颜学海
数形结合的思想方法是中学数学的重要思想方法,将数学中复杂的问题简单化,通过结合抽象语言、位置关系等,达到优化解题的效果,提高学生的数学思维及综合能力,培育学生的良好数学素养。
一、用数学结合的思想方法解决集合问题
例1:已知集合A={(x,y) ,则A∩B的元素的个数为( )。
A 0 B 1 C 2 D 3
分析:方法一:解方程组,故选 C
方法二:圆x2+y2=1与抛物线y2=4x有2个交点,故选C。很明显,解法二,直观明了,甚至想一想就可以得出答案。
例2:某校举办校动会,高三(1)班28名学生报名参加比赛,其中15人参加游泳项目,8人田径,14人球类。同时报名参加游泳和田径的有3人,游泳和球类的有3人,无人人同时参加三项比赛。问:同时参加田径和球类比赛的有多少人?
分析:本题涉及到的文字信息比较多,学生初看容易混乱,建议采用韦恩图,可直观分析。
设同时参加田径和球类比赛有x人,则只参加田径比赛的有5-x人,只参加球类比赛的有11-x人。
∴ 9+3+5-x+3+x+11-x=28,∴ x=3。
二、用数形结合的思想方法解决三角函数问题
例3:已知,求f(x)的值域。
分析:求给定区间上的三角函数的最值或值域,是个抽象的问题,数学中的难点。应以画图的形式来进行分析思考。
∵,∴,令画出函数的图象,则易知,
∴f(x)的值域为。
例4 :求下列函数的最小正周期。
(1) (2)
分析:(1),只需要画出函数与的图象,则可知它们的最小正周期都是π。
三、在几何问题中运用数形结合的思想方法
例5 :已知x,y∈R且满足x2+y2-4x+3=0求:(1)x-y的范围 ;(2)的值。
分析:方程x2+y2-4x+3=0表示以(2,0)为圆心,r=1为半径的圆。令x-y=t,问题(1)转化为直线x-y=t与圆(x-2)2+y2=1有交点时,t的取值范围,实现“形”与“数”的转化。……