数形结合在高中数学解题中的应用

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  【摘 要】数形结合是高中数学学习中的重要思想方法之一,可以帮助学生化简求解过程,变抽象为具体,从而找到小题快速求解的方法,大题轻松打开解题的突破口。该方法在高中数学解题中有着广泛的应用,本文就其在求最值、求参数范围、求函数零点上的应用,举例说明它在高中数学解题中的应用。
  【关键词】高中数学;数形结合;解决问题
  【中图分类号】G633.6  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437(2020)04-0117-02
  1   数形结合思想的重要性
  著名数学家华罗庚先生说过:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔離分家万事休”。所谓“数形结合”,就是根据数与形之间的对应关系,通过数与形的相互转化解决数学问题的思想,通过“以形助数、以数解形”,使复杂问题简单化、抽象问题具体化,变抽象思维为形象思维。其重要性表现在以下几个方面。
  1.1  寻找解题的突破口,化简求解过程
  有的题目题干较长,尤其是涉及分段函数或者抽象函数时,当中的计算量繁琐,代数方法冗长且抽象。这时,如果能够胸中有图,将“数”转化到“形”,不仅可以降低题目的难度,甚至还可以收到快、准等意想不到的效果。
  1.2  使抽象的问题具体化
  数学有很多抽象的知识点,如果只是从题目入手进行一味地琢磨,而不进行转化,往往会走进一个死胡同。正如在处理集运算时,往往是借助了维恩图,或者数轴来求解,这就是数形结合最典型的应用,把抽象的集合运算转化成具体的数轴上的点,直观明了,从而降低了思维难度,对学生理解题意,解决问题有很大的帮助。
  1.3  激发学生的兴趣,提高学习效率
  数学是一门较为抽象的学科,同时也是一门纯理论学科,必然枯燥一些。如果在解题过程中,能穿插着画画图,直线也好,曲线也罢,一方面激发学生学习的兴趣,提高学习效率,另外也可以从中体会数学之美。
  2   数形结合思想在问题中的应用
  2.1  利用数形结合求最值
  3   解题中应用数形结合的注意事项
  3.1  熟练掌握基本初等函数的图像及各类图像变换
  图像是解题工具,如正比例函数、反比例函数、二次函数等,另外要熟练掌握图像的变换法(平移、对称、翻折等),这样才方便我们做出草图,快速解题。
  3.2  强化几何意义的理解
  数形结合解题,很多时候并不要求精确,甚至也无法精确。如对称性、单调性等可以通过图像凸显出来即可。借助图像解题,关键要理解几何意义,才能“以形助数”。如本文例1中的三个小问,分别代表截距、斜率、距离的平方 。明确了几何意义,解题口自然突破了。
  数形结合在高中数学解题中的应用还远不止这些,如在不等式、圆锥曲线、立体几何等知识点中也高度融合了该思想方法。以数解形、以形助数,这两者是相辅相成,可为学生的解题过程提供便捷。形与数的辩证统一,需要教师和学生不断探索总结,最终达到优化解题思路的目的。
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