《“数形结合”思想在高中数学中的应用》课件
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数形结合思想在高中数学解题中的应用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。
华罗庚先生说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,割裂分家万事休。
”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。
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”。
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,以开拓思维视野。
数形结合的思想可以使某些抽象的数学问题直观化、生动化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质。
另外,由于使用了数形结合的方法,很多问题便迎刃而解,且解法简捷。
运用数形结合思想解题的三种类型及思维方法:一、“由形化数”:就是借助所给的图形,仔细观察研究,提示出图形中蕴含的数量关系,反映几何图形内在的属性。
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”。
例如:已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像如图,在下列代数式中(1)a+b+c>0,(2)-4a<b<-2a,(3)abc>0,(4)5a-b+2c<0,其中正确的个数为(A)。
A.1个B.2个C.3个D.4个由图形可知:抛物线开口向上,与y轴交点在正半轴,∴a>0,b<0,c>0,即abc<0,故(3)错误。
又x=1时,对应的函数值小于0,故将x=1代入得:a+b+c<0,故(1)错误。
∵对称轴在1和2之间,∴1<-<2,又a>0,∴在不等式左右两边都乘以-2a得:-2a>b>-4a,故(2)正确。
又x=-1时,对应的函数值大于0,故将x=1代入得:a-b+c>0,又a>0,即4a>0,c>0,∴5a-b+2c=(a-b+c)+4a+c>0,故(4)错误。
数形结合思想方法在高中数学教学中的运用一、数形结合思想方法的概念数形结合思想方法是指将数学中的抽象概念与具体图形相结合,使抽象概念更加形象化和具体化,从而帮助学生更好地理解和掌握数学知识。
这种方法通过将数学问题转化为几何问题,突出了问题的形象性和直观性,使学生更容易理解和掌握数学内容。
二、数形结合思想方法的运用1. 代数表达与几何图形在代数学习中,常常涉及到各种方程、函数及其图像。
教师可以引导学生通过绘制函数图像的方法,帮助学生更好地理解代数表达式的意义。
对于一元二次函数y=ax^2+bx+c,教师可以通过绘制抛物线的图像,让学生直观地感受到a、b、c对函数图像的影响,从而加深对函数的理解和运用。
2. 数列与平面几何在数列的学习中,常常涉及到数列的通项公式和求和公式。
通过将数列的通项公式和求和公式与平面几何结合起来,可以帮助学生更好地理解数列的规律和性质。
教师可以通过绘制数列的图形,让学生直观地感受到数列的增减规律及其和的变化规律,从而加深对数列的理解和掌握。
3. 解析几何与代数方程在解析几何的学习中,常常涉及到直线、圆、抛物线等几何图形的方程式。
教师可以通过将几何图形的方程式与代数方程结合起来,帮助学生更直观地理解几何图形的性质和方程的意义。
教师可以通过分析直线方程和圆的方程的关系,让学生理解方程式与几何图形的联系,从而加深对解析几何的理解和运用。
2. 培养学生的几何直观能力学生在数学学习中往往更倾向于代数计算,而对几何图形的理解和运用能力相对较弱。
数形结合思想方法可以帮助学生培养几何直观能力,提高他们对几何图形的理解和运用水平。
3. 提高学生的数学思维能力数形结合思想方法可以激发学生的求知欲,培养他们的数学思维能力。
通过将数学问题转化为几何问题,学生能够更主动地思考和解决问题,提高他们的数学思维能力。
2. 拓展教学手段和方法数形结合思想方法为教师提供了新的教学手段和方法,丰富了教学内容和形式,提高了教学的多样性和趣味性,能够激发学生的学习兴趣。
数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用1. 引言1.1 概述数形结合思想方法是一种通过将数学与几何图形相结合的方式来解决数学问题的方法。
在高中数学教学与解题中,数形结合思想方法被广泛运用,对学生的数学思维能力和解题能力有着显著的提升作用。
