数形结合在教学中的举例应用

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  摘 要:数形结合的思想,就是把问题的数量关系和空间加以考察的思想。数形结合的实质就是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来。使抽象思维和形象思维结合起来,在解题过程中想到它的图形,从而启发思维,找到解题之路,或者在研究图形时,利用代数的性质解决几何问题,实现抽象概念和转化,化难为易,化抽象为直观。
  关键词:数形结合 思维 转化
  恩格斯说“纯数学的对象是现实世界的空间形式和数量关系。”“数”和“形”是数学中两个最基本的概念,它们是统一的。每一个几何图形中都蕴含着与它们的形状、位置密切相关的数量关系;反之,数量关系又常常可以通过客观的反映和描述。数形结合的实质就是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来。数学研究的对象是数和形,数寓于形中,形又和谐地体现了数量关系,他们互相依存,互相制约,相得益彰,形数结合是解决数学问题的基本途径之一。善于观察图形,以揭示图形中蕴含的数量关系. 观察是人们认识客观事物的开始,直观是图形的基本特征,观察图形的形状、大小和相互位置关系,并在此基础上揭示图形中蕴含的数量关系,是认识、掌握数形结合的重要进程,下面我们看几个例题.
  例1 函数y=sin(2x+%i)的图象的一条对称轴方程是:
  分析:通过画出函数的图象,然后分别画出上述四条直线,逐一观察,可以找出正确的答案,如果对函数的图象做深入的观察,就可知,凡直线x=a通过这一曲线的一个最高点或一个最低点,必为曲线的一条对称轴,因此,解这个问题可以分别将x=– ,–,,%i代入函数的解析式,算得对应的函数值分别是:y=–1,0,,0,其中只有–1是这一函数的最小值,由此可知,应选(A)
  例2 判定下列图中,哪个是表示函数y=x图象.
  分析 由y=x=,可知函数y=x是偶函数,其图象应关于y轴对称,因而否定(B)、(C),又0<<1,y=x的图象应当是上凸的,(在第Ⅰ象限,函数y单调增,但变化趋势比较平缓),因而(A)应是函数y=x图象.
  以上几个例子。我们可以看出数形结合在数学解题中的作用,数、形、函数三个重要数学概念的对立统一发展,使我们更清楚的认识到数学概念的发展总是与某种矛盾相关联,旧数学概念与新的实践不相适应产生了矛盾,为了解决矛盾,在研究实践中提出了一系列的新课题,作为历史的必然发展,数学概念或者数学理论发展中科学体系内部产生的矛盾,在深入探讨数学理论一系的过程中,作为逻辑的必然而发展了数学概念,这种对立与统一发展的过程告诉我们,每当处于“山穷水尽疑无路”的境地,也就预示着将要出现“柳暗花明又一村”的前景,所以,作为逻辑的必然而发展了数学概念。这种对立与统一的发展过程告诉我们,每当处于们在科学研究中,通过矛盾步入“禁区”之时,也正是应该披荆斩棘,开拓前进之时。
  参考文献:
  [1]张奠宙等.数学教育学[M].江西教育出版社,1996.
  [2]吕佳汉.数学的学习方法[M].高教出版社,1990.
  [3]史树德.在不等式教学中渗透数形结合的思想方法[J].北京师范大学数学通报委员会出版, 2003(3).
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