高中数学数形结合思想在解题中的应用
数形结合思想在高中数学解题中的应用
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数形结合思想在高中数学解题中的应用数形结合是数学解题中常用的思想方法,使用数形结合的方法,很多问题能迎刃而解,且解法简捷。
华罗庚先生说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,割裂分家万事休。
”数形结合思想通过“以形助数,以数解形”,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质,它是数学的规律性与灵活性的有机结合。
纵观多年来的高考试题,巧妙运用数形结合的思想方法解决一些抽象的数学问题,可起到事半功倍的效果。
数形结合的重点是研究“以形助数”。
这在解选择题、填空题中更显其优越,要注意培养这种思想意识,要争取胸中有图,见数想图,以开拓思维视野。
数形结合的思想可以使某些抽象的数学问题直观化、生动化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质。
另外,由于使用了数形结合的方法,很多问题便迎刃而解,且解法简捷。
运用数形结合思想解题的三种类型及思维方法:一、“由形化数”:就是借助所给的图形,仔细观察研究,提示出图形中蕴含的数量关系,反映几何图形内在的属性。
纵观多年来的高考试题,巧妙运用数形结合的思想方法解决一些抽象的数学问题,可起到事半功倍的效果,数形结合的重点是研究“以形助数”。
例如:已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像如图,在下列代数式中(1)a+b+c>0,(2)-4a<b<-2a,(3)abc>0,(4)5a-b+2c<0,其中正确的个数为(A)。
A.1个B.2个C.3个D.4个由图形可知:抛物线开口向上,与y轴交点在正半轴,∴a>0,b<0,c>0,即abc<0,故(3)错误。
又x=1时,对应的函数值小于0,故将x=1代入得:a+b+c<0,故(1)错误。
∵对称轴在1和2之间,∴1<-<2,又a>0,∴在不等式左右两边都乘以-2a得:-2a>b>-4a,故(2)正确。
又x=-1时,对应的函数值大于0,故将x=1代入得:a-b+c>0,又a>0,即4a>0,c>0,∴5a-b+2c=(a-b+c)+4a+c>0,故(4)错误。
数形结合思想方法在高中数学教学中的运用
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数形结合思想方法在高中数学教学中的运用一、数形结合思想方法的概念数形结合思想方法是指将数学中的抽象概念与具体图形相结合,使抽象概念更加形象化和具体化,从而帮助学生更好地理解和掌握数学知识。
这种方法通过将数学问题转化为几何问题,突出了问题的形象性和直观性,使学生更容易理解和掌握数学内容。
二、数形结合思想方法的运用1. 代数表达与几何图形在代数学习中,常常涉及到各种方程、函数及其图像。
教师可以引导学生通过绘制函数图像的方法,帮助学生更好地理解代数表达式的意义。
对于一元二次函数y=ax^2+bx+c,教师可以通过绘制抛物线的图像,让学生直观地感受到a、b、c对函数图像的影响,从而加深对函数的理解和运用。
2. 数列与平面几何在数列的学习中,常常涉及到数列的通项公式和求和公式。
通过将数列的通项公式和求和公式与平面几何结合起来,可以帮助学生更好地理解数列的规律和性质。
教师可以通过绘制数列的图形,让学生直观地感受到数列的增减规律及其和的变化规律,从而加深对数列的理解和掌握。
3. 解析几何与代数方程在解析几何的学习中,常常涉及到直线、圆、抛物线等几何图形的方程式。
教师可以通过将几何图形的方程式与代数方程结合起来,帮助学生更直观地理解几何图形的性质和方程的意义。
教师可以通过分析直线方程和圆的方程的关系,让学生理解方程式与几何图形的联系,从而加深对解析几何的理解和运用。
2. 培养学生的几何直观能力学生在数学学习中往往更倾向于代数计算,而对几何图形的理解和运用能力相对较弱。
数形结合思想方法可以帮助学生培养几何直观能力,提高他们对几何图形的理解和运用水平。
3. 提高学生的数学思维能力数形结合思想方法可以激发学生的求知欲,培养他们的数学思维能力。
通过将数学问题转化为几何问题,学生能够更主动地思考和解决问题,提高他们的数学思维能力。
2. 拓展教学手段和方法数形结合思想方法为教师提供了新的教学手段和方法,丰富了教学内容和形式,提高了教学的多样性和趣味性,能够激发学生的学习兴趣。
数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用
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数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用1. 引言1.1 概述数形结合思想方法是一种通过将数学与几何图形相结合的方式来解决数学问题的方法。
在高中数学教学与解题中,数形结合思想方法被广泛运用,对学生的数学思维能力和解题能力有着显著的提升作用。
本文将从理论基础、教学应用、解题实际操作、优势局限性和案例分析等方面对数形结合思想方法进行详细介绍和分析,旨在探讨这种方法在高中数学教学和解题中的实际应用效果及其潜在局限性。
通过对数形结合思想方法的深入研究,可以为未来数学教学和研究提供新的思路和方法,促进学生对数学的深入理解和应用能力的提高。
【概述】1.2 研究背景随着科技的不断发展和社会的快速进步,教育也在不断改革和创新。
高中数学作为学生必修科目之一,承担着培养学生逻辑思维能力和数学素养的重要使命。
在传统的数学教学中,很多学生常常感到枯燥和无趣,难以理解和掌握抽象的概念和定理。
有必要寻找一种更加生动、直观且实用的教学方法来激发学生学习数学的兴趣和动力。
1.3 研究意义数范围等。
【研究意义】内容如下:研究数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用具有重要的实际意义。
