數(shù)形結(jié)合是中學(xué)數(shù)學(xué)中四種重要思想方法之一,對(duì)于所研究的代數(shù)問(wèn)題,有時(shí)可研究其對(duì)應(yīng)幾何的性質(zhì)使問(wèn)題得以解決(以形助數(shù));或者對(duì)于所研究的幾何問(wèn)題,可借助于對(duì)應(yīng)圖形的數(shù)量關(guān)系使問(wèn)題得以解決(以數(shù)助形),這種解決問(wèn)題的方法稱之為數(shù)形結(jié)合。 1.數(shù)形結(jié)合與數(shù)形轉(zhuǎn)化的目的是為了發(fā)揮形的生動(dòng)性和直觀性,發(fā)揮數(shù)的思路的規(guī)范性與嚴(yán)密性,兩者相輔相成,揚(yáng)長(zhǎng)避短。 2.恩格斯是這樣來(lái)定義數(shù)學(xué)的:“數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界的量的關(guān)系與空間形式的科學(xué)”。這就是說(shuō):數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征,宇宙間萬(wàn)事萬(wàn)物無(wú)不是數(shù)和形的和諧的統(tǒng)一。因此,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中突出數(shù)形結(jié)合思想正是充分把握住了數(shù)學(xué)的精髓和靈魂。 3.數(shù)形結(jié)合的本質(zhì)是:幾何圖形的性質(zhì)反映了數(shù)量關(guān)系,數(shù)量關(guān)系決定了幾何圖形的性質(zhì)。 4.華羅庚先生曾指出:“數(shù)缺性時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,隔裂分家萬(wàn)事非?!睌?shù)形結(jié)合作為一種數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用大致分為兩種情形:或借助于數(shù)的精確性來(lái)闡明形的某些屬性,或者借助于形的幾何直觀性來(lái)闡明數(shù)之間的某種關(guān)系. 5.把數(shù)作為手段的數(shù)形結(jié)合主要體現(xiàn)在解析幾何中,歷年高考的解答題都有關(guān)于這個(gè)方面的考查(即用代數(shù)方法研究幾何問(wèn)題)。而以形為手段的數(shù)形結(jié)合在高考客觀題中體現(xiàn)。 6.我們要抓住以下幾點(diǎn)數(shù)形結(jié)合的解題要領(lǐng): (1)對(duì)于研究距離、角或面積的問(wèn)題,可直接從幾何圖形入手進(jìn)行求解即可; (2)對(duì)于研究函數(shù)、方程或不等式(最值)的問(wèn)題,可通過(guò)函數(shù)的圖象求解(函數(shù)的零點(diǎn),頂點(diǎn)是關(guān)鍵點(diǎn)),作好知識(shí)的遷移與綜合運(yùn)用; (3) 對(duì)于以下類型的問(wèn)題需要注意:可分別通過(guò)構(gòu)造距離函數(shù)、斜率函數(shù)、截距函數(shù)、單位圓x2+y2=1上的點(diǎn)及余弦定理進(jìn)行轉(zhuǎn)化達(dá)到解題目的?! ?shù)形結(jié)合思想的可以干什么? 一、解決集合問(wèn)題:在集合運(yùn)算中常常借助于數(shù)軸、Venn圖來(lái)處理集合的交、并、補(bǔ)等運(yùn)算,從而使問(wèn)題得以簡(jiǎn)化,使運(yùn)算快捷明了。 二、解決解析幾何問(wèn)題:解析幾何的基本思想就是數(shù)形結(jié)合,在解題中善于將數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想運(yùn)用于對(duì)點(diǎn)、線、曲線的性質(zhì)及其相互關(guān)系的研究中。 三、解決方程與不等式的問(wèn)題:處理方程問(wèn)題時(shí),把方程的根的問(wèn)題看作兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)問(wèn)題;處理不等式時(shí),從題目的條件與結(jié)論出發(fā),聯(lián)系相關(guān)函數(shù),著重分析其幾何意義,從圖形上找出解題的思路。 四、解決立體幾何問(wèn)題:立體幾何中用坐標(biāo)的方法將幾何中的點(diǎn)、線、面的性質(zhì)及其相互關(guān)系進(jìn)行研究,可將抽象的幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化純粹的代數(shù)運(yùn)算。 五、解決數(shù)列問(wèn)題:數(shù)列是種特殊的函數(shù),數(shù)列的通項(xiàng)公式以及前n項(xiàng)和公式可看作關(guān)于正整數(shù)n的函數(shù)。用數(shù)形結(jié)合的思想研究數(shù)列問(wèn)題是借助函數(shù)的圖象進(jìn)行直觀分析,從而把數(shù)列的有關(guān)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的有關(guān)問(wèn)題來(lái)解決。解決線性規(guī)劃問(wèn)題:線性規(guī)劃問(wèn)題是在約束條件下求目標(biāo)函數(shù)的最值的問(wèn)題。從圖形上找思路恰好就體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用。 六、解決函數(shù)問(wèn)題:借助于圖象研究函數(shù)的性質(zhì)是種常用的方法。函數(shù)圖象的幾何特征與數(shù)量特征緊密結(jié)合,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的特征與方法。 七、解決線性規(guī)劃問(wèn)題:線性規(guī)劃問(wèn)題是在約束條件下求目標(biāo)函數(shù)的最值的問(wèn)題。從圖形上找思路恰好就體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用
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