張靜
【摘要】數(shù)形結合思想是重要的數(shù)學思想方法之一,“數(shù)”和“形”是事物本質的兩個表現(xiàn)形式,理解并領悟這點是數(shù)學學習的重要方面,并且極有利于解決問題;要注意正確地應用它,才能達到應有的教學目的。
【關鍵詞】中職數(shù)學;數(shù)形結合
數(shù)形結合就是把抽象的數(shù)學語言與直觀的圖形結合起來,通過數(shù)與形之間的對應和轉化來解決數(shù)學問題,它包含“以形助數(shù)”和“以數(shù)解形”兩個方面。數(shù)形結合是貫穿于數(shù)學發(fā)展歷史長河中的一條主線,并且使數(shù)學在實踐中的應用更加廣泛和深入.一方面,借助于圖形的性質可以將許多抽象的數(shù)學概念和數(shù)量關系形象化、簡單化,給人以直覺的啟示。一方面,將圖形問題轉化為代數(shù)問題,以獲得精確的結論。數(shù)與形是事物的兩個方面,正是基于對數(shù)與形的抽象研究才產(chǎn)生了數(shù)學這門學科,才能使人們能夠從不同側面認識事物。華羅庚先生說過:“數(shù)與形是兩依椅,焉能分作兩邊飛,數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微”?!皵?shù)”與“形”是數(shù)學的基本研究對象,他們之間存在著對立辯證統(tǒng)一的關系。數(shù)形結合是一種重要的數(shù)學思想,是人們認識,理解,掌握數(shù)學的意識,它是我們解題的重要手段,是根據(jù)數(shù)理與圖形之間的關系,認識研究對象的數(shù)學特征,尋求解決問題的方法的一種數(shù)學思想。它是在一定的數(shù)學知識,數(shù)學方法的基礎上形成的。它對理解、掌握、運用數(shù)學知識和數(shù)學方法,解決數(shù)學問題能起到促進和深化的作用。
1數(shù)形結合的原則
數(shù)形結合一般遵循以下三個原則:
1.1等價原則
等價原則是指“數(shù)”的代數(shù)性質與“形”的幾何的轉化應是對應的,即對于所討論的問題形與數(shù)所反映的對應關系應具有一致性。
1.2雙向性原則
雙向性原則是指幾何形象直觀的分析,進行代數(shù)計算的探索。
1.3簡單性原則
簡單性原則是指數(shù)形轉換時盡可能使構圖簡單合理,即使幾何形象優(yōu)美又使代數(shù)計算簡潔,明了。
2數(shù)形結合在數(shù)學教學中的應用
2.1數(shù)形結合解決函數(shù)問題
例1:判斷方程x2-x-2=0的解的個數(shù)。
解法1:考慮到一元二次函數(shù)y=x2-x-2與x軸的交點的個數(shù)即為方程x2-x-2=0的解的個數(shù);
∵,
∴一元二次函數(shù)y=x2-x-2是開口方向是向上,頂點為:的拋物線;
畫一元二次函數(shù)y=x2-x-2的草圖:
從圖像可以看出一元二次函數(shù)y=x2-x-2與x軸有兩個交點,
因此方程x2-x-2=0有兩個解。
解法2:把方程x2-x-2=0進行變形,得:x2=x+2,
考慮到一元二次函數(shù)y=x2與直線y=x+2的交點的個數(shù)即為方程x2-x-2=0的解的個數(shù);
一元二次函數(shù)y=x2是原點為頂點,開口向上的拋物線;
畫一元二次函數(shù)y=x2和直線y=x+2的草圖:
從圖像可以看出一元二次函數(shù)y=x2與直線y=x+2有兩個交點,
因此方程x2-x-2=0有兩個解。
上例可以看出,由相同的方程可以構造出的不同函數(shù),不會影響到結果。但是如果構造的函數(shù)適當?shù)脑?,可以給數(shù)形結合思想帶來很大的方便和簡潔。
2.2數(shù)形結合解決不等式問題
例2 解不等式
解:這里出現(xiàn)了參數(shù)a,討論起來會很困難,而用圖像法則十分簡潔.
∵的圖像是,是此圓的上半部,再令y=a-x,這是斜率為-1的平行直線束,它在y軸上的截距為a,不難從圖中看出:
(1)當a≤-1時,解為x∈[-1,3];