数学教学是培养学生逻辑思维能力和问题解决能力的重要途径,而数形结合思想方法能够帮助学生更好地理解数学知识,提高他们的数学学习兴趣和学习效果。
数形结合思想方法在解题中的应用能够帮助学生更加深入地理解问题的本质,提高他们的问题解决能力和创新思维水平。
研究数形结合思想方法的优势和局限性,有助于教师更好地指导学生应用该方法解决问题,并且能够帮助教育部门和相关机构调整和改进数学教学计划,推动数学教育的发展和进步。
深入研究数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用,对于提高我国数学教育质量,培养优秀数学人才,具有重要的现实意义和战略意义。
2. 正文2.1 数形结合思想方法的理论基础数,具体格式等。
数形结合思想方法的理论基础主要包括几何与代数的融合和数学建模的理论支持。
高中数学中数形结合思想在函数解题中的运用
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高中数学中数形结合思想在函数解题中的运用(一)数形结合在求函数定义域方面的应用例1:求函数y =的定义域. 解析:若要解决该函数的定义域,则有23200x x x ⎧-+≥⎨≠⎩,要解决此类不等式的解集, 需要借助图像,如右图:由图像可以看出,若要2320x x -+≥,只需1,x ≤或2x ≥,再由0x ≠,得出该函数的定义域即为:()(][),00,12,-∞+∞. 小结:随着学生做题熟练程度的增强,二次不等式的求解已不用再画图。
因此在求函数定义域方面,多见于画数轴选择出取值范围。
(二)数形结合在求函数值域方面的应用例2:求函数(]223,1,2y x x x =--∈-的值域. 解析:看到所求函数为二次函数,由于函数是非单调的,所以并不能代端点值去求出值域,因此需要借助图像来观察,如右图:借助图像的直观表达可知道,具有区间范围的该二次函数的图像应为黄色区域部分,此函数的最小值是在对称轴处取得,即当1x =时,4y =-。
从而该函数的值域为:(]0,4-。
小结:对于此类问题是学生的常见出错点,学生们习惯于直接带入端点值得出其值域,因此对于给定区间上的二次函数值域问题,培养学生数形结合的思想是非常重要的。
(三)数形结合在函数单调性方面的应用例3:已知2()2(1)2f x x a x =+-+在(],4-∞上是减函数,求实数a 的取值范围。
解析:函数解析式中含有字母,因此函数在坐标系内的具体位置不能固定,需要画图分析,看何种情况才能满足题干要求:通过图像分析可知:若要满足函数在给定区间上为单调函数,只能是后两种情况,也就是函数图像的对称轴不能出现在所给区间内,从而解题找到突破口。
所给函数对称轴方程:1x a =- ,由图像分析可知,需有a 14-≥,从而a 5≥。
小结:该类问题常见于二次函数中,因其单调性与对称轴的位置有关,故通常画图分析更能直观得出题目所需情况,从而快速得出结论。
(四)数形结合在函数奇偶性方面的应用例4:已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()(1)f x x x =+.试求当0x <时,函数()f x 的解析式。
数形结合思想在解题中的应用
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数形结合思想在解题中的应用2012年秋季学期,广西将进入高中新课程改革,新课程理念逐渐深入人心;学习新理念,转变旧观念正成为高中教师重要的课题.数学课程改革的重心是发展学生的广泛的数学能力,注重数学思想、方法的教学渗透,培养学生形成良好的数学素质.数形结合是高中数学中重要的思想方法,通过数形结合可沟通数与形的内在联系,把代数语言的精确刻画与几何图形的直观描述有机地结合起来,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,能使高中数学中许多复杂问题迎刃而解,收到事半功倍的效果.【例1】解不等式x+2>x.解法一:原不等式可化为x≥0x+2≥0x+2≥x2或x<0x+2≥0,解得0≤x<2或-2≤x<0,∴原不等式的解集为{x|-2≤x<2}.解法二:设y1=x+2,y2=x,在同一坐标系中作出这两个函数的图象(如图1),则不等式x+2>x的解就是y1=x+2的图象在y2=x的上方的那一段对应的横坐标,即不等式的解集为{x|xa≤x<xb},其中xa=-2,解方程x+2=x得xb=2.∴原不等式的解集为{x|-2≤x<2}.评析:比较上述两种解法,可以看到用图形直观地反映数量关系,解决问题简洁明了.【例2】设f(x)=x2-2ax+2-a,当x∈[-1,+∞]时,f(x)>a恒成立,求实数a的取值范围.解法一:f(x)>a在x∈[-1,+∞)上恒成立等价于x2-2ax+2-a >0在x∈[-1,+∞)上恒成立.设函数g(x)=x2-2ax+2-a,其图象在x∈[-1,+∞)时位于x轴上方有两种情况(如图2、图3所示).(1)δ=4a2-4(2-a)<0,解得-2<a<1;(2)δ=4a2-(2-a)≥0a<-1g(-1)=a+3>0,解得-3<a≤-2.故实数a的取值范围是(-3,1).解法二:由f(x)>a得x2+2>a(2x+1),设h(x)=x2+2,t(x)=a(2x+1),在同一坐标系中这两个函数的图象如图4所示,直线l1与抛物线相切,的对应值为1,直线l2经过点(- 12,0) 和点(-1,3),a的对应值为-3,符合题意的直线t(x)=a(2x+1)恒过点(-12,0)且位于l1与l2之间,故实数a的取值范围是(-3,1).图5【例3】已知:椭圆x29+y24=1 与抛物线y=x2+m有四个不同的交点,求实数m的取值范围.错解:在同一坐标系中作出椭圆和抛物线的图象(如图5),根据图象可得:m<-2-m<3,解得-9<m<-2.评析:图形的直观性给解决问题提供了很大的帮助,但离开了严格的数学推理,往往受图形直观错觉的影响得出错误的结论.图6正解:联立椭圆和抛物线的方程,得x29+y24 =1y=x2+m ,消去y,整理得9x4+(18m+4)x2+9m2-36=0,令t=x2,得9t2+(18m+4)t+9m2-36=0.设f(t)=9t2+(18m+4)t+9m2-36,根据题意知方程f(t)=0在(0,+∞)上有两个不相等的实数根(如图6),即得δ=(18m+4)2-36(9m2-36)>0,-18m+418 >0,f(0)=9m2-36>0解得-829<m<-2 .评析:这是一个关于图形交点的问题,求解过程却是从分析方程的根的情况入手,而在讨论方程f(t)=0在(0,+∞)上有两个不相等的实数根时,又需要利用二次函数的图象特征,这样数和形的密切结合、相互补充,使问题得到了圆满的解决.(责任编辑黄春香)。
