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摘要:本文就初中阶段遇到的一些用图形解决问题带来很大的方便进行论述,数形结合在数学中的应用比较广泛,用数形结合的思想解决问题不仅直观形象而且还方便快捷,因此是老师学生很喜爱的方法,本文就常见的问题加以归纳了,总结。
关键词:数形结合、图形、相反数、绝对值、不等式、平面直角坐标系。
正文:
从事初中数学教学7年来,一直对数学思想在教学中的应用感触颇深,特别是“数形结合”思想在数学教学中的应用真可谓是出神入化。
数形结合,主要指的是数与形之间的一一对应关系。数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”即通过抽象思维与形象思维的结合,可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而起到优化解题途径的目的。用数形结合的思想可以解决许多初中数学问题,运用数形结合思想一方面可以摆脱对代数问题的抽象讨论,更多地把代数里的东西用图形表示出来。另一方面,在几何图形的一些基本性质的教学时,多让学生动手量一量,自己发现图形中的数量关系,对一些特殊的几何图形,还可以赋值研究。下面通过典型例题的分析讲解突出数形结合思想的指导。
一、 巧用数形结合,突破字母难关
字母是数学中常用的符号,它可以表示已知数也可以表示未知数,因此用字母表示数字是数学中经常见到的。然而学生在小学见到的都是纯粹的数字,对字母比较陌生,虽然在初一一开始已经渗透了不少用字母表示数字的例子但是学生对字母还是不太理解,所以在讲不等式是遇到字母问题时我采用数形结合的方法帮助学生理解。例:已知关于x的不等式组 的整数解有5个,则a的取值范围为____________
解析:由(1)得 ;由(2)得x<3,因为原不等式组有整数解,即有解,所以 。又它有五个整数解,所以其整数解应是2,1,0,-1,-2.结合数轴分析a可在-3与-2之间取值,因为解集中包含a,所以a的值可以取-2,但不能取-3,否则整数解就多于5个了,所以a的取值范围是-3< .解决此类型题不仅要用字母表示未知数的取值范围而且还要用数轴从形上分析字母的范围比较直观而且也好理解。
二、 巧用数形结合,加深对问题的理解
在数学教学中,我们经常会发现有些基础知识讲解时学生很容易理解,但在实际应用中还是经常犯错误。如在学习平面直角坐标系时每一象限中点的横纵坐标的正负各不相同。在近期教学中有一道题用数形结合思想比较直观,例:p(m,3-m)是第二象限内的点,则m必须满足____________,本题并不是很难,学生在解答过程中都能很顺利的求出m<0且m<3,只是在最后取值时就各有不同,在讲解时我用实例讲解可是好多同学还是不理解,最后我把取值放在数轴上用图形演示学生很快就明白了,因为它比较直观形象的呈现出结果的所在。
三、 巧用数形结合,解决绝对值问题
对相反数、绝对值的定义的理解,从定义表面很难理解其本质,如果在教学中借助于数轴来讲解学生从形上确实感受定义的本质相对而言轻松一些。其实在数轴上,相反数就是在原点两旁到原点距离相等的两个点所表示的数,而绝对值表示这个数的点与原点的距离。特别是绝对值一直就是学习的难点,在讲绝对值的概念是好多同学给出具体数字能理解会解决问题,可是一旦把数字换成字母就很费解了,所以我在教学中采用数轴把字母放在数轴上的不同位置让学生体会字母表示不同的数字,再在数轴上画出不同字母到原点的距离让学生深刻理解绝对值表示的是非负数,有同学还形象的把绝对值比喻成“负号吸收器”无论什么数字只要进去出来就没有负号了。明白了绝对值的概念后我又引入了常见的退绝对值的题型,一开始同学们还是受具体数字的束缚觉得加就是正的,减就是负的所以还是不会应用,后来我还是用数形结合解决了同学们的问题。如:化简: 本题都是具体实数所以在学生还是比较容易退绝对值的,只需要注意符号的变化和实数的大小即可。做完此题后我接着把题中的具体数字改成字母表示在数轴上然后再退绝对值学生就有点不太明白了。又如:有理数 在数轴上的位置如图所示,化简下列式子
解析:从数轴上很容易看出字母的正负性,所以只须用有理数的加减运算法则进行运算再结合绝对值的概念就可以了,比如a-b是负数但其绝对值大于c的绝对值因此a-b+c仍是负数,所以退掉绝对值后变为-a+b-c了,以此类题学生很快就把后两个绝对值退掉了,再就是合并同类项了,这个很好理解。接着我又举了几个类似的问题让学生体会用数轴解决问题的好处及如何理解这类型题,最后我又引入了一个稍难一些的问题和学生一起感受数形结合在数学中的妙用。如:设x是实数,y=|x-1|+|x+1|.下列四个结论:
A.y没有最小值 B. 只有一个x使y取到最小值
C. 有有限多个x(不只一个)使y取到最小值
D.有无穷多个x使y取到最小值
其中正确的是 [ D ].
