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谈数学用“数形结合”解决数学不足学术

收藏本文 2024-03-24 点赞:9454 浏览:35774 作者:网友投稿原创标记本站原创

数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的科学,著名数学家华罗庚说:“数缺形时少直觉、形少数时难入微”。“数”与“形”是数学中两个最根本的概念,任何一个几何都蕴含着一定的数量关系,而数量关系又常以几何图形做出直观反映和描述,“数”与“形”的相互转化,不仅使解题简洁明快,还能够开拓解题思路。数形结合不仅作为一种解题方法。还是一种重要的数学思想。下面谈谈如何运用“数形结合”这种重要的数学思想方法来解决一些有关二次函数的问题。

一、由数到形

A:由给定的“数”(即二次函数的系数)直接判断大致图形。
若a<0,b>0,c>0那么二次函数y=ax2+bx+c图像为
解:a<0=0>开口向下、排除A
c>0=>图承交y轴正半轴,排除D
a<0b>0=>-b2a>0=>顶点在右,故排出B选C
B:由给定的“数”,画出大致图形,然后利用图形的直观探求解题思路。
例2:设A和B为抛物线y=3x2-2x+k与x轴的两个相异交点,M为抛物线的顶点,当△MAB为等腰直角三角形时,求K值。
分析:依题意画出抛物线得让草图、如下图,从图形的直观可知,所求的K值应符合两个条件,即抛物线与X轴有两个相异交点,由此可知,△>0,又△AMB为等腰直角△。由此可知MN= AB,再结合抛物线的特性,将MN、AB用含有K的代数式表示,形成关于K的方程,求出K值。
解:∵抛物线与轴有两个相异交点设为A(Ⅺ,O),B(X2,O)
∴△=(-2)2-4(-3)K>0
非得K>-13
在△AMB中AM=BM 过M作MN⊥AB于N
∵M为抛物线的顶点
∴MN是RT△AMB斜边上的中线和高
∴MN=4(-3)K-(-2)24(-3)=K+13
∴AB=(X1-X2)=(X1+X2)2-4X1X2
=(-23)-4(K3)=231-3K
∵MN=12AB
∴K+13=131+3K
解得K1=0K2=- 13 (舍去)
∴ K=O

二、从形到数

A:由“图形”可挖掘出隐含告诉我们的“数”
例3
则A-0B-0 C-0 △-0
分析:判断这些数量关系需从观察分析抛物线的开口方向、形状、位置等因素入手
图像高Y轴于负半轴=>C<0 顶点在右a<0=>b<0

B:通过“形”进一步发现数量间的关系,推动问题的解决。
二次函数Y1=AX2-2BX+C和Y2=(A+1)X2-2(B+2)X+C+3在同一坐标系中的图像如右图
(Ⅰ)哪个图像经过B、C、D三点
(Ⅱ)若∣BO∣=∣AO∣∣BC∣=∣DC∣
且点B、C的横坐标分别为1,3求二次函数解析式:
分析:此韪所经图像是已知条件和重要部分,需要由形到数,首先依据所给的图像的开口方向确定A+1与A异号,再由A+1>0的数量关系,判定Y2经过B、C、D三点,还要利用抛物线的对称性确定Y1的对称轴为X=O Y2的对称经过C点,推出D点的坐标,这里充分运用数形结合的思想,最后还要运用方程思想,利用图像上的点坐标应满足函数非析式,构造关于A、C的方程组:
解:(Ⅰ)∵a+1>A a+1 a异号
∴a+1>O
∴Y2=(A+1)X2-2(B+2)X+C+3开口向上
∴Y2经过B、C、D三点
(II)∵|BO|=|AO|
∴Y1=的对称轴X=-2b2a=0
∴b=0 B(1,0)C(3,y)
又∵|BC|=|DC|
∴Y2的对称轴经过C点
∴D(5,0)
将B(1,0)代入Y1得a+c=0①
将D(5,0)代入Y2得25a+c+8=0②
解①、②得a=-13 c=13
∵b=0
∴Y1=13-X2+ 13Y2=23X2-4X-313

三、由数至形,从形到数,数形结合。

A、“形”中有“数”,“数”中有“形”,“形”、“数”结合。
例5:若函数y=KX的图象在第

一、三条限内,那函数y=KX2+bX-2的图数大致是 。

解: ∵函数y=KX的图函在一三函限

摘自:毕业论文文献格式www.udooo.com

∴K>0
∴y=KX2+bX-2的图水和向上排除(C)(D)
又∵C=-2
∴抛物线与y轴交于负半轴排除A选B。
B、把抽象的数学符号和直观的几何图形结合起来,把条件和结论的数和形密切结合起来,互相转化,使解法变得更加简捷、明快。
例6:在△ABC中分析:为了挖掘题目中的隐含条件需根据题意画出草图,再利用图形的直观去探求解题思路。
解:由题意画草图如下图。
∵Tg2=BOAO =12
设BO=X则AO=2X
∴X2+(2X)2=(25)2∴ X=2X=-2(舍去)
即A(4,0)B(0,2)B1(0,-2)C(-1,0)
设二次函数的解析为Y=aX2+bX+C(a≠0)
将A、B、C及A、B’、C三点坐标分别代入
解得:a=12 b=- 32 C=-2
或a=-12 b=32 C=2
∴ 二次函数的解析为y=12 X2-32 X-2
或y=12 X2+32 X+2
数形结合法是一种重要的数学思想方法,不但解决有关二次函数问题应用较广,而且解决其他数学问题也常常使用。

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