高中数学解题中数形结合思想应用论文
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高中数学解题中数形结合思想的应用摘要:数形结合思想在高中数学中应用十分广泛,常见的比如在函数、集合、向量、不等式、立体几何、线性规划等问题中都有应用。
本文通过一些典型例题,列举了数形结合思想的应用方法,避免复杂的数学推理与计算,简化解题过程,加强学生的解题能力。
关键词:数学解题;数形结合;高中数学在高中教学中,数和形是两个最基本的概念,数形结合的思想不仅是高中数学解题中的一种重要思想,也是教学的重点。
在高中数学解题中使用数形结合的方法,研究数和形的对应关系,使抽象问题具体化,复杂问题简单化。
在教学中培养学生数形结合的思想,能够有效的提高学生的解题技巧,做到举一反三,加强学生的解题能力。
数和形是数学研究的两大基本对象,数形结合即是以形助教,以数解形,就是数和形之间的相互转化。
通过数和形的相互转化来解决数学问题,使抽象思维转换为形象思维,有助于理解数学问题的本质。
数形结合可以求解很多问题,在高中数学中主要表现在以下几个方面:(1)通常可以结合数轴和文氏图进行求解集合问题;(2)数形结合可以使用函数的图像性质求解函数问题,可以研究函数的奇偶性、周期性、增减性,以及求函数的定义域、最值和极值、值域等问题。
(3)数形结合可以联系向量的几何意义用于求解向量问题,运用点、线、曲线的性质用于解析几何问题。
(4)数形结合可以构造几何图形和函数特点求解不等式问题,从题目的条件和结论出发,分析几何意义,从图形上寻找解题的思路。
使用数形结合的思想求解问题的关键在于图形的构造,抓住一些重要的量,巧妙地运用式子规律、数学概念符号去思考其内在的关系。
思考途径可以用下图表示:数形结合的解题思路一、利用坐标法解决几何问题坐标法就是将几何问题坐标化。
在解决几何问题中运用坐标法的基本思路是,首先根据几何问题的特点建立合适的坐标系,其次将几何问题转变为代数问题,经过推理和计算,获得相关的代数结论。
最后考虑坐标系,将代数结论转化为几何结论,由此得到原几何问题的答案。
数形结合思想在高中数学教学中的应用分析
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数形结合思想在高中数学教学中的应用分析
数形结合思想是通过将数学与几何相结合的方式来解决问题,它充分利用了几何图形
的直观性和数学公式的精确性。
在高中数学教学中,数形结合思想可以被广泛应用于各种
数学概念和技巧的讲解,以及问题的解决。
在几何学中,数形结合思想可以用于解决诸如平面面积、体积等问题。
例如,如果我
们将一个三角形分成两个小的三角形,那么它们的面积加起来就等于原来的三角形的面积。
这就是数形结合思想的应用。
在高中数学教学中,这个思想可以用于教学基本几何概念,
例如勾股定理,三角形面积,正方体体积等。
另一方面,数形结合思想在代数学中也有重要的应用。
例如,在解方程的时候,我们
可以通过画出函数图像,通过图像的交点得到解方程的方法。
在高中数学教学中,这个思
想可以用于数学分析和高等代数的教学中。
此外,数形结合思想也可以用于数学模型的建立和实际问题的解决。
例如,当我们需
要解决一个有关面积或体积的实际问题时,我们可以通过用数学公式计算出形状的尺寸,
然后用这些尺寸来计算出我们所需要的面积或体积。
在高中数学教学中,这个思想可以用
于实际应用问题的教学中,例如纯算题,数学建模竞赛等等。
总之,数形结合思想在高中数学教学中的应用非常广泛。
它可以用于解决几何和代数
问题,用于建立数学模型,和解决实际问题。
更重要的是,数形结合思想可以帮助学生更
好地理解和运用数学知识,拓展他们对数学的视野,进而对数学产生了浓厚的兴趣。
“数形结合”思想在高中解题中的应用
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例 3 等 差 数 列 { 中, %} d<0 若 l 1 , a : 3 l l则 数 列 { 的 前 几项 的和 最 大 ? a, g %}
解
・ . .
【 考文献 】 参
[ ]张 奠 宙 . 学 代 数 研 究 [ . 京 : 等 教 育 出版 1 中 M]北 高
解
八
构 造 点 ( , , 1 1 , 1 0) ( , )
C( 1 , O, ) 四 边 形 ABC 为 O, ) D( 0 , D 正 方 形 ( 图 6) 如 ,令 P点 坐 标 为 ( , ,贝 IDI / +b , P = n b) 0P =、 I I A 、 ( —0 6 , BI /( 一 ) 1 6 , / 1 )+ I =、 1 。 — ) P +(
三 、 形 结 合 思 想 在 解 不 等 式 中 的应 用 数
例 3 设 不 等 式I x一1 +I பைடு நூலகம் x一4 <n有 实 数 解 .求 实 数 Ⅱ 1
的取 值 范 围.
解
令 Y =I l x一1+ 一4 ,2 , l 1 =n Y
\
函 数 v = ~1 + 一4 的 零 点 l 1
、 +( 一 ) ≥ 2 / . / 1 b 、2
数形 结合 的特 点是 属性 互化 ,不仅 直观 易 于寻 找解题 途 径, 而且 能避 免 繁杂 的计算 和推 理. 可起 到事 半功倍 的效 果 .
图
3
和=一求 c 的 坐 是 .以 +=× = y3 , 点 横 标 所 卢2手 3 得
时 ,。 x一5 Y , : 图 像 如 图 6 Y =2 . Y 的
所示.
