“以数思形”巧解函数问题

来源 :数学教学通讯·高中版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Q529801428
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  [摘 要] 函数是数学的灵魂,在高中数学中的地位也是毋庸置疑的. 说它是“灵魂”,与其抽象、复杂的特点是分不开的,当然这也是学生们感到头疼的关键所在. 那么如何才能让抽象的函数变得直观、易于理解从而掌握其单调性等一系列属性呢?这就不得不提到数形结合思想的重要性.
  [关键词] 数形结合;函数;取值范围;零点
  数形结合思想的应用一般有两种形式:以形助数和以数辅形,也就是将“数”和“形”统一起来,化“复杂”为“简单”. 化“抽象”为“直观”,从而达到使解题变简单的目的. 而函数本身就离不开图形,它的许多属性都可以从图形中轻而易举获得,因此数形结合思想与函数结下了不解之缘,连著名的数学家华罗庚先生都称赞道:“数缺形时少直觉,形少数时难入微. 数形结合百般好,隔离分家万事非”.
  3. 方法提炼
  在这道真题中,出题者可谓是用心良苦,前一问抛砖引玉,较为简单,后一问则加大难度,两问之间沟通的桥梁就是解此题至关重要的一步:函数图形,对于学生来说,只有在直观的图形面前,他们才能轻松地判断分段函数的多种可能情况,快速地列出分类讨论的不等式组. 因此,数形结合思想在此题中运用得恰到好处,熟悉这种思想的学生可以轻松快速地解题. 由此可见,数形结合思想在高考中往往是可以为考生提供解题思路,加快解题速度的不可多得的好方法. 该思想在其他情境的函数问题中也效果明显,值得学生们好好掌握.
  “以数思形”之方程问题
  笔者在教学过程中发现,尽管数形结合思想大家都耳熟能详,但如何應用确是困扰学生们的头号问题,以至于在面对具体问题时束手无策. 本人认为,这是缺少对该思想应用场合的归纳指导,下面就该方面详细说明,希望可以给读者们一些帮助,让数形结合不再仅仅是我们口中的“漂亮”辞藻,而是实实在在地为学生们指点迷津. 高中数学里有很多概念都是以几何元素和几何背景建立起来的,如向量、三角函数等,这些都可以“以数思形”,根据代数式的图形分析其几何性质,从而在曲线图形和方程之间建立联系.
  点评:本题运用数形结合的思想,巧妙地发现其中一个交点位置是固定的,从而有效地避免了传统解法的分类及繁杂的数学运算与推理,顺利求出参数的值.
  总结提高
  上述几种类型的问题解析中,都无不体现了数形结合思想的重要性. 运用数形结合思想,能使抽象的数学问题直观化、形象化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质,激发解题灵感,大大优化解题过程. 但要真正地熟练掌握数形结合思想,应鼓励学生们平时注重培养自己的识图、观图、作图、用图能力,只有扎实的图像基本功,才能使数形结合思想完美地应用于解题中.
  数形结合思想的实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,也就是对题目中的条件和结论既分析其代数含义又挖掘其几何背景,在代数与几何的结合上寻找解题思路. 数形结合方法可以用来解答各种难题;包括一些复杂函数的极值问题、复杂的集合问题、方程与不等式问题等等. 在高中数学教学中,应当立足教材,挖掘数学思想方法,优化教学过程,在讲授知识过程中适时渗透数形结合思想方法,帮助学生提高数学学习能力.
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