解析:我们知道,|x|的几何意义是表示数轴上点x到原点的距离.类似地可知,|x-a|的几何意义是表示数轴上点x到点a的距离.一些有关绝对值的题,利用上述绝对值的几何意义,借助数形结合,常常会得到妙解. 原问题可转化为求x取那些值时,数轴上点x到点1与点-1的距离之和为最小.从数轴上可知,区间[-1,1]上的任一点x到点1与点-1的距离之和均为2;区间[-1,1] 之外的点x 到点1与点-1的距离之和均大于2.所以函数y=|x-1|+|x+1|,当-1≤x≤1时,取得最小值2.
本题涉及到函数所以我还让学生根据x,y的取值借助于平面直角坐标系描出了该函数的图像,画出图像后我们一起发现图像在x轴上方,也就表明其y的只都是非负数,从而再一次说明绝对值的非负性。
数形结合在数学中的应用还有很多,经过对各种题型的分析我们很清楚的发现数形结合有时能很快的解决一些按正常步骤不太好解决的问题,而且对于一些比较难理解的问题采用图形很快的就能解决问题了。
参考文献:1.《初一数学教科书》(人教版)
2.少年智力开发报
3.《教学案例》
关键词:数形结合、图形、相反数、绝对值、不等式、平面直角坐标系。
正文:
从事初中数学教学7年来,一直对数学思想在教学中的应用感触颇深,特别是“数形结合”思想在数学教学中的应用真可谓是出神入化。
数形结合,主要指的是数与形之间的一一对应关系。数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”即通过抽象思维与形象思维的结合,可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而起到优化解题途径的目的。用数形结合的思想可以解决许多初中数学问题,运用数形结合思想一方面可以摆脱对代数问题的抽象讨论,更多地把代数里的东西用图形表示出来。另一方面,在几何图形的一些基本性质的教学时,多让学生动手量一量,自己发现图形中的数量关系,对一些特殊的几何图形,还可以赋值研究。下面通过典型例题的分析讲解突出数形结合思想的指导。
一、 巧用数形结合,突破字母难关
字母是数学中常用的符号,它可以表示已知数也可以表示未知数,因此用字母表示数字是数学中经常见到的。然而学生在小学见到的都是纯粹的数字,对字母比较陌生,虽然在初一一开始已经渗透了不少用字母表示数字的例子但是学生对字母还是不太理解,所以在讲不等式是遇到字母问题时我采用数形结合的方法帮助学生理解。例:已知关于x的不等式组 的整数解有5个,则a的取值范围为____________
解析:由(1)得 ;由(2)得x<3,因为原不等式组有整数解,即有解,所以 。又它有五个整数解,所以其整数解应是2,1,0,-1,-2.结合数轴分析a可在-3与-2之间取值,因为解集中包含a,所以a的值可以取-2,但不能取-3,否则整数解就多于5个了,所以a的取值范围是-3< .解决此类型题不仅要用字母表示未知数的取值范围而且还要用数轴从形上分析字母的范围比较直观而且也好理解。
二、 巧用数形结合,加深对问题的理解
在数学教学中,我们经常会发现有些基础知识讲解时学生很容易理解,但在实际应用中还是经常犯错误。如在学习平面直角坐标系时每一象限中点的横纵坐标的正负各不相同。在近期教学中有一道题用数形结合思想比较直观,例:p(m,3-m)是第二象限内的点,则m必须满足____________,本题并不是很难,学生在解答过程中都能很顺利的求出m<0且m<3,只是在最后取值时就各有不同,在讲解时我用实例讲解可是好多同学还是不理解,最后我把取值放在数轴上用图形演示学生很快就明白了,因为它比较直观形象的呈现出结果的所在。