数形结合思想在高中数学解题中的运用探究
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数形结合思想在高中数学解题中的运用探究数形结合思想是指在解决数学问题时,将数学问题通过图形展示出来,从而更加直观地理解和解决问题的思想。
这种思想在高中数学中有着广泛的运用,可以帮助学生更好地理解数学知识,提高解题能力。
本文将探讨数形结合思想在高中数学解题中的运用,分析其作用和方法,希望对广大学生有所帮助。
一、数形结合思想在解决实际问题中的作用1. 提高问题理解能力在高中数学中,有很多实际问题需要转化为数学模型进行计算。
但有些问题本身并不容易理解,因此就需要通过图形来展示这些实际问题,使得问题更加直观化。
通过数形结合,学生能够更好地理解问题,加深对问题本质的认识,从而更好地应用数学知识解决实际问题。
2. 培养抽象思维能力数学是一门抽象的学科,但通过数形结合,可以将抽象的概念通过图形呈现出来,使得学生更容易理解。
在解决实际问题时,通过图形的呈现,可以培养学生的抽象思维能力,帮助他们更好地理解和应用数学概念。
3. 增强解题方法的多样性数形结合思想能够增强解题方法的多样性。
有些问题可能通过代数方法难以解决,但通过数形结合可以找到新的解题思路。
这样一来,学生能够开拓解题思路,提高解题的效率和灵活性。
二、数形结合思想在不同数学领域的具体运用1. 几何问题的解题在解决几何问题时,数形结合思想是非常重要的。
通过绘制图形,例如画出几何图形、坐标系等,能够更清晰地解决问题。
对于平面几何题目,可以通过画图标注给定条件,然后根据图形的性质进行推导。
对于空间几何题目,可以通过绘制三维图形来直观地理解问题,更好地进行分析和解决。
2. 解方程组的问题在解决方程组的问题时,通过数形结合思想也可以得到很好的应用。
通过画图,将方程组转化为图形表示,可以更加清晰地观察方程组的解的情况,进而找到解的规律。
这样一来,学生能够更好地理解和掌握方程组的解题方法。
3. 研究函数图像在研究函数的图像时,数形结合思想也是非常重要的。
通过画出函数的图像,能够更好地观察函数的性质,比如函数的单调性、极值点、零点等。
数形结合思想在函数解题中的应用
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数形结合思想在函数解题中的应用摘要:数形结合思想是数学教学重视数学思想培养之一。
高中数学教学和学习中,灵活地应用数形结合思想可以更好地对于数的概念以及形的特征把握,可以化抽象为具体,能通过数与形快速解决问题。
解决数学问题关键的一大利器是利用数形结合思想关键词:数形结合思想;函数;解题1. 阐述数形结合思想在高中数学的教与学的过程中要重视合理的转化数与形,实现将难懂的的数学问题的性质清晰表现处理。
寻找到潜藏在数与形之间的对应关系是数形结合思想的本质所在,常见的我们是把数转化成形,从而直观形象的解决问题,同时大家不要忽略有时学会形转化成数。
这是因为过于直观和具体的形,无法凝练出具有一般性的特征。
充分理解数与形互化关系,把形转化成为数,答案通过计算得出。
总而言之,数形结合是高中数学重要的数学思想之一,学会数学互化的重要思想。
本文主要讨论的是数形结合的思想在函数解题中的应用:研究单调性,求函数的最值,函数的零点问题等。
2.数形结合思想在函数性质中的应用新课改更注重学生的自主学习,自己提练信息,所以出题更偏爱将函数的几种性质综合在一起考查学生。
如果学生只是从代数的角度去解题,那无疑会增加解题的难度,如果能利用图形的直观性,能大大的提高解题效果。
我们要引导学生解题的要充分利用数形结合的思想。
(1)数形结合思想在函数单调中的应用例1.设函数f(x)=若函数f(x)在区间(a,a+1)上单调递增,求实数a取值范围解析:函数f(x)的图象如图所示,由图象可知f(x)在(a,a+1)上单调递增,需满足a≥4或a+1≤2,即a≤1或a≥4.总结:单调性是函数的重要性质之一,它的主要应用是用来求解最值,求解不等式,比较大小,求参数等,不管哪一种应用,能画出函数的图像,通过图像中的单调得出答案,能大大的提高解题效率,充分体现了数形结合思想的重要性(2)数形结合思想在函数最值中的应用例题1:定义max{a,b,c}为a,b,c中的最大值,设M=max{2x,2x-3,6-x},求M的最小值解析:画出函数M={2x,2x-3,6-x}的图象(如图),由图可知,函数M在点A(2,4)处取得最小值22=6-2=4,故M的最小值为4.总结:函数的最值是函数中比较热点的题目。
数形结合的思想在高中数学解题中的应用
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数形结合的思想在高中数学解题中的应用
作者:刘锋
来源:《理科考试研究·高中》2013年第09期
数形结合就是把抽象的数学语言与直观的图形结合起来,通过数与形之间的对应和转化来解决数学问题,它包含“以形助数”和“以数解形”两个方面.利用它可使复杂问题简单化、抽象问题具体化,它兼有数的严谨与形的直观之长,是优化解题过程的重要途径之一,是一种基本的数学方法.
一、利用数形结合思想解决集合的问题
1.利用韦恩图法解决集合之间的关系问题
二、运用数形结合思想解三角函数题
纵观近三年的高考试题,巧妙地运用数形结合的思想方法来解决一些问题,可以简化计算,节省时间,提高考试效率,起到事半功倍的效果.
三、利用单位圆中的有向线段解决三角不等式问题
在教材中利用单位圆的有向线段表示角的正弦线,余弦线,正切线,并利用三角函数线可作出对应三角函数的图象.如果能利用单位圆中的有向线段表示三角函数线,应用它解决三角
不等式问题,简便易行.
