高考专题训练二十三 数形结合思想

数形结合思想在高考解题中的应用数形结合不仅是一种重要的解题方法，也是一种的思维方法。

它在中学数学教学中占有重要的地位，也是历年高考重点考察的内容之一。

在运用数形结合解题时要注意以下两点：（1）“形”中觅“数”：根据形的直观性来寻求数量关系，将几何问题代数化，以数助形，使问题得到解决；（2）“数”中构“形”：根据代数问题具有的几何特征，进而发现数与形之间的关系，从而使代数问题几何化，使问题得到解决。

下面通过一些典型例题来说明数形结合思想在解题中的运用。

题型一、集合问题例1．已知集合A={}{}|23,|14x x B x x x -≤≤=<->或,则集合A B = ____________________.解析：利用数轴表示，可得{}|21A B x x =-≤<-评注：本题考查集合的基本运算，属容易题。

题型二、函数问题 例2．点P （x,y ）在直线430x y +=上，且x,y 满足147x y -≤-≤，则P 到坐标原点距离的取值范围是__________________.解析：如图，直线430x y +=分别与直线14,7x y x y -=--=的交点为12(6,8),(3,4)P P --易知12||10,||5OP OP ==，故||OP 的取值范围为[]0,10评注：考查两点间的距离公式及分析、解决问题的能力。

注意虽然12||10,||5OP OP ==，但||OP 的取值范围不是[]5,10。

题型三、三角问题例3函数()2)f x x π=≤≤的值域是_______________. 解析：原式可化为y ==1)x ≠ 由数形结合思想得1cos 1sin x x-+可理解为动点(sin ,cos )x x 与定点(1,1)连线斜率的取值范围，。

可求取值范围是[]0,+∞，由此可求得1)x ≠的值域为[1,0)-，当sin 1x =时，()0f x =，所以值域是[]1,0-。

高考专题训练二十三数形结合思想第一篇：高考专题训练二十三数形结合思想原马：感觉还错三个对？弄对此迷，的时候应该呢钙？磨洗弥久而愈！姿态来果在行你？心恐：烧伤仅；务等技；带校音功可以很？说偏低；妄自尊大的。

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高三秋季数学讲义“数形结合思想专题”知识定位本讲内容：数形结合在解题中的作用掌握目标：深化数形结合的思想解题，一是“形”的问题如何通过“数”来解决，这实质上是解析几何的方法；二是“数”的问题如何通过“形”的直观，简捷地解决。

考试分析：数形结合是历年高考的重点和热点.数形结合作为一种数学方法，在考试中通常穿插在函数和方程、解析几何中来考察，用数形结合往往能化繁为简，出奇制胜。

知识梳理知识梳理1.“形”的问题通过“数”来解决数与形是数学研究的两个重要方面，在研究过程中，数形结合既是一种重要的数学思想，又是一种常用的数学方法.数形结合是历年高考的重点和热点.数形结合包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面，其中“以形助数”是其主要方面，其方法的关键是根据题设条件和探求目标，联想或构造出一个恰当的图形，利用图形探求解题途径，对于填空题可以简捷地直接获得问题的结果，对于解答题要重视数形转换的等价性论述，避免利用图形的直观性代替逻辑推理得到结果.“数缺形时少直观，形少数时难入微”，利用数形结合的思想方法可以深刻揭示数学问题的本质.函数的图象、方程的曲线、集合的韦恩图或数轴表示等，是“以形示数”，而解析几何的方程、斜率、距离公式、向量的坐标表示等则是“以数助形”，还有导数更是数形结合的产物，这些都为我们提供了“数形结合”的知识平台.利用数形结合来解决实际问题有下列几种思考途径：1.方程或不等式问题常可转化成研究两个函数图象的交点或位置关系的问题.2.利用复数模的性质、解析几何中的重要公式（如两点间的距离、定比分点、直线的斜率、点到直线的距离公式等）、定义等寻找数式的图形背景及有关性质.3.有关图形的问题，常考虑建立恰当的直角坐标系、极坐标系、复平面，以谋求用方程不等式等工具来量化处理.知识梳理2.“数”的问题通过“形”来解决数形结合，数形转化常应用于以下几个方面：(1)集合的运算及韦恩图；(2)函数与图象的对应关系，导数的几何意义；(3)解析几何中方程的曲线与方程的关系；(4)以几何元素和几何条件为背景建立的概念，如三角函数和向量；(5)所给代数式的结构含有明显的几何意义，如斜率、截距和距离等．数形结合的思想简而言之就是代数问题几何化，几何问题代数化，充分利用图形的直观性和代数推理的合理性和严密性研究问题．例题精讲【试题来源】2012高考真题山东理12 【题目】设函数21(),()(,,0)f x g x ax bx a b R a x==+∈≠，若()y f x =的图象与()y g x =图象有且仅有两个不同的公共点11(,)A x y 22(,)B x y ,则下列判断正确的是（ ） 【选项】A.当0a <时，12120,0x x y y +<+> B. 当0a <时，12120,0x x y y +>+<C. 当0a >时，12120,0x x y y +<+<D. 当0a >时，12120,0x x y y +>+>【答案】B【解析】在同一坐标系中分别画出两个函数的图象，当时，要想满足条件，则有如图，做出点A 关于原点的对称点C,则C 点坐标为，由图象知即，同理当时，则有，故答案选B.另法：，则方程与同解，故其有且仅有两个不同零点.由得或.这样，必须且只须或，因为，故必有由此得 .不妨设，则 .所以，比较系数得，故 .，由此知，故答案为B.备注:数学中考查创新思维，要求必须要有良好的数学素养，考查新定义函数的理解、解绝对值不等式，中档题，借形言数。

