倪慧斌



幾何畫板作為作圖工具,能直觀、明了地表現函數圖形,用數形結合的數學思想,能幫助我們便捷、透徹地研究函數的性質.這為我們提高學習效率提供了一種現代化的學習手段.
我們經常會遇到求交點個數問題,現有幾何畫板,這個問題的思考就簡單多了,如:
函數f(x)=2ln x與函數g(x)=x2-4x +5的圖象的交點個數為____
打開幾何畫板的對話框,直接點擊“繪圖”,找到“繪制新函數”點擊,則會出現下面要求輸入函數的對話框(如圖1),然后用鼠標點擊依次輸入“x”,“^,“2”,“ -”,“4”,“x”,“+”,“5”,在中間光標閃動的空白處就會出現“x^2-4x+5”(如圖2),再點擊“確認”.接著重復操
作以上步驟,到再輸入第二個函數時,先用鼠標點擊輸入“2”,再點“函數”圖標,找到自然對數“In”點擊,用鼠標點擊輸入“x”,再點擊“確認”.兩個你要的函數圖象就會出現在你面前(圖3),題目的答案就一目了然了.當然這個題的草圖相對還是很好畫的,只要把握二次函數的頂點為(2,1),且知道2ln 2=ln4>1,就很容易得到草圖的形狀,也就很容易確定交點個數為2個.
當函數圖象特征差異不是很明顯,有時特殊點的位置不好確定時,幾何畫板的優勢就更明顯.
如我們研究函數y =lg x的圖象和函數y=slnx的圖象的交點個數.
結合兩個函數的基本性質,我們知道正弦函數y=slnz的取值范圍為[-1,1],而常用對數函數中lg 10 =1,但即便這樣,草圖還是不好畫,此時借助幾何畫板就很輕松了.
打開幾何畫板對話框,點擊“繪圖”,在拖動窗口中找到“繪制新函數”,點擊后,出現輸入函數的對話框,因為這兩個都是常見的初等函數,幾何畫板里有現存的模型,只用點擊“函數”,在拖動窗口里點擊“log”,它就表示的是常用對數,再用鼠標點擊對話框中的“x”鍵,最后點擊“確認”即可.完成函數y=lgx的圖象后在該對話框內重復操作上述步驟.不同之處在點擊“函數”鍵后,再拖動窗口點擊“sin”,再用鼠標點擊對話框中的“x”鍵,最后點擊“確認”,此時會有一個供你選擇單位的對話框跳出(如圖4),點擊“是”,將單位統一為弧度,其他操作跟原來一致,就會在同一坐標系得到二者的圖象,如果此時交點不是很明顯,還有一個好的辦法傳授給你,就是用鼠標分別左擊選中兩個函數圖象,當圖象都變色后,點擊對話框最上面一行的“構造”,在拖動窗口中找到“交點”,點擊,兩個圖象的三個交點就會閃亮登場,如圖5.
又如教材中出現的常見函數y=tanx和y=sinx的交點問題,在同一坐標系中,作出二者的草圖很容易,但是由于在原點附近,兩個圖象靠得很近,我們又怎么判斷交點呢?幾何畫板為此提供了放大功能.先用幾何畫板作出圖6所示的圖象,如何判斷(o,π/2]上的交點情況?
tanx>sinx,這個結論一則可以通過代數式關系tanx=sinx/cosx解釋,二則就是運用幾何畫板的放大功能輕松看圖,因為圖象靠得近,利用幾何畫板的特性,分別用鼠標左擊按住x,軸和y軸的單位點,分別向右拖動和向上拖動,你就會發現局部圖象在不斷放大(如圖7),直到你滿意為止.
了解和學習幾何畫板的基本功效,強化練習,反復實踐,在每一次操作中,你都會收到意想不到的收獲,期待你的參與,為我們深層次的學習函數鋪好堅實的路基.