总之,由于数形结合的思想在高考中考查的比重很大,因而要花大力气,循序渐进地使学生建立数形结合的对应转化和应用,既要借助形的直观性来阐明数之间的关系,也要借助于数的精确性来阐明形的某些属性,使学生抓住数形结合本质,在解题中自觉地运用数形结合的思想,以提高解题的能力和速度.。
数形结合思想在高中数学解题中的运用探究
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数形结合思想在高中数学解题中的运用探究【摘要】数统计。
数形结合思想是高中数学解题中的重要方法之一,本文探讨了其在高中数学解题中的重要性和如何运用这一思想解决问题。
通过案例分析,我们看到数形结合思想在几何和代数问题中均有广泛应用。
本文还讨论了数形结合思想与其他数学知识的联系。
结论部分总结了数形结合思想在高中数学解题中的实践意义,并展望了未来在高中数学教学中的发展方向。
数形结合思想的应用不仅能够帮助学生更好地理解和解决问题,也有助于提升他们的数学思维能力,培养他们的逻辑推理能力,为他们未来的学习和工作打下扎实的基础。
【关键词】数形结合思想、高中数学、解题、重要性、运用、案例分析、几何问题、代数问题、联系、实践意义、发展、教学、数学知识1. 引言1.1 引言内容数统计等。
数形结合思想是数学中非常重要的一种思维方式,它将抽象的数学概念与具体的几何图形相结合,既能够帮助我们更加直观地理解问题,又能够提高我们解决问题的效率。
在高中数学学习中,数形结合思想的应用广泛而深入,涉及到几何、代数、概率等多个领域。
通过运用数形结合思想,我们不仅可以更好地理解数学知识,还可以更加灵活地运用这些知识解决问题。
本文将深入探讨数形结合思想在高中数学解题中的重要性,介绍如何运用数形结合思想解决高中数学问题,并通过案例分析展示数形结合思想在几何问题和代数问题中的具体应用。
我们还将探讨数形结合思想与其他数学知识的联系,阐述数形结合思想在高中数学解题中的实践意义,以及展望数形结合思想在未来高中数学教学中的发展。
希望通过本文的探讨,读者能够更深入地理解数形结合思想,并在解决数学问题时能够灵活运用这一思维方式。
2. 正文2.1 数形结合思想在高中数学解题中的重要性数形结合思想可以帮助学生更好地理解数学问题。
通过将数学问题与几何图形相结合,可以直观地展示问题的本质,帮助学生建立全面的认识。
在解决几何问题时,通过数形结合思想,可以将抽象的代数问题转化为具体的几何图像,使问题更加直观和易于理解。
论高中数学“数形结合”在解题中的应用
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论高中数学“数形结合”在解题中的应用【摘要】高中数学中的“数形结合”概念是指通过数学知识和图形形式相结合,解决数学问题的方法。
本文从数形结合在解题中的重要性入手,探讨了数形结合在几何、代数、概率、数列以及解析几何题中的应用。
通过具体的例题分析,展示了数形结合在解题过程中的实际运用和优势,强调数形结合是解题的有效策略。
文章指出数形结合不仅可以帮助解题,还可以深化对数学概念的理解,从而提高学生的数学素养。
数形结合在高中数学学习中具有重要意义,是一种促进数学思维发展的有效方法。
通过本文的阐述,读者可以更好地理解数形结合的概念及其在解题中的应用,从而提升自己的数学学习能力。
【关键词】高中数学、数形结合、解题、几何题、代数题、概率题、数列题、解析几何题、有效策略、数学概念、重要意义1. 引言1.1 高中数学中的数形结合概念高中数学中的数形结合概念是指将数学中的代数和几何相结合,通过图形的形状和数学符号的运算相互联系,从而更好地理解和解决数学问题。
数形结合是一种将抽象的数学概念与具体的几何形状相结合的方法,通过这种方式可以更直观地理解和应用数学知识。
在数学学习中,数形结合的概念可以帮助学生更深入地理解数学概念,提高解题的效率和准确性。
通过将代数和几何相结合,学生可以更好地理解抽象概念,并将其应用到具体问题中。
数形结合的概念不仅可以帮助解决数学题目,还可以帮助学生培养逻辑思维和数学建模的能力。
高中数学中的数形结合概念对于学生的数学学习和能力提升具有重要意义。
通过深入理解数形结合的概念,学生可以更好地掌握数学知识,提高解题的能力,为将来的学习和工作打下良好的数学基础。
1.2 数形结合在解题中的重要性数形结合在解题中的重要性体现在数学问题解决过程中起着至关重要的作用。
通过将数学中的抽象概念与形象直观的图形结合起来,能够帮助学生更好地理解和应用所学知识。
数形结合可以让抽象的数学公式和定理变得更加具体和生动,使问题更容易被理解和解决。
高中数学数形结合思想在解题中的应用
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中学数学数形结合思想在解题中的应用一、学问整合1.数形结合是数学解题中常用的思想方法,运用数形结合的方法,许多问题能迎刃而解,且解法简捷。
所谓数形结合,就是依据数与形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法。
数形结合思想通过“以形助数,以数解形”,使困难问题简洁化,抽象问题详细化能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质,它是数学的规律性与敏捷性的有机结合。
2.实现数形结合,常与以下内容有关:①实数与数轴上的点的对应关系;②函数与图象的对应关系;③曲线与方程的对应关系;④以几何元素和几何条件为背景,建立起来的概念,如复数、三角函数等;⑤所给的等式或代数式的结构含有明显的几何意义。
如等式()()x y -+-=214223.纵观多年来的高考试题,奇妙运用数形结合的思想方法解决一些抽象的数学问题,可起到事半功倍的效果,数形结合的重点是探讨“以形助数”。
4.数形结合的思想方法应用广泛,常见的如在解方程和解不等式问题中,在求函数的值域,最值问题中,在求复数和三角函数问题中,运用数形结合思想,不仅直观易发觉解题途径,而且能避开困难的计算与推理,大大简化了解题过程。
这在解选择题、填空题中更显其优越,要留意培育这种思想意识,要争取胸中有图,见数想图,以开拓自己的思维视野。
二、例题分析例1.的取值范围。