【精选三年经典试题（数学）】2014届高三全程必备《高频题型全掌握系列》21.数学方法：数形结合1.(2012·潍坊模拟)如图，为了研究钟表与三角函数的关系，建立如图所示的坐标系，设秒针尖位置P (x ，y )．若初始位置为P 0⎝ ⎛⎭⎪⎫32，12，当秒针从P 0(注：此时t ＝0)正常开始走时，那么点P 的纵坐标y 与时间t 的函数关系为( ) A ．y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π30t ＋π6 B ．y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π60t －π6 C ．y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π30t ＋π6 D ．y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π30t －π3 选C 由题意可得，函数的初相位是π6，排除B 、D.又函数周期是60(秒)且秒针按顺时针旋转，即T ＝2π|ω|＝60，所以|ω|＝π30，即ω＝－π30.2.(2012·全国)正方形ABCD 的边长为1，点E 在边AB 上，点F 在边BC 上，AE ＝BF ＝37.动点P 从E 出发沿直线向F 运动，每当碰到正方形的边时反弹，反弹时反射角等于入射角．当点P 第一次碰到E 时，P 与正方形的边碰撞的次数为( )．A ．16B ．14C ．12D ．10 解析 当E 、F 分别为AB 、BC 中点时，显然碰撞的结果为4，当E 、F 分别为AB 的三等分点时，可得结果为6(如图1所示)．可以猜想本题碰撞的结果应为2×7＝14(如图2所示)．故选B.答案 B3.(2012·西安质检)设a 是方程1x －log 2x ＝0的实数根，则有 ( )．A ．a <0B ．1<a <2C ．0<a <1D ．a >2解析 由题意可知，a 是函数y ＝1x与y ＝log 2x 交点的横坐标，作出图象即可得1<a <2.答案 B4.(2012·杭州高中月考)函数y ＝xa x|x |(0<a <1)的图象的大致形状是( )．解析 f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧ a x ，x >0，－a x ，x <0，又0<a <1，故选D.答案 D5.(2013·龙岩质检)若偶函数f (x )满足f (x －1)＝f (x ＋1)，且在x ∈[0,1]时，f (x )＝x 2，则关于x 的方程f (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫110x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，103上根的个数是 ( )．A ．1B ．2C ．3D ．4 解析 由题意知f (x )是周期为2的偶函数，故当x ∈[－1,1]时，f (x )＝x 2，画出f (x )的图象，结合y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫110x 的图象可知，方程f (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫110x 在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，103时有3个根，要注意在x ∈⎝⎛⎦⎥⎤3，103时方程无解．答案 C。

