高中函数数形结合的教学方法探析

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  函数是高中数学教学的重要组成部分,但也是高中数学教学中的难点,它理论性强,极其考验学生的逻辑思维能力。从多年的教学经验来看,数学学习要讲究方法,科学的将数形结合思想贯彻落实到函数教学中,可使很多数学问题迎刃而解,化抽象为具体,化复杂为简单。教师在教学过程中,要注意渗透教学思想,从而让学生掌握解题技巧,提高解题能力。
  一、数形结合思想求函数的定义域
  定义域是函数的重要要素,看似简单,但在解题时容易出错,不容疏忽。在解题过程中,应把使函数有意义的条件一一列出,求解后,结合图形逐一判断。在教学过程中,教师要强调函数定义域对解题的重要性,培养学生好的解题习惯。
  例1:求函数y=的定义域
  解题分析:求此函数的定义域,必须使1-log2 x≠0x>0,由1-log2 x≠0得,log2 x≠1。学生画出对数函数y=log2 x的图像后,由图像可容易得出,当log2 x=1时,x=2,所以x>0与x≠2求交集得出该函数的定义域为x x>0且x≠2。
  二、数形结合思想求函数的值域
  将函数与图形有机结合,利用图形的直观性求函数的值域即数形结合法求函数的值域。此类题型函数的解析式往往具有某种明显的几何意义,比如直线的斜率或两点的距离等,运用数形结合法解此类题目,一般一目了然,更加容易,在解题过程中非常实用。
  例2:求函数y=x2-2x-3,x∈(1-,2]的值域
  解题分析:看到此题为二次函数,因为函数不是单调函数,不能用代端点值来求值域,画出二次函数(1,2]在的图像,观察图像的直观表达可以看出,函数的最小值是在对称轴处获得,即x=1时,函数取得最小值y=-4,所以该函数的值域:(0,-4]。
  此类题目是学生容易出错的地方,学生往往习惯于直接带入区间端点的值求函数值域,教师在教学过程中,应反复强调练习,培养学生数形结合的解题思想。
  三、数形结合思想求函数的单调区间及单调性
  函数的一条重要性质即单调性,它反映了函数值的变化规律,在解答题目时有广泛应用。遇到求单调性的试题,第一反应即通过对函数的求导进行求解,但是有些题目如果通过对函数的求导进行解答,反而将原本简单的题目复杂化。
  例3:求函数f(x)=的单调区间及单调性
  解题分析:分析原函数并进行变型,得出f(x)=-1,不难看出,此函数的图形是在y=的图形上演变而来,因此,将函数y=的图形往下平移一个单位就能得到原函数的图形,这样该题目就能轻松的解答,不仅节省了时间,也提高了学生的解题效率。
  四、数形结合思想在函数奇偶性方面的利用
  函数的另一重要性质即奇偶性,在函数的解题和做图像的过程中最主要的是掌握函数的奇偶性。如果想在函数奇偶性中很好的利用数形结合思想,学生必须清楚的掌握奇函数的图像关于原点中心对称,但偶函数的图像关于y 轴对称。只有清楚地认识到函数的图像特征,才会在解题的道路上得心应手。
  作为高中数学教师,在教学的过程中,每一节课都要详细讲解,抓住数和形的转换,挖掘数形结合的教育价值,利用各种方法激发学生的学习兴趣,反复练习,反复讲解,引导学生认识到数形结合思想的重要性,掌握每种函数的图像及其性质,从而提高解题方法、解题技巧和思维能力。
  作者单位 陕西省横山中学
  编辑 张晓楠
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