之间,求和的两根都在的方程若关于k k kx x x 310322-=++ 分析:0)(32)(2=++=x f x k kx x x f 程轴交点的横坐标就是方,其图象与令()13(1)0y f x f =-->的解,由的图象可知,要使二根都在,之间,只需,(3)0f >,()()02bf f k a-=-<10(10)k k -<<∈-同时成立,解得,故,例2. 解不等式x x +>2 解:法一、常规解法:原不等式等价于或()()I x x x x II x x ≥+≥+>⎧⎨⎪⎩⎪<+≥⎧⎨⎩02020202解,得;解,得()()I x II x 0220≤<-≤<综上可知,原不等式的解集为或{|}{|}x x x x x -≤<≤<=-≤<200222 法二、数形结合解法: 令,,则不等式的解,就是使的图象y x y x x x y x 121222=+=+>=+在的上方的那段对应的横坐标,y x 2=如下图,不等式的解集为{|}x x x x A B ≤<而可由,解得,,,x x x x x B B A +===-222故不等式的解集为。
数形结合方法在高中数学教学中的运用
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数形结合方法在高中数学教学中的运用
数形结合方法是一种将数学和几何结合起来的教学方法,它可以促使学生更好地理解和应用数学概念和方法,同时也可以帮助学生更好地理解几何概念和公式。
在高中数学教学中,数形结合方法可以应用于很多不同的数学领域,下面简要介绍几个常见的例子。
1. 几何证明
在几何证明中,数形结合方法可以帮助学生更好地理解证明过程,并且可以减少一些繁琐的计算。
例如,在证明两角和为180度时,可以画出两角所在的直线和平行线,通过相交线之间的关系,可以简单地得出结论。
2. 几何计算
在几何计算中,数形结合方法可以帮助学生更好地理解公式的来源和用途。
例如,在计算三角形面积时,可以使用面积公式,但是如果将三角形分解为两个梯形,然后计算梯形面积之和,就可以更好地理解这个公式的来源,并且可以更简单地计算出面积。
3. 解决实际问题
在解决实际问题时,数形结合方法可以帮助学生更好地理解问题,并且可以提供一些直观的解决方案。
例如,在解决一个锥形水槽容积的问题时,可以画出锥形的截面图,然后将截面面积随高度变化的图形画出来,从而更好地理解容积的计算方法。
除了以上几个例子,数形结合方法还可以应用于很多其他数学领域,例如坐标系、函数图像和立体几何等。
无论是哪个领域,数形结合方法都可以帮助学生更好地理解概念和方法,同时也可以提高学生的计算能力和解决问题的能力。
总之,在高中数学教学中,数形结合方法是一个非常有用的教学手段,它可以帮助学生更好地理解和应用数学知识,提高他们的数学素养和解决问题的能力。
高中数学教学论文《数形结合思想》在解题中应用
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《数形结合思想》在解题中的应用一、数形结合思想的提出在高中数学解析几何这一模块中,处理问题的方法常见有代数法和几何法。
代数法是从“数”的角度解决问题、几何法从“形”的角度解决问题,这两种方法相辅相成,相得益彰。
现举例如下:若直线k x y +=与曲线21y x -=恰有一个公共点,求k 的取值范围.解:(代数法)曲线方程可化为)0(122≥=+x y x ,把k x y +=代入)0(122≥=+x y x可得:012222=-++k kx x (0≥x ),由题意可知方程仅有一个非负根①当方程有等根时,即)1(8)2(22--=∆k k =0,可得2±=k ,当2=k 时,方程可化为012222=++x x ,得22-=x 不合题意;当2-=k 时,方程为012222=+-x x 得22=x 符合题意,可知2-=k ; ②当方程根为0=x 时,得012=-k ,1±=k ,当1-=k 时,方程为0222=-x x ,得方程两个根为01=x ,12=x 不合题意应舍去;当1=k 时,方程为0222=+x x ,得方程两个根为01=x ,12-=x 适合题意,可知1=k ; ③当方程根为一正一负时,只需021221<-=k x x ,可得11<<-k 。
综上所述:所求 k 的取值范围为2-=k 或11≤<-k 。
(几何法)曲线21y x -=是单位圆122=+y x 的右半圆(0≥x ),k 是直线k x y +=在y 轴上的截距.在同一坐标系中画出两曲线图像如图所示知:直线与曲线相切时,2-=k ,由图形:可得2-=k 或11≤<-k 。
上述两种解法可以看出利用代数法求解过程较为复杂、繁琐且容易错;而利用几何法即一种数形结合的思想方法,却能使复杂问题简单化,抽象问题具体化,它在数学解题中具有极为独特的指导作用。
二、数形结合思想的概述数与形是数学中两个最古老、最基本的元素,是数学大厦深处的两块基石。
“数形结合”在高中数学解题中的应用
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A
是 首先 找 出 ( 构 造 出) 面 角 或 二
的平 面角 , 其次 尽 量将 其 放 置 于
特 殊 的 平 面 图形 中 ( 常 是 三 角 通
“ 数形结合 "在 高中数 学 解 题 中的应 用
( 般 是余 , 一 弦 定 理 ) 解 , 后 结 合 题 目写 求 最 出正确 的结 果 ( 意 到是 锐 二 面 注
“ ” 形 的转 化 . 者 结 合 多 年 的教 学 实 践 , 换 个 角 度 笔 就
成锐 二 面角 的大 小 ; 是 向量 法 : 各 自求 出 两 平 面 二 先
的一 个法 向量 m 和 ,, 二 面 角 转 为 两 向 量 的夹 角 l将
即可 .
思 考 问题 与“ 形 结合 ” 想 在 高 中数 学 中的应 用 , 数 思 进 行 了例 析 和整 理 , 同仁参 考. 供
A A = 45 . M 。
解 或解 的个数 或 范 围时非 常有效 .
例 1 N  ̄, z 的 方 程 a" 一 z 2 N T 一 J + z+
解 法 2 过 A 作 AA 上 B 于 M , C 因为 AA 上 面 AB 所 以 AM 为 A M 在 面 ABC 内 的射 影 , 是 由 C, 于
化 为借 助 2个 函数 交点 的横 坐标 问题 求解 .
当 n 1时 , > Y 一n 一n是 增 函数 , - 上点 ( , 过 z轴 1 O, ) Y轴上 点 ( , - a . 01 ) 又 1 <0 所 以这 2个 函数 图象 必有 2个 交点 ; 一a , 当 O < 1时 , 得 2个 函数 图象有 2 交 点. <a 可 个 所 以原方 程有 2个 实数 根 .