三、 巧用数形结合,解决绝对值问题
对相反数、绝对值的定义的理解,从定义表面很难理解其本质,如果在教学中借助于数轴来讲解学生从形上确实感受定义的本质相对而言轻松一些。其实在数轴上,相反数就是在原点两旁到原点距离相等的两个点所表示的数,而绝对值表示这个数的点与原点的距离。特别是绝对值一直就是学习的难点,在讲绝对值的概念是好多同学给出具体数字能理解会解决问题,可是一旦把数字换成字母就很费解了,所以我在教学中采用数轴把字母放在数轴上的不同位置让学生体会字母表示不同的数字,再在数轴上画出不同字母到原点的距离让学生深刻理解绝对值表示的是非负数,有同学还形象的把绝对值比喻成“负号吸收器”无论什么数字只要进去出来就没有负号了。明白了绝对值的概念后我又引入了常见的退绝对值的题型,一开始同学们还是受具体数字的束缚觉得加就是正的,减就是负的所以还是不会应用,后来我还是用数形结合解决了同学们的问题。如:化简: 本题都是具体实数所以在学生还是比较容易退绝对值的,只需要注意符号的变化和实数的大小即可。做完此题后我接着把题中的具体数字改成字母表示在数轴上然后再退绝对值学生就有点不太明白了。又如:有理数 在数轴上的位置如图所示,化简下列式子
解析:从数轴上很容易看出字母的正负性,所以只须用有理数的加减运算法则进行运算再结合绝对值的概念就可以了,比如a-b是负数但其绝对值大于c的绝对值因此a-b+c仍是负数,所以退掉绝对值后变为-a+b-c了,以此类题学生很快就把后两个绝对值退掉了,再就是合并同类项了,这个很好理解。接着我又举了几个类似的问题让学生体会用数轴解决问题的好处及如何理解这类型题,最后我又引入了一个稍难一些的问题和学生一起感受数形结合在数学中的妙用。如:设x是实数,y=|x-1|+|x+1|.下列四个结论:
A.y没有最小值 B. 只有一个x使y取到最小值
C. 有有限多个x(不只一个)使y取到最小值
D.有无穷多个x使y取到最小值
其中正确的是 [ D ].
解析:我们知道,|x|的几何意义是表示数轴上点x到原点的距离.类似地可知,|x-a|的几何意义是表示数轴上点x到点a的距离.一些有关绝对值的题,利用上述绝对值的几何意义,借助数形结合,常常会得到妙解. 原问题可转化为求x取那些值时,数轴上点x到点1与点-1的距离之和为最小.从数轴上可知,区间[-1,1]上的任一点x到点1与点-1的距离之和均为2;区间[-1,1] 之外的点x 到点1与点-1的距离之和均大于2.所以函数y=|x-1|+|x+1|,当-1≤x≤1时,取得最小值2.
本题涉及到函数所以我还让学生根据x,y的取值借助于平面直角坐标系描出了该函数的图像,画出图像后我们一起发现图像在x轴上方,也就表明其y的只都是非负数,从而再一次说明绝对值的非负性。
数形结合在数学中的应用还有很多,经过对各种题型的分析我们很清楚的发现数形结合有时能很快的解决一些按正常步骤不太好解决的问题,而且对于一些比较难理解的问题采用图形很快的就能解决问题了。
参考文献:1.《初一数学教科书》(人教版)
2.少年智力开发报
3.《教学案例》