本文将从理论基础、教学应用、解题实际操作、优势局限性和案例分析等方面对数形结合思想方法进行详细介绍和分析,旨在探讨这种方法在高中数学教学和解题中的实际应用效果及其潜在局限性。
通过对数形结合思想方法的深入研究,可以为未来数学教学和研究提供新的思路和方法,促进学生对数学的深入理解和应用能力的提高。
【概述】1.2 研究背景随着科技的不断发展和社会的快速进步,教育也在不断改革和创新。
高中数学作为学生必修科目之一,承担着培养学生逻辑思维能力和数学素养的重要使命。
在传统的数学教学中,很多学生常常感到枯燥和无趣,难以理解和掌握抽象的概念和定理。
有必要寻找一种更加生动、直观且实用的教学方法来激发学生学习数学的兴趣和动力。
1.3 研究意义数范围等。
【研究意义】内容如下:研究数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用具有重要的实际意义。
数学教学是培养学生逻辑思维能力和问题解决能力的重要途径,而数形结合思想方法能够帮助学生更好地理解数学知识,提高他们的数学学习兴趣和学习效果。
数形结合思想方法在解题中的应用能够帮助学生更加深入地理解问题的本质,提高他们的问题解决能力和创新思维水平。
研究数形结合思想方法的优势和局限性,有助于教师更好地指导学生应用该方法解决问题,并且能够帮助教育部门和相关机构调整和改进数学教学计划,推动数学教育的发展和进步。
深入研究数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用,对于提高我国数学教育质量,培养优秀数学人才,具有重要的现实意义和战略意义。
2. 正文2.1 数形结合思想方法的理论基础数,具体格式等。
数形结合思想方法的理论基础主要包括几何与代数的融合和数学建模的理论支持。
2024年3月上半月㊀学习指导㊀㊀㊀㊀例谈 数形结合 思想在高考数学中的应用∗◉湖北江汉大学数学与大数据系㊀周㊀岭㊀许㊀璐㊀㊀著名数学家华罗庚曾说过: 数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休 .所谓 数形结合 就是把抽象的数学语言㊁数量关系与直观的几何图形㊁位置关系结合起来,通过 以形助数或 以数解形 ,即通过抽象思维与形象思维的结合,将复杂问题简单化,抽象问题具体化,达到实现优化解题路径的目的,起到事半功倍的效果.下面将结合高考数学试题实例,分析说明 数形结合 思想在解决问题中的作用和简捷.1数形结合思想在解析几何中的应用例1㊀(2023年全国新高考Ⅰ卷)过点(0,-2)与圆x 2+y 2-4x -1=0相切的两条直线的夹角为α,则s i n α=(㊀㊀).A.1㊀㊀㊀B .154㊀㊀C .104㊀㊀D.64分析:此题可以先将圆的方程化为标准形式,设出切线方程,利用点到直线的距离公式求出两条切线的斜率,最后利用夹角公式求得s i n α的值,但是计算相对复杂.解析:依题意,圆的方程可化为(x -2)2+y 2=5.图1如图1,得到圆心C (2,0),r =5,P (0,-2).所以|P C |=22.设过点P 的两条切线为P A 和P B ,则øA P B =α,可得s i nα2=r |P C |=522=104,c o sα2=1-(s i n α2)2=64.所以s i n α=2s i nα2c o s α2=154.故选:B .例2㊀(2023年新高考I 卷)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左㊁右焦点分别为F 1,F 2.点A 在C 上,点B 在y 轴上,F 1A ңʅF 1B ң,F 2A ң=-23F 2B ң,则C 的离心率为.分析:此题常见解法是设出点A ,B 的坐标,利用已知条件列出三个方程,再解出方程求得点A ,B 的坐标,进而得出双曲线C 的离心率.这样计算量会很大,如果利用数形结合的思想结合双曲线的定义求其离心率将会大大简化计算.解析:由F 2A ң=-23F 2B ң,得|F 2A ||F 2B |=23.设|F 2A |=2x ,则|F 2B |=3x ,|A B |=5x ,|F 1B |=|F 2B |=3x .由双曲线的定义,得|A F 1|=|A F 2|+2a =2x +2a .设øF 1A F 2=θ,则s i n θ=3x 5x =35,所以c o s θ=45=2x +2a5x,解得=a ,则|A F 1|=4a ,|A F 2|=2a .图2如图2,在әF 1A F 2中,由余弦定理,可得c o s θ=16a 2+4a 2-4c 216a2=45.整理,得5c 2=9a 2.故e =c a =355.点评:这类题目考查了学生 数学抽象 的核心素养.