)性和針對性.數(shù)形結(jié)合,能夠加深對知識的理解,更加深刻認(rèn)識問題的本質(zhì).每年高考中都有一定量的考題采用此法解決,可起到事半功倍的作用.數(shù)形結(jié)合的思想方法是數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的主線之一,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想可以解決以下問題.
一、應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想解決集合問題
例1 設(shè)A,B,I均為非空集合,且滿足ABI,則下列各式中錯誤的是( ).
方法二 對這類全是字母描述的集合,我們可以在滿足條件的前提下,設(shè)出具體的集合,用于判斷選項的真假,令A(yù)={1},B={1,2},I={1,2,3},檢驗(yàn)四個選項可知,B錯誤.
方法三 利用韋恩圖判定,先畫出滿足題意的韋恩圖(如圖所示),據(jù)圖可知B錯誤.
解題總結(jié):通過三種方法進(jìn)行比較,不難發(fā)現(xiàn),方法三利用數(shù)形結(jié)合作圖,更為簡單高效,教學(xué)中學(xué)生易于接受,方法一、二通過計算較為復(fù)雜.因此,在教學(xué)中,對于這種一題多解的情況,可以擇優(yōu)選擇方法.
二、應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想解決方程問題
解決此類問題,需要構(gòu)造出函數(shù),畫出函數(shù)圖像,找出交點(diǎn)的個數(shù),即為原方程根的個數(shù).
例2 方程sinx=lgx的實(shí)根的個數(shù)有( ).
A.1個 B.2個 C.3個 D.無窮多個
解析 在同一平面直角坐標(biāo)系函數(shù)y=sinx和y=lgx兩圖像,交點(diǎn)的個數(shù)即為原方程根的個數(shù).
由圖中可看出兩函數(shù)圖像有三個交點(diǎn),此方程共有三個解.
答案:C.
注意:用此法時作圖要精確,否則容易出現(xiàn)錯誤.
三、應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想解決函數(shù)問題
在中學(xué)我們學(xué)習(xí)函數(shù)時,研究函數(shù)的性質(zhì)——單調(diào)性、周期性、有界性、奇偶性等,函數(shù)的圖像是我們研究中最感興趣的部分之一,我們可以從直觀的圖形上認(rèn)識函數(shù)的性質(zhì).從初中研究的一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù),到高中研究的指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、三角函數(shù)等基本初等函數(shù)時,都與圖形結(jié)合到一起研究.
例3 已知二次函數(shù)f(x)=x2+x+a(a>0),若f(m)<0,則f(m+1)的值是( ).
A.0 B.符號與a有關(guān)
C.負(fù)數(shù)D.正數(shù)
分析 先求出函數(shù)f(x)=x2+x與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),確定小于零時的區(qū)間為(-1,0),區(qū)間長為1,而a>0,則f(x)圖像由函數(shù)f(x)=x2+x向上平移,則f(x)<0的區(qū)間長會小于1,再由f(m)<0,得m+1一定超出了小于零的區(qū)間得到結(jié)論.
解 由f(x)=x2+x=0,解得x=0或x=-1,即兩個零點(diǎn)之間的距離等于1.又因?yàn)閍>0,所以f(x)圖像由函數(shù)f(x)=x2+x圖像向上平移,此時函數(shù)f(x)的兩個零點(diǎn)之間的距離小于1.因?yàn)閙+1-m=1,f(m)<0,
所以m+1一定超出了小于零的區(qū)間.
根據(jù)二次函數(shù)的圖像可知f(m+1)為正數(shù),
故選D.
總結(jié):本題不僅需要對二次函數(shù)的性質(zhì)能夠靈活運(yùn)用,而且能將抽象的函數(shù)關(guān)系與具體的圖形性質(zhì)密切聯(lián)系起來進(jìn)行探究.
最后,希望工作在一線的高中教師在不斷提高專業(yè)知識水平的同時,也不斷提高教學(xué)水平,讓數(shù)學(xué)思想在高中數(shù)學(xué)的舞臺上綻放出耀眼的光芒.
【參考文獻(xiàn)】
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數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2015年3期