利用数形结合思想解高考题数学思想方法是数学基础知识的重要组成部分，它是知识转化为能力的桥梁。

加强数学思想方法训练是实施素质教育的需要，是新世纪数学教育的基本要求。

数形结合思想就是要使抽象的数学语言与直观的图形结合起来，使抽象的思维与形象思维结合起来。

数学家华罗庚说过：“数学与形本是两依倚，焉能分做两边，数缺形时少直观，形缺数时难入微。

”数形结合既是一种重要的数学思想，也是一种常用解题方法。

用这种思想指导解题，一些几何问题可以用代数方法来处理，一些代数问题又可以用几何图形来帮助解决。

本文主要通过举例浅谈如何用图形帮助解题。

为了节省篇幅，对所举例题的常规方法就不再介绍。

1.利用图形求值例1：求sin220°+cos280°+3sin20°+cos80°的值。

分析及略解：原式可化为sin220°+cos210°+3sin20°+sin10°=sin220°+cos210°-2sin20°sin10°cos150°由此联想到余弦定理，构造△ABC，令其外接圆直径为2R=1，且∠A=20°，∠B=10°，∠ABC=150°如图1，由正弦定理BC=sin20°，AC=sin10°，AB=sin150°由余弦定理得BC2+AC2-2BC·CA·cocC=AB2即sin220°+cos280°+3sin20°+cos80°=142.利用图形求解的个数用图形分析法求解的个数，实际上是转化求图象或图形的交点个数。

例2：圆x2+2x+y2+4y-3=0，到直线x+y+1=0的距离等于2的点共有：A、1个B、2个C、3个D、4个分析及略解：已知圆化为（x+1）2+(y+2)2=(22)2画出图及直线方程（如图2）。

专题4 数形结合、分类讨论思想一．知识探究：1．数形结合作为一种重要的数学思想方法历年来一直是高考考察的重点之一。

数形结合是数学解题中常用的思想方法，使用数形结合的方法，很多问题能迎刃而解，且解法简捷。

所谓数形结合，就是根据数与形之间的对应关系，通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法。

数形结合思想通过“以形助数，以数解形”，使复杂问题简单化，抽象问题具体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，它是数学的规律性与灵活性的有机结合。

数形结合的途径:（1）通过坐标系形题数解（2）通过转化构造数题形解 数形结合的原则:（1）等价性原则；（2）双向性原则；（3）简单性原则2．分类讨论是一种重要的数学思想方法，当问题的对象不能进行统一研究时，就需要对研究的对象进行分类，然后对每一类分别研究，给出每一类的结果，最终综合各类结果得到整个问题的解答。

分类原则：（1）对所讨论的全域分类要“即不重复，也不遗漏”（2）在同一次讨论中只能按所确定的一个标准进行（3）对多级讨论，应逐级进行，不能越级；二．命题趋势分类讨论思想是一种重要的数学思想，它在人的思维发展中有着重要的作用，因此在近几年的高考试题中，他都被列为一种重要的思维方法来考察。

分类讨论是每年高考必考的内容，预测对本专题的考察为：将有一道中档或中档偏上的试题，其求解思路直接依赖于分类讨论，特别关注以下方面：涉及指数、对数底的讨论，含参数的一元二次不等式、等比数列求和，由n S 求n a 等。

纵观多年来的高考试题，巧妙运用数形结合的思想方法解决一些抽象的数学问题，可起到事半功倍的效果，数形结合的重点是研究“以形助数”。

三．再现性题组1．集合A ＝{x||x|≤4,x ∈R}，B ＝{x||x －3|≤a ，x ∈R}，若A ⊇B ，那么a 的范围是（ ）。

A. 0≤a≤1B. a≤1C. a<1D. 0<a<1 对参数a 分a>0、a ＝0、a<0三种情况讨论，选B ；2. 若θ∈(0, π2)，则lim n →∞cos sin cos sin n n n n θθθ＋θ-的值为（ ）。

高考数学解题思想之数形结合思想数形结合思想中学数学研究的对象可分为两大部分，一部分是数，一部分是形，但数与形是有联系的，这个联系称之为数形结合或形数结合。

数形结合可以使复杂问题简单化，抽象问题具体化、立体化，它既是寻找问题解决切入点的“法宝”，又是优化解题途径的“良方”，因此我们在解答数学题时，能画图的尽量画出图形，以利于正确地理解题意、快速地解决问题。

例5已知函数f(x)=lgx，若0A.(2■,+∞)B.[2■,+∞)C.(3,+∞)D.[3,+∞)分析：本题可直接用代数知识求解，但如果能画出函数f(x)的图像，便可直观地看出a,b的取值范围，达到快速求解的目的。

解：画出函数f(x)=lgx的草图(图略)，可以看出01,故f(a)=f(b)可化为-lga=lgb，即lga+lgb=0，ab=1，所以a+2b=a+■,a∈(0,1)，而函数u=a+■是(0,1)上的单调递减函数，所以a3，选D。

例6设关于x的方程■=2x+a的解集为A，且A∩R-=Φ，求实数a的取值范围。

分析：由A∩R-=Φ可知原问题?圳方程■=2x+a在区间(-∞,0)上无解?圳函数f(x)=■与函数g(x)=2x+a的图像在y轴的左侧无交点。

我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。

为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,……十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。