解决此类题的关键在于将数学符号语言和图形语言相互转化,利用图形的直观性,结合相关定义㊁公式即可快速解题.2数形结合思想在立体几何中的应用例3㊀(2022年新高考I 卷)已知正方体A B C D GA 1B 1C 1D 1,则(㊀㊀).A.直线B C 1与D A 1所成的角为90ʎB .直线B C 1与C A 1所成的角为90ʎC .直线B C 1与平面B B 1D 1D 所成的角为45ʎD.直线B C 1与平面A B C D 所成的角为45ʎ分析:此题可以通过建立空间直角坐标系来判断各选项是否正确,但计算较繁琐.解析:选项A ,B 的判断略.93∗基金项目:江汉大学研究生科研创新基金项目 基于新课标新课改背景下提升中学生数学学科核心素养的探究 ,项目编号为K Y C X J J 202350;教育部产学合作协调育人2022年第一批立项项目 基于P y t h o n 的大数据分析与应用课程混合教学模式探索 ,项目编号为220506627242057.学习指导2024年3月上半月㊀㊀㊀图3如图3所示,连接A1C1,设A1C1ɘB1D1=O,连接B O.由B B1ʅ平面A1B1C1D1,C1O⊂平面A1B1C1D1,得C1OʅB1B.因为C1OʅB1D1,B1D1ɘB1B=B1,所以C1Oʅ平面B B1D1D,所以øC1B O为直线B C1与平面B B1D1D的夹角.设正方体棱长为1,则C1O=22,B C1=2,于是s i nøC1B O=C1O B C1=12.所以直线B C1与平面B B1D1D所成的角为30ʎ,故选项C错误.因为C1Cʅ平面A B C D,所以øC1B C为直线B C1与平面A BC D的夹角,易得øC1B C=45ʎ,故选项D正确.综上所述,此题选:A B D.点评:本题主要考查立体几何中直线与直线的夹角㊁直线与平面的夹角,是对学生 逻辑推理 直观想象核心素养的考查.此题如果通过建系来计算,将比较复杂,耗时较长;若采取 传统 方法,结合图形并运用立体几何㊁三角函数相关知识,即可快速㊁直观作出判断.3数形结合思想在函数中的应用例4㊀(2021年全国乙卷)设aʂ0,若x=a为函数f(x)=a(x-a)2(x-b)的极大值点,则有(㊀㊀).A.a<b B.a>b C.a b<a2D.a b>a2分析:此题如果利用导数知识来求该函数的极大值点,再通过a与b的大小来判断选项将非常复杂.如果通过数形结合先考虑函数的零点情况,注意零点附近左右两侧函数值是否变号,结合极大值点的性质,对a进行分类画出该函数的图象再来判断选项将大大简化了问题,既直观又方便快捷[1].解析:若a=b,则f(x)=a(x-a)3为单调函数,无极值点,不符合题意,故aʂb.所以f(x)有x=a和x=b两个不同零点,且在x=a附近左右两侧不变号,在x=b附近左右两侧变号.因为x=a为函数f(x)=a(x-a)2(x-b)的极大值点,所以f(x)在x=a附近左右都小于0.①当a<0时,由x>b,f(x)ɤ0,画出f(x)的图象如图4所示.由b<a<0,得a b>a2.图4㊀㊀㊀图5②当a>0时,由x>b,f(x)>0,画出f(x)的图象如图5所示.由b>a>0,得a b>a2.综上a b>a2成立.故选:D.例5㊀(2021年新高考I卷)已知O为坐标原点,点A(1,0),P1(c o sα,s i nα),P2(c o sβ,-s i nβ),P3(c o s(α+β),s i n(α+β)),则(㊀㊀).A.|O P1ң|=|O P2ң|B.|A P1ң|=|A P2ң|C.O Aң O P3ң=O P1ң O P2ңD.O Aң O P1ң=O P2ң O P3ң分析:此题如果画出图形,利用数形结合思想解题,既直观又简捷.图6解析:如图6,可得|O P1ң|=|O P2ң|=1,故选项A正确.仅当α=-β时,|A P1ң|=|A P2ң|成立.故选项B错误.由O Aң O P3ң=|O Aң| |O P3ң|c o s(α+β),O P1ң O P2ң=|O P1ң| |O P2ң| c o s(α+β),|O Aң|=|O P3ң|=|O P1ң|=|O P2ң|=1,可知O Aң O P3ң=O P1ң O P2ң.故选项C正确.观察图象,易得‹O Aң,O P1ң›=α,‹O P2ң,O P3ң›=α+2β.故选项D错误.此题应选:A C.例6㊀(2021年新高考I卷)若过点(a,b)可以作曲线y=e x的两条切线,则(㊀㊀).A.e b<a B.e a<bC.0<a<e b D.0<b<e a分析:此题要求作出曲线y=e x的两条切线,通过几何图形进行直观想象,很容易判断各选项是否正确.解析:作出y=e x的图象.易得,若想作出切线,点(a,b)需在曲线y=e x的下方和x轴上方,如图7,即b<e a.