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如 何 利 用 数 形 结 合?

作者:佚名  来源:本站整理  发布时间:2008-8-12 8:38:48

如 何 利 用 数 形 结 合
江苏省淮安中学  孙建东223200
0517_5980898
所谓数形结合思想,就是根据数学问题的条件和结论之间的内在联系,在分析其代数含义的基础上揭示其几何意义,使数量关系和空间形式巧妙和谐地结合起来,并且充分利用这种结合寻找解题思路,使问题得到解决的数学思想方法。运用数形结合的思想方法,不但可以使一些代数问题的解答简单明了,同时也可以极大地拓宽我们的解题思路。那么数形结合到底如何实施,常见的结合方式有以下几种:
一.利用某些概念具有的几何意义,如绝对值、向量,三角函数等;
例题 1:  求函数y= 的最小值。
分析:  这是一道求含有绝对值的函数极值的问题。常规思路是根据x的取值范围确定函数的最小值,本文着重谈如何利用数形结合求解。
-2
5
A
B
P
解:通过对函数解析式的分析,我们马上就会得出函数y= 的几何含义是:数轴上的动点P与两个定点A、B之间的距离之和。则函数y= 的最小值即是:数轴上的动点P与两个定点A、B之间的距离之和的最小值。因此,当且仅当点P在线段AB上时,ymin = =7。 


                                                                                          
二。利用函数与图像的对应关系
例题2:函数y=f (x)在(0,2)上是减函数,且关于x的函数y=f (x+2)是偶函数,那么:(  )
(A) < <     (B) < <
(C) < <     (D) < <
解:∵g(x)=f(x+2)是偶函数∴g(-x)=f(-x+2)=g(x)
∴f(x+2)= f(-x+2)         ∴f (x)的图像关于x=2对称又
x
y
O
X=2
 
 
3
∵y= f (x)在(0,2)上是减函数 ∴作草图所示,由图可知,应选(D)

评注:本题的关键在于应用已知条件得出函数图像的对称性,从而作出符合条件的草图,由图像得出结论,这是数形结合解选择题的一种常用方法.
 
 
 
三.利用曲线与方程,不等式的对应关系  教育论文在线 http://www.lw26.com

例3. 已知 ,则方程 的实根个数为(    )
1
1
O
X
Y
    A. 1个      B. 2个      C. 3个      D. 1个或2个或3个

解:判断方程的根的个数就是判断图像   的交点个数 ,画出两  个函数图像,易知两图象只有两个交点,故  方程有2个实根,选B。                                        
 
例4. 解不等式
解:令 ,则不等式 的解就是使 的图像在 的上方的那段对应的横坐标。
A
B
P
y2=x
y1= 
o
x
y
如下图,不等式的解集为 ,而 可由 解得      

,故不等式的解集为
 
 
 
四.利用所给的等式或代数式的几何意义。
例题5:求函数y= 的值域
0
2
p
x
y
Q
T
分析:原函数可变形为y=2 ,借助斜率的几何意义可解决问题


解:∵y=2 ∴y的几何意义是单位圆x2+y2=1外的一点P(2, )与圆x2+y2=1上的点的连线段的斜率的2倍。
由图可知:2kPQ y 2kPT,设过P点的直线方程为y+ =k(x-2)即kx-y-2k- =0 令 =1解得k1=kPQ= ,k2=kPT=

从以上几道例题,我们不难看出:一些复杂的代数问题,如果用数形结合的思想来求解的话,就能够简单的多了。运用数形结合的方法解决问题,首先要揭示代数问题的几何含义,把代数问题转化成几何问题;然后将符合题设条件的几何图形画出来;最后对直观的几何图形进行观察、思考使我们可以更清晰的找出问题的症结。因此,在许多代数问题的求解中,通过几何图形与严密的多项式整理、抽象论证的和谐统一,能够为我们提供十分理想的解决问题的方法。
 

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