数形结合思想在高中数学学习中的应用分析
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数形结合思想在高中数学学习中的应用分析1.1增强学习兴趣数学是一门抽象的学科,常常让学生感到枯燥乏味。
而数形结合思想的引入,可以通过形象生动的例子和图形,使抽象的数学概念得到具体的展示和应用,从而吸引学生的注意力,增强他们的学习兴趣。
1.2促进直观理解数形结合思想能够通过图形的展示和实际的数据,帮助学生更加直观地理解数学概念,使抽象的数学问题变得具体起来。
这样有助于学生更好地理解数学知识,从而提高他们的学习效果。
1.3培养综合素质数形结合思想注重将数学与其他学科和实际生活相结合,要求学生具备较强的综合素质和应用能力。
在数学学习中,培养学生的数形结合思维,有助于促进他们的综合素质的全面发展。
2.1几何图形的运用在几何学习中,数形结合思想可以通过实际的图形,帮助学生更好地理解各种几何定理和公式。
在学习面积和周长的计算时,可以通过具体的图形举例,让学生直观地理解面积和周长的概念,提高他们的学习效果。
2.2函数的图像分析在函数的学习中,数形结合思想可以通过绘制函数的图像,帮助学生更好地理解函数的性质和特点。
通过图像分析,学生可以直观地看到函数的增减性、最值和零点等概念,从而加深对函数的理解。
2.3实际问题的建模与求解数形结合思想在解决实际问题时,可以帮助学生建立数学模型,并通过图形的展示来求解问题。
在解决动力学问题或者优化问题时,可以通过绘制图形来直观地展现问题,从而更好地理解和解决实际问题。
三、数形结合思想在高中数学学习中的教学策略3.1引导学生多角度思考在教学中,可以引导学生多角度思考问题,通过图形的展示和实际的数据,让他们从不同的角度去理解和解决数学问题,从而培养他们的数形结合思维能力。
3.2强调实际应用在教学中,要强调数学与实际生活的结合,通过实际问题的建模和求解,帮助学生更加直观地理解数学概念,培养他们的实际应用能力。
3.3拓展课外拓展在教学中,可以鼓励学生进行课外拓展,通过实际调查和研究,结合数学与其他学科和实际生活,培养他们的数形结合思维,提高他们的综合素质。
数形结合思想在高中数学教学中的有效运用
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数形结合思想在高中数学教学中的有效运用1. 几何问题的解决在传统的几何教学中,往往只强调几何定理的运用和推导,缺乏对实际问题的应用和解释。
而数形结合思想则可以帮助学生更好地理解几何问题,并将其与实际问题相结合。
通过数学模型的建立和图形的绘制,学生可以更加直观地理解几何知识,并且能够将其运用到实际生活中解决问题。
在求解几何问题时,可以通过建立坐标系和绘制图形,将几何问题转化为代数问题,从而更好地理解和解决问题。
2. 函数与图形的关系在高中数学中,函数与图形是一个重要的内容,学生需要掌握函数的性质与图形的特征。
数形结合思想可以帮助学生更好地理解函数与图形之间的关系。
通过构建函数的图象,分析图象的性质,学生可以更直观地理解函数的变化规律和特点,从而更好地掌握函数的概念和性质。
通过图象的变化和变化规律,学生也可以更好地理解函数的意义和应用,使抽象的函数概念变得更加具体和直观。
3. 统计问题的分析在统计学中,数据的收集、整理和分析是一个重要的内容,而数形结合思想可以帮助学生更加直观地理解和应用统计知识。
在统计问题的分析中,可以通过建立数学模型和绘制统计图表,帮助学生更好地理解数据的特点和规律,从而更好地进行数据的分析和应用。
数形结合思想还可以帮助学生理解统计数据与生活实际的联系,加深对统计知识的理解和运用。
1. 提高学生的学习兴趣和积极性数形结合思想可以帮助学生更加直观地理解数学知识,使抽象的数学概念变得更加具体和直观。
通过数学模型的建立和图形的绘制,学生可以更好地理解和应用数学知识,从而提高了他们对数学学习的兴趣和积极性。
相比传统的教学方法,数形结合思想更能激发学生的学习兴趣,使他们更愿意投入到数学学习中去。
2. 培养学生的数学思维和创造力数形结合思想注重培养学生的数学思维和创造力,可以帮助学生更好地理解和运用数学知识,培养他们的数学思维和创造力。
通过数学模型的建立和图形的绘制,学生需要运用数学知识解决实际问题,从而锻炼了他们的数学思维和创造力。
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高中数学数形结合思想在解题中的应用一、知识整合1.数形结合是数学解题中常用的思想方法,使用数形结合的方法,很多问题能迎刃而解,且解法简捷。
所谓数形结合,就是根据数与形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法。
数形结合思想通过“以形助数,以数解形”,使复杂问题简单化,抽象问题具体化能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质,它是数学的规律性与灵活性的有机结合。
2.实现数形结合,常与以下内容有关:①实数与数轴上的点的对应关系;②函数与图象的对应关系;③曲线与方程的对应关系;④以几何元素和几何条件为背景,建立起来的概念,如复数、三角函数等;⑤所给的等式或代数式的结构含有明显的几何意义。
如等式()()x y -+-=214223.纵观多年来的高考试题,巧妙运用数形结合的思想方法解决一些抽象的数学问题,可起到事半功倍的效果,数形结合的重点是研究“以形助数”。
4.数形结合的思想方法应用广泛,常见的如在解方程和解不等式问题中,在求函数的值域,最值问题中,在求复数和三角函数问题中,运用数形结合思想,不仅直观易发现解题途径,而且能避免复杂的计算与推理,大大简化了解题过程。
这在解选择题、填空题中更显其优越,要注意培养这种思想意识,要争取胸中有图,见数想图,以开拓自己的思维视野。
二、例题分析例1.的取值范围。