图7㊀㊀图8但点(a,b)在x轴及其下方时,仅能作出一条切线,如图8.所以点(a,b)需在y轴上方,即b>0.综上,可得0<b<e a.故选:D.综上所述,在高考数学中利用数形结合思想解题往往可以起到简化计算㊁提高解题效率的作用.因此,平时教学中教师应通过数形结合思想丰富的展现形式不断对其进行渗透,促进学生数与形相互转换的能力,刺激学生学习数学的欲望,引导学生投入到数形结合分析的专题探究中[2],从而达到数学抽象思维具象化㊁发散化的教学目的,最终达到提升学生核心素养和全面发展的教育目的.参考文献:[1]常国良.数学教学中渗透直观想象素养的三重境界[J].教学与管理,2020(31):62G64.[2]李兆芹.探究数形结合思想如何有效运用于高中数学教学[J].数学学习与研究,2018(5):43.Z04。
The Science Education Article CollectsTotal.489 March2020(C)总第489期2020年3月(下)摘要在高中数学教学过程中,数学知识的学习与解题技巧的分析备受关注,为了构建高效课堂、促进教学实践活动的顺利开展,许多老师开始重新调整教学策略和教学方向,既坚持学生的主体地位,又十分关注教学策略和教学手段的稳定革新,在引导和鼓励学生的基础上丰富课堂教学内容和形式,保证学生在一个自由宽松的学习氛围下实现个人的良性成长和发展。
关键词数形结合;思想方法;高中数学教学;解题应用The Application of Numeral-Form Combination Method in High School Mathematics Teaching and Problem Solv原ing//Yin ShangzhiAbstract In the process of high school mathematics teaching, much attention has been paid to the learning of math knowledge and the analysis of problem solving skills.In order to build effi-cient classroom,and promote the smooth progress in teaching practice,many teachers start to adjust teaching strategies and teaching directions,both insisting on students'main body status, and paying close attention to the stable innovation of teaching strategies and teaching methods.On the basis of guiding and en-couraging students to enrich classroom teaching content and form,they attempt to ensure that students realize positive person-al growth and development in a free and relaxed learning envi-ronment.Key words numeral-form combination;method of thinking;high school mathematics teaching;problem solving application1数形结合思想方法数与形是高中数学教学的重点和难点,老师需要了解不同的数量关系和空间图形分析要求之间的内在逻辑联系,结合学生的学习能力和学习背景,积极阐述数量关系与图形之间的转化关系。
数形结合在高中数学教学中的巧妙应用1. 引言1.1 数形结合在高中数学教学中的重要性数目。
感谢理解!数形结合在高中数学教学中的重要性体现在多个方面。
数形结合可以帮助学生更深入地理解数学概念,将抽象的数学知识具体化,让学生更直观地感受到数学的美妙之处。
数形结合可以促进学生的逻辑思维能力和空间想象能力的发展,培养学生解决问题的能力。
数形结合还能够激发学生学习数学的兴趣,提高他们学习数学的积极性与主动性。
通过数形结合的教学方法,学生可以更全面地理解数学知识,将数学与实际生活中的问题联系起来,提高数学学习的效果和质量。
数形结合在高中数学教学中扮演着重要的角色,为学生提供了更丰富多彩的学习体验,有助于他们全面提升数学素养。
2. 正文2.1 数形结合的教学方法数、格式等。
数形结合在高中数学教学中的巧妙应用是一种非常重要的教学方法,它通过结合数学中的符号和几何中的图形,使学生更直观地理解抽象的数学概念。
