沈麗莉

【摘 要】數(shù)形結合是高中數(shù)學中最常用的方法之一，將數(shù)與形兩個最基本的研究對象結合在一起，相互映襯，往往能起到事半功倍的效果。本文對數(shù)形結合的概念進行了分析，并對高中數(shù)學中的數(shù)形結合例子進行剖析，為高中生的數(shù)學學習提供了指導性的意見。

【關鍵詞】數(shù)形結合；高中數(shù)學

在很多人心目中，數(shù)學就是大堆數(shù)字和邏輯符合的結合，實際上在數(shù)學的世界里可以大體分為兩個概念，一個是數(shù)，一個是形，數(shù)和形之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系，可以說二者是相輔相成的關系。高中數(shù)學內(nèi)容繁雜，而數(shù)形結合可以幫助學生輕松的理解數(shù)學中的特別含義。也是老師傳授數(shù)學知識的主要方法。

一、數(shù)形結合的含義及作用

數(shù)形結合是將數(shù)學領域中“數(shù)”和“形”兩大對象結合起來的有效方式，也是一種常用的數(shù)學思想方法。數(shù)形結合在應用方面主要有兩種表現(xiàn)，一種是“以數(shù)解形”，另一種是“以形助數(shù)”。可以用數(shù)字的精確性來表現(xiàn)某種形的屬性。也可以用形的直觀性來表明數(shù)字與數(shù)字之間的關系。

數(shù)學中經(jīng)常用數(shù)形結合的方式將抽象問題具體化，復雜問題簡單化，逐步找到解決數(shù)學問題的方法。高中數(shù)學涉及的幾何函數(shù)、方程式、集合等問題，若單純的從數(shù)字層面來理解，很多學生是不容易理解清楚的；若單純的用幾何圖形來表示，又難以達到數(shù)學解題的目的。所以數(shù)形結合是高中數(shù)學應用最為廣泛的方法。

二、數(shù)形結合解決集合問題

高中數(shù)學中會涉及到一個重要的知識點——集合，集合是表達元素之間的各種內(nèi)在關系，包括并集、補集、交集。這種包含與被包含之間的關系本身就具有一定的圖形意味。采用數(shù)形結合的方式就是將這些元素間抽象的關系具體化、形象化。以便學生能夠更好的理解其中的含義。

學生在遇到集合問題時，一般選用兩種圖形配合解決問題，一種是數(shù)軸，另一種是韋恩圖。在數(shù)軸上，學生通過標注元素的范圍，可以直觀的看出元素間的關系。例如，X<2，Y>-2如圖1所示；若a≥3，b≤-1，用數(shù)軸表示則如圖2所示。

韋恩圖在集合的解題中用得最多，主要偏向于解決數(shù)型集合問題，很多在邏輯關系上很繞的題目，都可以通過韋恩圖來解決。例如題目為：

對某公司有100個員工進行抽樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其中喜歡看球的人有58人、喜歡看戲劇的有38人，喜歡看電影的有52人，而既喜歡看球又喜歡看戲劇的人有18人，既喜歡看電影又喜歡看戲劇的有16人，三種都喜歡的人有12人，那么其中只喜歡看電影的有多少人？

通過閱讀題目的數(shù)據(jù)關系很多邏輯思維能力不強的學生理解起來非常困難，里面包含了各種包含相交關系，我們可以將這三種活動分別用三個圓表示，根據(jù)題目中的數(shù)據(jù)關系找到對應的數(shù)據(jù)，如上圖所示。通過韋恩圖將未知的區(qū)域即同時喜歡看球和看電影的人數(shù)設置為x，那么通過等式關系可以得出：

（40-x）+x+（36-x）+6+12+4+16=100，解得x=14；則只喜歡看電影的人有36-x=22。

三、數(shù)形結合解決方程與不等式問題

方程式是高中數(shù)學的重點知識，是學生必須熟練掌握的關鍵知識點。在解題時，通過數(shù)形結合可以更好的拓展學生的解題思路。高中數(shù)學中坐標系是圖形表達的重要領域，可以用來輔助解決方程式、不等式等問題，解題思路是將方程式或者不等式作為繪制圖形的依據(jù)，對繪制的圖形進行觀察，通過圖形中的交叉等關系找到解題的關鍵。

例如求方程sin2x=sinx在區(qū)間（0，2π）解的個數(shù)。

根據(jù)題目直接畫出sin2x和sinx的圖形，根據(jù)兩個圖形的交點個數(shù)即可得出答案，繪制的圖形如右圖所示：

從圖形中可以直觀的看到兩個圖形的交點有3個，所以該題的解為3。

不等式也是一種函數(shù)關系的表達，大多數(shù)不等式可以直接通過題目本身找出問題的答案，但是過程一般比較繁復，若解題中一步出錯，則整道題皆錯。若在解決不等式時能夠與圖形結合，則會大大降低出錯的機會，而同學理解起來也非常直觀簡單。

例如：解不等式■>x+1

在分析該題目時，將不等式兩邊的分別看作為兩個函數(shù)，依次為y=■，g=x+1，在坐標上畫出兩個函數(shù)的圖形，如右圖所示。在結合題目中給出的信息y>g，則可以輕松找到解為{x|-2.5

四、總結

總而言之，數(shù)形結合方式在高中數(shù)學中被廣泛應用，運用該方法解題可以讓枯燥難以理解的數(shù)學知識變得更加直觀簡練，學生在解題時，要多運用該方法，將該方法滲透到各種題目中，做到靈活運用，融會貫通，將數(shù)學中的公式和解題思路聯(lián)系起來，以形助數(shù)，找到最為簡潔的解題思路。

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（作者單位：江蘇省南通市海安縣李堡中學）