特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构:提出问题――分析问题――解决问题,但真正动起笔来就犯难了。

思想方法专题数形结合思想【思想方法诠释】一、数形结合的思想所谓的数形结合，就是根据数学问题的条件和结论之间的内在联系，既分析其代数含义，又揭示其几何意义，使数量关系和空间形式巧妙、和谐地结合起来，并充分利用这种“结合”，寻找解题思路，使问题得到解决，数形结合是根据数量与图形之间的对应关系，通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法。

数形结合思想通过“以形助数，以数解形”，使复杂问题简单化，抽象问题具体化，从形的直观和数的严谨两方面思考问题，拓宽了解题思路，是数学的规律性与灵活性的有机结合．数形结合的实质是将抽象的数学语言与直观的图象结合起来，关键是代数问题与图形之间的相互转化，它可以使代数问题几何化，几何问题代数化．二、数形结合思想解决的问题常有以下几种：1．构建函数模型并结合其图象求参数的取值范围；2．构建函数模型并结合其图象研究方程根的范围；3．构建函数模型并结合其图象研究量与量之间的大小关系；4．构建函数模型并结合其几何意义研究函数的最值问题和证明不等式；5．构建立体几何模型研究代数问题；6．构建解析几何中的斜率、截距、距离等模型研究最值问题；7．构建方程模型，求根的个数；8．研究图形的形状、位置关系、性质等。

三、数形结合思想是解答高考数学试题的一种常见方法与技巧，特别是在解选择题、填空题时发挥奇特功效，具体操作时，应注意以下几点：1．准确画出函数图象，注意函数的定义域；2．用图象法讨论方程（特别是含参数的方程）的解的个数是一种行之有效的方法，值得注意的是首先把方程两边的代数式看作是两个函数的表达式（有时可能先作适当调整，以便于作图）然后作出两个函数的图象，由图求解。

四、在运用数形结合思想分析问题和解决问题时，需做到以下四点：1．要清楚一些概念和运算的几何意义以及曲线的代数特征；2．要恰当设参，合理用参，建立关系，做好转化；3．要正确确定参数的取值范围，以防重复和遗漏；4．精心联想“数”与“形”，使一些较难解决的代数问题几何化，几何问题代数化，以便于问题求解。

高考冲刺：数形结合编稿：林景飞审稿：张扬责编：辛文升热点分析高考动向数形结合应用广泛，不仅在解答选择题、填空题中显示出它的优越性，而且在解决一些抽象数学问题中常起到事半功倍的效果。

高考中利用数形结合的思想在解决选、填题中十分方便，而在解答题中书写应以代数推理论证为主，几何方法可作为思考的方法。

数形结合的重点是研究“以形助数”，但“以数解形”在近年高考试题中也得到了加强，其发展趋势不容忽视。

历年的高考都有关于数形结合思想方法的考查，且占比例较大。

知识升华数形结合是通过“以形助数”（将所研究的代数问题转化为研究其对应的几何图形）或“以数助形”（借助数的精确性来阐明形的某种属性），把抽象的数学语言与直观的图形结合起来思考，也就是将抽象思维与形象思维有机地结合起来，是解决问题的一种数学思想方法。

它能使抽象问题具体化，复杂问题简单化，在数学解题中具有极为独特的策略指导与调节作用。

具体地说，数形结合的基本思路是：根据数的结构特征，构造出与之相应的几何图形，并利用图形的特性和规律，解决数的问题；或将图形信息全部转化成代数信息，使解决形的问题转化为数量关系的讨论。

选择题，填空题等客观性题型，由于不要求解答过程，就某些题目而言，这给学生创造了灵活运用数形结合思想，寻找快速思路的空间。

但在解答题中，运用数形结合思想时，要注意辅之以严格的逻辑推理，“形”上的直观是不够严密的。

1．高考试题对数形结合的考查主要涉及的几个方面：（1）集合问题中Venn图（韦恩图）的运用；（2）数轴及直角坐标系的广泛应用；（3）函数图象的应用；（4）数学概念及数学表达式几何意义的应用；（5）解析几何、立体几何中的数形结合。