在进行数形结合的教学时,教师需要运用多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和提高他们的学习效果。
教师可以通过举例说明的方式引入数形结合的概念,让学生从具体的实例中感受数学与几何之间的联系。
在解决几何问题时,可以让学生通过画图的方式将问题可视化,再通过数学方法解决问题,从而深刻理解数学与几何之间的联系。
教师可以组织学生进行小组讨论或合作学习,让他们互相交流思想,共同探讨解决问题的方法。
通过互动交流,学生可以更好地理解数形结合的概念,并且在实践中加深对知识的理解。
教师还可以借助现代化的技术手段,如数学软件或在线资源,来辅助数形结合的教学。
通过多媒体教学,学生可以更直观地感受到数学与几何之间的联系,提高学习效果。
2.2 数形结合在几何学习中的应用数目、格式要求等。
数形结合在几何学习中起着至关重要的作用,通过将数学知识与几何图形相结合,可以帮助学生更好地理解几何概念,提高他们的几何思维能力。
在高中数学教学中,数形结合可以应用于各种几何问题的解决中,如计算三角形的面积、判断平行四边形的性质等。
数形结合思想在高中数学解题中的运用探究【摘要】数统计。
数形结合思想是高中数学解题中的重要方法之一,本文探讨了其在高中数学解题中的重要性和如何运用这一思想解决问题。
通过案例分析,我们看到数形结合思想在几何和代数问题中均有广泛应用。
本文还讨论了数形结合思想与其他数学知识的联系。
结论部分总结了数形结合思想在高中数学解题中的实践意义,并展望了未来在高中数学教学中的发展方向。
数形结合思想的应用不仅能够帮助学生更好地理解和解决问题,也有助于提升他们的数学思维能力,培养他们的逻辑推理能力,为他们未来的学习和工作打下扎实的基础。
【关键词】数形结合思想、高中数学、解题、重要性、运用、案例分析、几何问题、代数问题、联系、实践意义、发展、教学、数学知识1. 引言1.1 引言内容数统计等。
数形结合思想是数学中非常重要的一种思维方式,它将抽象的数学概念与具体的几何图形相结合,既能够帮助我们更加直观地理解问题,又能够提高我们解决问题的效率。
在高中数学学习中,数形结合思想的应用广泛而深入,涉及到几何、代数、概率等多个领域。
通过运用数形结合思想,我们不仅可以更好地理解数学知识,还可以更加灵活地运用这些知识解决问题。
本文将深入探讨数形结合思想在高中数学解题中的重要性,介绍如何运用数形结合思想解决高中数学问题,并通过案例分析展示数形结合思想在几何问题和代数问题中的具体应用。
我们还将探讨数形结合思想与其他数学知识的联系,阐述数形结合思想在高中数学解题中的实践意义,以及展望数形结合思想在未来高中数学教学中的发展。
希望通过本文的探讨,读者能够更深入地理解数形结合思想,并在解决数学问题时能够灵活运用这一思维方式。
2. 正文2.1 数形结合思想在高中数学解题中的重要性数形结合思想可以帮助学生更好地理解数学问题。
通过将数学问题与几何图形相结合,可以直观地展示问题的本质,帮助学生建立全面的认识。
在解决几何问题时,通过数形结合思想,可以将抽象的代数问题转化为具体的几何图像,使问题更加直观和易于理解。
数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用摘要:随着我国教育行业的不断发展,人们已经越来越重视孩子的教育效果,尤其是在高中这个关键的阶段,许多家长都对孩子的成绩有着严格的要求。
其中高中数学这门学科可以算作是高中阶段最重要的主课之一,它不仅要求学生有较强的计算能力,还要求学生有一定程度的思维能力和逻辑能力,只有这样,才能得心应手的解决数学中出现的难题。
但根据最新研究发现,有许多高中生对数学学科都没有太大的兴趣,而且他们在学习过程中十分困难。
因此,教师要懂得通过数形结合的思想方法运用在高中数学教学的过程中,让学生遇到难题的时候可以更快更好地解决。
本文将通过对数形结合思想的概述、数形结合思想方法在高中数学教学与难题中的应用分析三个方面进行论述。
本人才疏学浅,若有不足或错误之处,还望予以指正。
关键词:数形结合;思想方法;高中数学教学;解题应用1.前言众所周知,数形结合思想方法是高中数学中最常见的解题思路和方法,它既可以有效地揭露数学问题中条件和结论直接的关系,还能通过图形分析其主要的代数意义,让数量关系和空间图形直观巧妙地结合在一起,很大程度上也能将问题化难为易、化繁为简。
在高考数学的提纲中也明确指示到“强调思想方法”,由此可见,如果能合理地运用数形结合思想方法,可以更好地去解决一些抽象的数学问题,从而达到更快、更准的效果。
因此,我们要加强在教学过程中运用数形结合思想方法,培养学生这方面的思维能力。
