数形结合思想的应用

来源 :中学生数理化·高二高三版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:livos
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  在高中数学中,数形结合思想占据着极其重要的地位,其本质是“数”与“形”之间的相互转换。数形结合思想就是将数量关系和空间图形结合起来考查的思想方法。根据需要,可把量的问题转化为图的问题去研究,或者把图形问题转化为数量关系问题去研究。数形结合在数学解题过程中有重要的指导意义,它不仅可以简洁地使一些题目得到解决,使复杂、抽象的问题具体化、简单化,同时还可以开拓解题思路,运用“以数解形”“以形助数”的方法优化解题途径,为研究和探求数学问题提供鲜明和创新的思路。在解答数学问题时,有效运用数形结合思想,将“数”和“形”有机结合起来,便可以达到快速、巧妙、精确解题的目的。现结合具体例题,谈谈数形结合思想的应用。
  一,有关动曲线与定曲线的问题
  例1 已知函数 若 ,则a的取值范围是()。
  A.
  B.
  C.[-2,1]
  D.[-2,0]
  解析:函数 的图像如图1所示。
  当x≤0时,由g’(x)=2x-2,得曲线g(x) =X2-2x在原点(O,0)处的切线的斜率为k=g’(O)=-2,则-2≤a≤O时,|f(x)|≥ax恒成立。
  当r>0时,若直线y=ax与曲线g(x)=ln(x 1)有公共点,则O  .
  综上所述,a的取值范围为[-2,O]。
  二.函数的奇偶性问题
  例2 定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(x 2),当x∈[1,3]时,f(x)=2-|x-2|,则()。
  A.
  B.f(sin l>f(cos l)
  C.f(tan 3)  D.f(sin 2)  解析:由f(x)=f(x 2),得函数f(x)的周期为2,则可画出它的大致图像(如图2)。
  由|sin 2|、|cos 2 |均属于区间(O,1),且|sin 2|>|cos 2|,函数y=f(x)在(0,1)上单调递减,得f(sin 2)  三、函数、方程的零点个数问题
  例3 已知函数 有下列关于函数y=f[f(x)] 1的零点个数的判断,正确的是()。
  A.当k>0时有3个零点,当k<0时有2个零点
  B.当k>0时有4个零点,当k<0时有1个零点
  C.无论k为何值,均有2个零点
  D.无论k为何值,均有4个零点
  解析:(1)当k>0时,函数f(x)的图像如图3所示。由f[f(x)] 1=O,得f[f(z)]=-1,则 或f(x)=t2∈(o,1)。
  由f(x) =t1,得存在两个零点x1、X2;由f(x)=t2,得存在两个零点X3、X4
  此时共存在4个零点。
  (2)当k<0时,函数f(x)的图像如图4所示。由f[f(x)] 1=O,得,f[f(x)]=-1,则f(x)=t∈(O,1),此时仅有1个零点xo。
  应选B。
  四.几何概型问题
  例4 向平面区域 ,o≤y≤1)内随机投入一点,则该点落在曲线(下转第18页)这个数字说明,死海的水面在过去40年里正以每年0.5m的速度(现在还有水位每年下降Im的说法)在下降。
  X3(O≤z≤1),
  下方的概率为
  。
  解析:作出图形(如图5)。
  平面区域 的面积为
  由图5得曲线y=X3(O≤z≤1),
  与x轴围成的区域可分为两部分,分别记其面积为
  所求概率为
  五.解析几何中的最值问题
  例5 (1)在直线l:3x-y-l=0上求一点P,使点P到点A(4,1)和C(3,4)的距离之和最小。
  (2)在直线:3x-y-l=0上求一点M,使点M到点A(4,1)和B(O,4)的距离之差最大。
  解析:如图6。
  (1)点A(4,1)和C(3,4)在直线l:3x-y-l=0的同侧。
  易得点c关于直线l的对称点为 。
  直线AC.的方程为19x 17y-93=0。
  联立19x 17y-93=0和3x-y-1=o,可得点 。
  (2)点A(4,1)和B(O,4)在直线l:3x-y-l=O的两侧。
  易得点B关于直线l:3x-y-l=0的对称点为B1(3,3)。
  直线AB1的方程为2x y-9=0。
  联立2x y-9=O和3x-y-1=0,可得点M(2,5)。
  六,立体几何问题
  例6 一个四面体相对的棱长度分别相等,分别为 ,则该四面体的体积为
  。
  解析:如图7,构造一长方体ABCD-A181C1D1
  设四面体AB1D1C三组相对的A棱的长度分别为 ,长方体的棱长分别为x、y、z。
其他文献
常用逻辑用语在高考中要求不高,常作为一種解题工具,与方程、函数、不等式等知识结合出现,会涉及一些數学思想,所以挖掘其中蕴涵的数学思想就显得很有必要,下面举例说明。
对普通人来说,追求包装设计的视觉冲击力或许是一种享受,而对盲人患者来说,他们可能更希望包装设计能更多地体现出对达一特殊群体的关注。
烟包加工工艺种类繁多,包括胶印、凹印、柔印、网印、烫印、压凹凸等。根据烟包设计的特点,不同烟包需要采用不同的印刷工艺,目前以凹印工艺为主,有的烟包还可能采用组合工艺。早
关于三视图的定义,教材是这样给出的,“光线依次从几何体的前面向后面、左面向右面、上面向下面的正投影,分别叫做几何体的正视图、侧视图、俯视图,几何体的正视图、侧视图和俯视图,统称为几何体的三视图”。三视图的定义图文并茂、简洁明快,但缺少数学属性,好记忆难应用。要深度理解三视图的定义,必须从图形中挖掘特征量,从投影的物理方法与过程中提炼数学本质,来丰富三视图的定义的内涵。  一、三视图的定义评析  1