2．运用数形结合思想分析解决问题时，要遵循三个原则：（1）等价性原则。

要注意由于图象不能精确刻画数量关系所带来的负面效应；（2）双方性原则。

既要进行几何直观分析，又要进行相应的代数抽象探求，仅对代数问题进行几何分析容易出错；（3）简单性原则。

数形结合思想在解题中的应用（包含30例子）一、知识整合1．数形结合是数学解题中常用的思想方法，使用数形结合的方法，很多问题能迎刃而解，且解法简捷。

所谓数形结合，就是根据数与形之间的对应关系，通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法。

数形结合思想通过“以形助数，以数解形”，使复杂问题简单化，抽象问题具体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，它是数学的规律性与灵活性的有机结合。

2．实现数形结合，常与以下内容有关：①实数与数轴上的点的对应关系；②函数与图象的对应关系；③曲线与方程的对应关系；④以几何元素和几何条件为背景，建立起来的概念，如复数、三角函数等；⑤所给的等式或代数式的结构含有明显的几何意义。

如等式()()x y -+-=214223．纵观多年来的高考试题，巧妙运用数形结合的思想方法解决一些抽象的数学问题，可起到事半功倍的效果，数形结合的重点是研究“以形助数”。

4．数形结合的思想方法应用广泛，常见的如在解方程和解不等式问题中，在求函数的值域，最值问题中，在求复数和三角函数问题中，运用数形结合思想，不仅直观易发现解题途径，而且能避免复杂的计算与推理，大大简化了解题过程。

这在解选择题、填空题中更显其优越，要注意培养这种思想意识，要争取胸中有图，见数想图，以开拓自己的思维视野。

二、例题分析例1.的取值范围。

之间，求和的两根都在的方程若关于k k kx x x 310322-=++ 分析：0)(32)(2=++=x f x k kx x x f 程轴交点的横坐标就是方，其图象与令()13(1)0y f x f =-->的解，由的图象可知，要使二根都在，之间，只需，(3)0f >，()()02bf f k a-=-<10(10)k k -<<∈-同时成立，解得，故，例2. 解不等式x x +>2 解：法一、常规解法：“数形结合”在解题中的应用原不等式等价于或()()I x x x x II x x ≥+≥+>⎧⎨⎪⎩⎪<+≥⎧⎨⎩02020202 解，得；解，得()()I x II x 0220≤<-≤<综上可知，原不等式的解集为或{|}{|}x x x x x -≤<≤<=-≤<200222 法二、数形结合解法： 令，，则不等式的解，就是使的图象y x y x x x y x 121222=+=+>=+在的上方的那段对应的横坐标，y x 2=如下图，不等式的解集为{|}x x x x A B ≤<而可由，解得，，，x x x x x B B A +===-222故不等式的解集为。

高考数学数形结合的思想方法---应用篇真题精选数形结合的思想方法(1)---应用篇一、知识要点概述数与形是数学两个最古老、最基本的元素,是数学大厦深处的两块基石,所有的数学问题都是围绕数和形的提炼、演变、发展而展开的:每一个几何图形都蕴藏着一定的数量关系,而数量关系又常常可以通过图形的直观性作出形象的描述。

因此,在解决数学问题时,常常根据数学问题的条件和结论之间的内在联系,将数的问题利用形来观察,提示其几何意义;而形的问题也常借助数去思考,分析其代数含义,如此将数量关系和空间形式巧妙地结合起来,并充分利用这种“结合”,寻找解题思路,使问题得到解决的方法,简言之,就是把数学问题的数量关系和空间形式相结合起来加以考察的处理数学问题的方法,称之为数形结合的思想方法。

数形结合是一个数学思想方法,包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面,其应用大致可以分为两种情形:或者是借助形的生动和直观性来阐明数之间的联系,即以形作为手段,数为目的,比如应用函数的图像来直观地说明函数的性质;或者是借助于数的精确性和规范严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为目的,如应用曲线的方程来精确地阐明曲线的几何性质。

数形结合的思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图像结合起来,关键是代数问题与图形之间的相互转化,它可以使代数问题几何化,几何问题代数化。

在运用数形结合思想分析和解决问题时,要注意三点:第一要彻底明白一些概念和运算的几何意义以及曲线的代数特征,对数学题目的条件和结论既分析其几何意义又分析其代数意义;第二是恰当设参、合理用参,建立关系,由数思形,以形想数,做好数形转化;第三是正确确定参数的取值范围。

二、解题方法指导1.转换数与形的三条途径:①通过坐标系的建立,引入数量化静为动,以动求解。

②转化,通过分析数与式的结构特点,把问题转化到另一个角度来考虑,如将转化为勾股定理或平面上两点间的距离等。

③构造,比如构造一个几何图形,构造一个函数,构造一个图表等。