2.对数形结合思想的概述数形结合拆分来看的时候就是数与形,这也是数学中两个最古老,也是最基本的研究对象。
这两者在一定的条件下都可以相互转化,并且是相互联系,密不可分的。
作为一种数学思想方法,主要是将数与形两者存在的关系意义结合,把抽象的数学语言、数量关系和直观的几何图形、位置关系结合起来,再通过抽象思维到形象思维的转变,让复杂的问题简单化、具体化,从而更优、更快地去解决数学问题。
数形结合主要是包括三个方面,其一就是用数去解形,部分图形太过于简单化或者复杂化,我们直观去看的话根本找不到任何的规律,这时候我们就要对这些图形去赋予数值,比如边长、角度等。
数形结合思想在高中数学中的应用苏小笑发布时间:2021-08-06T03:09:37.395Z 来源:《当代教育家》2021年12期作者:苏小笑[导读] 随着教育教学改革的深入推进,更加注重学生的主体地位,教师不再只是知识的灌输者,而是要求教师要引导学生理解学习、学会学习。
广西南宁沛鸿民族中学 530031摘要:随着教育教学改革的深入推进,更加注重学生的主体地位,教师不再只是知识的灌输者,而是要求教师要引导学生理解学习、学会学习。
高中阶段的数学教学,概念较为抽象,学生难于理解,教师将数形结合思想运用到教学中能够帮助学生构架知识系统,促进学生理解性学习。
因此,本文将基于数形结合思想的概念,探讨其在高中数学中的应用策略,以期为高中数学教学提供一些参考。
关键词:数形结合;高中数学;应用策略前言:一直以来,数学都是各个阶段中学生学习的重要科目之一,高中阶段的数学更是重中之重。
作为一门严谨的、抽象的理科,不少学生对其感到非常吃力,无从着手,导致他们丧失学习兴趣,教学进度也开展缓慢。
个人认为,“数形结合”的思想,是解决这一难题的重要举措,教师将数学与图形结合起来,以解决实际问题,通过图形将抽象的问题具体化,促进学生理解性学习。
一、数形结合思想的概念数形结合思想,顾名思义,是数学与图形的结合,即根据题干中的给出的条件、问题、数量关系之间的内在联系,将其与几何形式结合起来,进行转换,最终解决问题、得出问题答案。
数形结合主要包含两个方面的内容,一方面是“以数解形”,诸如线段问题、三角形问题、四边形问题、圆的问题,运用数形结合的方式,巧妙地给图形赋值、引进字母表示点的坐标,进而求出函数表达式求解,这样复杂的问题就变得简单化,抽象的问题变得具体化,从而优化求解。
另一方面是“以形助数”。
这种方式是整个高中数学解决抽象数学问题的重中之重,尤其是高考试题,诸如解方程、解不等式、解三角函数、求函数的值域、最值问题等,运用数形结思想,画出数量关系、几何图形、亦或是位置关系等,解题变得清晰可见、一目了然,尤其是在解选择题、填空题的时候能够帮助学生节约时间、提高学生的解题速度和效率。
中学数学数形结合思想在解题中的应用一、学问整合1.数形结合是数学解题中常用的思想方法,运用数形结合的方法,许多问题能迎刃而解,且解法简捷。
所谓数形结合,就是依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”,使困难问题简洁化,抽象问题详细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敏捷性的有机结合。
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,奇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,数形结合的重点是探讨“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,不仅直观易发觉解题途径,而且能避开困难的计算与推理,大大简化了解题过程。
这在解选择题、填空题中更显其优越,要留意培育这种思想意识,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: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。
浅析数形结合思想在高中数学中的应用数与形是数学中最古老,也是最基本的研究对象,它们在一定条件下可以相互转化。
数形结合的结合思想,包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面,其应用大致分为两种情形:一是借助形的生动性和直观性来阐明数之间的联系,二是借助于数的精确性和规范严密性来阐明形的某些属性。
以数思形,以形想数,做好数形转化。
运用数形结合思想应遵循的原则:(1)等价性原则;(2)双方性原则;(3)简单性原则。
数形结合思想常解决以下问题:(1)构建函数模型结合图像研究参数的取值范围,方程根的范围,量与量之间的大小关系,函数的最值问题和证明不等式等;(2)构建立体几何模型研究代数问题;(3)构建解析几何中的斜率,截距,距离等模型研究最值问题;(4)构建方程模型,求根的个数等。
