馬金玲
摘 要:數(shù)形結合思想在高中數(shù)學中有著廣泛的應用,可給學生帶來直觀的認識,降低解題繁瑣程度,提升解題效率.為使學生能夠靈活應用數(shù)形結合思想解答相關數(shù)學習題,應注重結合自身經(jīng)驗,為學生展示數(shù)形結合思想的具體應用,使其更好地把握這一解題思想的應用細節(jié).
關鍵詞:數(shù)形結合思想;數(shù)學;解題;應用
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2021)10-0022-02
“數(shù)”與“形”有著密切的聯(lián)系,兩者結合起來可獲得事半功倍的解題效果,因此教學中應注重數(shù)形結合思想的灌輸,為學生系統(tǒng)、深入的講解數(shù)學基礎知識,使其掌握各種圖象繪制技巧,并能根據(jù)圖象構建正確的圖形,靈活用于解答數(shù)學習題中,促進其解題能力的顯著提升.
一、借助數(shù)形結合思想,解答零點習題
零點是高中數(shù)學的重要知識點,相關題型在高考中的出現(xiàn)頻率較高.解答零點問題應注重根據(jù)題意對函數(shù)的形式進行轉(zhuǎn)化,以方便的繪制出對應函數(shù)的圖象,運用數(shù)學結合思想將其轉(zhuǎn)化為圖象交點問題,問題便迎刃而解.如下題:
已知函數(shù)f(x)=3x+x,g(x)=log 3x+x,h(x)=sinx+x的零點依次為x1,x2,x3,其大小關系正確的是().
A.x1
C.x3
D.x2
圖1認真觀察三個函數(shù)解析式,可知其均含有x,因此可將各解析式拆分成兩部分,其零點分別表示函數(shù)y=3x、y=log 3x、y=sinx和y=-x交點的橫坐標.在同一坐標系中繪出的函數(shù)圖象,如圖1所示:
由圖可直觀的看出三個函數(shù)和y=-x圖象交點對應的橫坐標關系,即,x1
二、借助數(shù)形結合思想,解答參數(shù)習題
三角函數(shù)是高中數(shù)學的重要構成部分,尤其求解三角函數(shù)表達式中相關參數(shù)的取值范圍、個數(shù)等問題時借助數(shù)學結合思想,可直觀的看到參數(shù)之間的關系,順利突破題目,因此,解題中應提高數(shù)形結合思想應用意識,通過繪制對應的圖形,充分挖掘題目隱含條件,高效的解答出相關習題.如下題:
已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+π3)(ω∈Z),當x∈(0,π3]時,f(x)=32有唯一解則滿足條件的ω的個數(shù)為().
A.5B.6C.7D.8
題目中ω正負不確定因此,需要進行分類討論.①當ω>0時,由x∈(0,π3],則ωx+π3∈(π3,πω3+π3]
∵f(x)=32有唯一解,繪制出y=sinx函數(shù)圖象,如圖2所示.
可知πω3+π3∈[2π3,7π3),解得ω∈[1,6),又∵ω∈Z則ω=1、2、3、4、5;
②當ω<0時,由x∈(0,π3],則ωx+π3∈[πω3+π3,π3),同理易得πω3+π3∈(-5π3,-4π3],解得ω∈(-6,-5],又∵ω∈Z,則ω=-5;綜上可知,滿足條件的ω共有6個,選擇B項.三、借助數(shù)形結合思想,解答方程習題函數(shù)與方程聯(lián)系緊密,尤其一些方程習題通過轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,借助函數(shù)圖象運用數(shù)形結合思想能夠快速作答.尤其為保證解題的正確性,應注重根據(jù)題設準確的繪制出不同定義域內(nèi)的函數(shù)圖象,通過函數(shù)圖象交點迅速的判斷出方程根的個數(shù).如下題:
已知函數(shù)f(x)=-x,x≤0-x2+2x,x>0,若0
A.2B.3C.4 D.5
該題目是分段函數(shù)和二次函數(shù)綜合題目難度較大.∵f2(x)-bf(x)=0,則可得f(x)=0或f(x)=b,在平面直角坐標系中畫出函數(shù)f(x)的圖象如圖3所示:
由圖3可清晰的看到當f(x)=0時,x=0或x=2共兩個根;當f(x)=b,0
四、借助數(shù)形結合思想,解答向量習題
高中階段向量既可以單獨出題,也可以作為解答其他習題的工具,尤其在解答向量與三角形結合的習題時,通過構建合理的直角坐標系,將向量之間的關系運用坐標表示出來,而后通過坐標的運算進行求解,可迅速解答出難度較大的習題.如下題:
已知AB ⊥AC ,|AB |=1t,|AC |=t,若P點是△ABC所在平面內(nèi)一點,且AP =AB AB +4AC AC ,則PB ·PC 的最大值為().
A.13B.15C.19D.21
解答該題目時可運用數(shù)形結合法.根據(jù)題意,構建以A為原點,AB 方向為x軸,AC 方向為y軸的平面直角坐標系,如圖4所示:
∵|AB |=1t,|AC |=t,,所以B(1t,0),C(0,t),又∵AP =AB AB+4AC AC ,則P(1,4),故則PB =(1t-1,-4), PC =(-1,t-4), PB ·PC =17-(4t+1t),而4t+1t≥24t·1t=4,則PB ·PC ≤17-4=13,當且僅當4t=1t,t=12時取等號,此時PB ·PC 的最大值為13,選擇A.
借助數(shù)形結合思想解答高中數(shù)學習題時,不僅要認真審題,將陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,而且還要運用所學知識準確地繪制出各種函數(shù)圖象以及圖形,通過對圖象、圖形的認真分析,準確的找到相關參數(shù)之間的內(nèi)在關系,在解題中少走彎路,順利的得出正確答案.
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[責任編輯:李 璟]