江蘇省啟東市呂四中學 張水菊
數形結合,讓解題更加便捷
江蘇省啟東市呂四中學 張水菊
在一定范圍內,數與形可以相互轉換,教師需要搭建橋梁,構建數與形關系,把圖形性質轉化為數量關系,或者把數量關系轉化為圖形性質,從而讓問題更趨簡單,讓抽象變得具體。本文著重從數量關系與圖形性質之間的關系出發,具體談談運用技巧,從而真正讓解題由復雜變為簡單。
數學;解題;數形結合
數量關系相對抽象,而圖形性質則比較具體,兩者雖同屬于數學范疇,卻是屬于兩個不同方向的概念。但是數量與圖形在一定程度下可以相互轉換,如果在解題過程中進行轉換,就可以把抽象復雜的數量關系變得更加直接。從歷年高考內容來看,數形結合一直是其重點。
例:有三個函數,分別為4x+1,x+2,-2x+4,對于實數x,,設f(x)為函數中的最小值,則其最大值為( )。
思考:對于相對抽象的函數來說,借助圖像,則更加直觀便捷地解決問題;反之,如直接通過解不等式的方法來求解其分段表達式,再根據每段函數的單調性來求解,則過程煩瑣,計算復雜,浪費時間。
例:對于函數f(x)=Msin(ωx+φ)(ω>0)在這個區間[a,b]上是增函數,且f(x)=-M,f(b)=M,那么函數g(x)=Mcos(ωx+φ)在區間[a,b]上( ).
A.可以取得最大值M
B.可以取得最小值-M
C.是增函數
D.是減函數

思考:因為該題為選擇題,因而在求解過程中,不需要嚴密的邏輯關系,可以通過假設直接帶入,比如針對這道函數,則可以假設為M=1,ω=1,φ=0,并且通過坐標系進行作圖引導學生進行觀察,簡單直接,省去計算煩瑣。

例:實數x,y滿足x2+y2-4x+3=0,求2x+y的最值。

思考:針對這一題目,僅僅通過解析幾何來計算,比較復雜,通過建構圖形關系,賦予b=2x+y截距的幾何意義,即斜率為-2的直線在y軸上的截距,從而柳暗花明,讓解析幾何變得簡單直接。
總而言之,讓復雜的代數問題,通過建立數形關系,就可以化繁為簡,化腐朽為神奇。在具體解題過程中,最根本的還是需要將幾何圖形與論證的多項式進行整理,讓二者達到直觀與抽象的和諧統一,從而最終為我們解題打開另一扇窗。
[1]季延奎.數形結合思想在解題中的應用[J].山東教育,2013(27).
[2]張曉凱.數形結合思想在應用向量方法解題中的體現[J].中學數學月刊,2015(10).