例1:设函数f(x)=,若f(x)无最大值,则实数a的取值范围是()。
解析:如下图作出函数g(x)=x3-3x与直线y=-2x的图象,它们的交点是A(-1,2),O(0,0),B(1,-2),由g`(x)=3x2-3,知x=-1是函数g(x)的极大值点。
①当a=0时,f(x)=,因此f(x)的最大值是f(-1)=2。
②由图象知当a≥-1时,f(x)有最大值是f(-1)=2;只有当a<-1时,由a3-3a<-2a,因此f (x)无最大值,所以所求a的范围是(-∞,-1),故填:(-∞,-1)。
点评:分段函数含字母参数求最值问题,通过把“数”化为“形”来解决,直观形象。
例2:(2017浙江,21节选)如右上图,已知抛物线x2=y,点A(-,)B(,),抛物线上的点P(x,y)(-<x<)。
过点B作直线AP的垂线Q。
求|PA|·|PQ|的最大值。
解析:联立直线AP与BQ的方程,解得点Q的横坐标是xQ=,因为|PA|=1+k2(x+)=1+k2(k+1),|PQ|=1+k2(xQ-x)=- ,所以|PA||PQ|=-(k-1)(k+1)3,令f(k)=-(k-1)(k+1)3,因为f`(k)=-(4k-2)(k+1)2,所以f(k)在区间(-1,)上单调递增,(,1)上单调递减,因此当k=时,|PA|·|PQ|取得最大值。
数形结合思想方法在高中数学教学中的应用分析作者:朱大艺来源:《家长·下》2023年第08期在新课程标准理念指导下,数学教师在传授学生基础知识与基本技能的同时,还要重视学生活动经验的积累及数学思想的形成。
数学思想在促进学生综合发展方面具有重大意义,因此教师愈发关注数学思想教学工作。
“数”和“形”作为高中数学中的主要研究对象,数形结合思想扮演着连通两者的桥梁角色,在教学实践中起到举足轻重的作用。
基于此,本文立足数形结合思想,分析高中数学课堂教学中渗透、运用数形结合思想方法的相关建议,以期为高中数学教师发挥该数学思想的作用提供参考。
一、数形结合思想的基本内涵数形结合思想是数学思想的重要构成部分,既是一种思维方法,又是一种解题的基本策略。
“数形结合”是将抽象的数学语言和直观的几何图形有机地结合起来,通过分析、观察图形,运用数与形的相互关系,将复杂问题简单化,使抽象问题具体化。
数形结合的思想方法主要有这几种:(1)以形助数:将抽象的数学语言和直观图形结合起来,借助图形理解数学语言。
(2)以数解形:用数字验证图形或直观地反映函数关系,在几何直观的基础上进行数量关系分析。
(3)以形助数:通过形象直观地描述问题,引导学生把抽象问题具体化。
(4)以数解形:在图形上表示数量关系或变化过程,借助图形揭示数量关系。
“数形结合”从字面上理解,是将“数”和“形”结合到一起。
从不同角度出发对“数”和“形”的内涵理解各有不同。
基于广义视角,“形”为现实世界客观存在的事物,“数”则被视为用于对客观事物进行研究的手段;基于狹义视角,“数”指代数,而“形”指几何。
有关“数形结合”本质内涵的理解,虽然不同学者和研究者具有不同的理解,但在数形结合作用和价值方面比较一致,都认识到需要对高中阶段的学生进行渗透,让学生理解这种重要的数学思想方法,并将其作为解题技巧和创新思考的方法融入数学知识体系。
在培养学生数形结合能力方面,大部分研究者意识到采用渗透教学法进行培养,让学生灵活思考,尊重学生的主观能动性,确保学生主动理解、运用这种重要思想方法。
数形结合思想在高中数学解题中的运用探究一、数形结合思想的基本原理数形结合思想的基本原理是数与形的相互联系和相互作用。
数是抽象的概念,而形是具体的图形对象。
通过数与图形间的对应关系,可以让抽象的数学概念有了形象的形式,从而更好地理解和应用数学知识。
在数学解题中,使用数形结合思想能够使问题更加直观化,有助于更好地理解和分析问题。
二、数形结合思想在解题中的应用1. 几何问题的代数化求解在高中数学教学中,学生通常面临着许多与几何图形相关的代数问题。
利用数形结合思想,可以将几何问题代数化,即将几何图形的性质和特点用代数符号表示,从而将几何问题转化为代数问题进行分析和求解。
比如在解析几何中,通过引入坐标系,将几何问题转化为代数问题,运用直线和圆的方程来解决问题。
数形结合思想也能够使得数据分析问题更具直观性。
在统计学中,可以通过绘制直方图、折线图等图形来展示数据的分布和趋势,从而更好地理解数据背后的规律和特点。
将数据用图形表示也可以指导计算,进而提高数据分析问题的解决效率。
3. 数学证明的几何化处理在数学证明中,数形结合思想也具有重要意义。
几何图形能够直观地表示出数学问题的结构和性质,在证明中引入几何图形不仅能够使问题更具直观性,还能够为证明提供更多的启示。
证明一些几何不等式或者几何恒等式时,往往可以利用几何图形做辅助,从而更快速地找到证明的思路。
1. 解析几何中的应用在解析几何中,数形结合思想的应用尤为突出。
给定一个直线方程和一个圆的方程,求这条直线和这个圆的交点的坐标。
通过利用坐标系和代数方程,可以将几何问题转化为代数问题进行求解。
2. 统计学中的应用在统计学中,也经常运用数形结合思想进行分析。
通过绘制频数分布直方图来直观地展示数据的分布情况,通过研究数据的图形表示来发现其中的规律和特点。
在数学证明中,数形结合思想的应用同样不可或缺。
证明勾股定理时,绘制三角形的几何图形能够帮助我们更清晰地理解定理成立的原因。
数形结合思想在高中数学学习中的应用分析1.1增强学习兴趣数学是一门抽象的学科,常常让学生感到枯燥乏味。
而数形结合思想的引入,可以通过形象生动的例子和图形,使抽象的数学概念得到具体的展示和应用,从而吸引学生的注意力,增强他们的学习兴趣。
1.2促进直观理解数形结合思想能够通过图形的展示和实际的数据,帮助学生更加直观地理解数学概念,使抽象的数学问题变得具体起来。
这样有助于学生更好地理解数学知识,从而提高他们的学习效果。
1.3培养综合素质数形结合思想注重将数学与其他学科和实际生活相结合,要求学生具备较强的综合素质和应用能力。
在数学学习中,培养学生的数形结合思维,有助于促进他们的综合素质的全面发展。
2.1几何图形的运用在几何学习中,数形结合思想可以通过实际的图形,帮助学生更好地理解各种几何定理和公式。
在学习面积和周长的计算时,可以通过具体的图形举例,让学生直观地理解面积和周长的概念,提高他们的学习效果。
2.2函数的图像分析在函数的学习中,数形结合思想可以通过绘制函数的图像,帮助学生更好地理解函数的性质和特点。
通过图像分析,学生可以直观地看到函数的增减性、最值和零点等概念,从而加深对函数的理解。
2.3实际问题的建模与求解数形结合思想在解决实际问题时,可以帮助学生建立数学模型,并通过图形的展示来求解问题。
在解决动力学问题或者优化问题时,可以通过绘制图形来直观地展现问题,从而更好地理解和解决实际问题。
三、数形结合思想在高中数学学习中的教学策略3.1引导学生多角度思考在教学中,可以引导学生多角度思考问题,通过图形的展示和实际的数据,让他们从不同的角度去理解和解决数学问题,从而培养他们的数形结合思维能力。
3.2强调实际应用在教学中,要强调数学与实际生活的结合,通过实际问题的建模和求解,帮助学生更加直观地理解数学概念,培养他们的实际应用能力。
3.3拓展课外拓展在教学中,可以鼓励学生进行课外拓展,通过实际调查和研究,结合数学与其他学科和实际生活,培养他们的数形结合思维,提高他们的综合素质。
数形结合思想在高中数学教学中的有效运用1. 几何问题的解决在传统的几何教学中,往往只强调几何定理的运用和推导,缺乏对实际问题的应用和解释。
而数形结合思想则可以帮助学生更好地理解几何问题,并将其与实际问题相结合。
通过数学模型的建立和图形的绘制,学生可以更加直观地理解几何知识,并且能够将其运用到实际生活中解决问题。
在求解几何问题时,可以通过建立坐标系和绘制图形,将几何问题转化为代数问题,从而更好地理解和解决问题。
2. 函数与图形的关系在高中数学中,函数与图形是一个重要的内容,学生需要掌握函数的性质与图形的特征。
数形结合思想可以帮助学生更好地理解函数与图形之间的关系。
通过构建函数的图象,分析图象的性质,学生可以更直观地理解函数的变化规律和特点,从而更好地掌握函数的概念和性质。
通过图象的变化和变化规律,学生也可以更好地理解函数的意义和应用,使抽象的函数概念变得更加具体和直观。
3. 统计问题的分析在统计学中,数据的收集、整理和分析是一个重要的内容,而数形结合思想可以帮助学生更加直观地理解和应用统计知识。
在统计问题的分析中,可以通过建立数学模型和绘制统计图表,帮助学生更好地理解数据的特点和规律,从而更好地进行数据的分析和应用。
数形结合思想还可以帮助学生理解统计数据与生活实际的联系,加深对统计知识的理解和运用。
1. 提高学生的学习兴趣和积极性数形结合思想可以帮助学生更加直观地理解数学知识,使抽象的数学概念变得更加具体和直观。
通过数学模型的建立和图形的绘制,学生可以更好地理解和应用数学知识,从而提高了他们对数学学习的兴趣和积极性。
相比传统的教学方法,数形结合思想更能激发学生的学习兴趣,使他们更愿意投入到数学学习中去。
2. 培养学生的数学思维和创造力数形结合思想注重培养学生的数学思维和创造力,可以帮助学生更好地理解和运用数学知识,培养他们的数学思维和创造力。
通过数学模型的建立和图形的绘制,学生需要运用数学知识解决实际问题,从而锻炼了他们的数学思维和创造力。