之间,求和的两根都在的方程若关于k k kx x x 310322-=++ 分析:0)(32)(2=++=x f x k kx x x f 程轴交点的横坐标就是方,其图象与令()13(1)0y f x f =-->的解,由的图象可知,要使二根都在,之间,只需,(3)0f >,()()02bf f k a-=-<10(10)k k -<<∈-同时成立,解得,故,例2. 解不等式x x +>2 解:法一、常规解法:原不等式等价于或()()I x x x x II x x ≥+≥+>⎧⎨⎪⎩⎪<+≥⎧⎨⎩02020202解,得;解,得()()I x II x 0220≤<-≤<综上可知,原不等式的解集为或{|}{|}x x x x x -≤<≤<=-≤<200222法二、数形结合解法: 令,,则不等式的解,就是使的图象y x y x x x y x 121222=+=+>=+在的上方的那段对应的横坐标,y x 2=如下图,不等式的解集为{|}x x x x A B ≤<而可由,解得,,,x x x x x B B A +===-222故不等式的解集为。
{|}x x -≤<22例3. 已知,则方程的实根个数为01<<=a a x x a |||log |()A. 1个B. 2个C. 3个D. 1个或2个或3个分析:判断方程的根的个数就是判断图象与的交点个数,画y a y x x a ==|||log | 出两个函数图象,易知两图象只有两个交点,故方程有2个实根,选(B )。
例4. 如果实数、满足,则的最大值为x y x y yx()()-+=2322A B C D ....1233323分析:等式有明显的几何意义,它表坐标平面上的一个圆,()x y -+=2322圆心为,,半径,如图,而则表示圆上的点,与坐()()()20300r y x y x x y ==-- 标原点,的连线的斜率。
如此以来,该问题可转化为如下几何问题:动点()00A 在以,为圆心,以为半径的圆上移动,求直线的斜率的最大值,由图()203OA可见,当∠在第一象限,且与圆相切时,的斜率最大,经简单计算,得最A OA 大值为°tg 603=例5. 已知,满足,求的最大值与最小值x y x y y x 22162513+=- 分析:对于二元函数在限定条件下求最值问题,常采用y x x y -+=31625122构造直线的截距的方法来求之。
令,则,y x b y x b -==+33原问题转化为:在椭圆上求一点,使过该点的直线斜率为,x y 22162513+= 且在轴上的截距最大或最小,y由图形知,当直线与椭圆相切时,有最大截距与最小y x b x y =++=31625122截距。
y x b x y x bx b =++=⎧⎨⎪⎩⎪⇒++-=316251169961640002222 由,得±,故的最大值为,最小值为。
∆==--01331313b y x例6. 若集合,,集合,M x y x y N x y y x b ===⎧⎨⎩<<⎧⎨⎪⎩⎪⎫⎬⎪⎭⎪==+()cos sin (){()|}330θθθπ 且≠,则的取值范围为。
M N b ∅分析:M x y x y y M =+=<≤{()|}(),,,显然,表示以,为圆心,2290100 以3为半径的圆在x 轴上方的部分,(如图),而N 则表示一条直线,其斜率k=1,纵截距为,由图形易知,欲使≠,即是使直线与半圆有公共点,b M N y x b ∅=+ 显然的最小逼近值为,最大值为,即b b --<≤332332例7. 点是椭圆上一点,它到其中一个焦点的距离为,为M x y F N 221251612+= MF 1的中点,O 表示原点,则|ON|=( ) A B C D . (32)248分析:①设椭圆另一焦点为F 2,(如图), 则,而||||MF MF a a 1225+==||||MF MF 1228==,∴ 又注意到N 、O 各为MF 1、F 1F 2的中点, ∴ON 是△MF 1F 2的中位线, ∴×||||ON MF ===1212842 ②若联想到第二定义,可以确定点M 的坐标,进而求MF 1中点的坐标,最后利用两点间的距离公式求出|ON|,但这样就增加了计算量,方法较之①显得有些复杂。
例8. 已知复数满足,求的模的最大值、最小值的范围。
z z i z ||--=222分析:由于,有明显的几何意义,它表示复数对应的|||()|z i z i z --=-+2222点到复数对应的点之间的距离,因此满足的复数对应点2+2i |()|z i z -+=222Z z z ,在以,为圆心,半径为的圆上,如下图,而表示复数对应的()()||222 点到原点的距离,显然,当点、圆心、点三点共线时,取得最值,Z O Z C O z || ||||min max z z ==232,,∴的取值范围为,||[]z 232例9. 求函数的值域。
y x x =+-sin cos 22解法一(代数法):则得y x x y x y x =+--=+sin cos cos sin 2222, sin cos sin()x y x y y x y -=--++=--221222,ϕ ∴,而sin()|sin()|x y y x +=--++≤ϕϕ22112∴,解不等式得||--+≤--≤≤-+22114734732y y y ∴函数的值域为,[]---+473473解法二(几何法):y x x y y y x x =+-=--sin cos 222121的形式类似于斜率公式y x x P P x x =+--sin cos ()(cos sin )22220表示过两点,,,的直线斜率221P x y +=由于点在单位圆上,如图, 显然,k y k P A P B 00≤≤设过的圆的切线方程为P y k x 022+=-() 则有,解得±||22114732k k k ++==-即,k k P A P B 00473473=--=-+ ∴--≤≤-+473473y ∴函数值域为,[]---+473473例10. 求函数的最值。
u t t =++-246分析:由于等号右端根号内同为的一次式,故作简单换元,无法t t t m 24+= 转化出一元二次函数求最值;倘若对式子平方处理,将会把问题复杂化,因此该题用常规解法显得比较困难,考虑到式中有两个根号,故可采用两步换元。
解:设,,则x t y t u x y =+=-=+246且,x y x y 2221604022+=≤≤≤≤()所给函数化为以为参数的直线方程,它与椭圆在u y x u x y =-++=22216 第一象限的部分(包括端点)有公共点,(如图)u min =22相切于第一象限时,u 取最大值y x u x y x ux u =-++=⎧⎨⎩⇒-+-=2222216342160 解,得±,取∆=0==u u 2626 ∴u max =26三、总结提炼数形结合思想是解答数学试题的的一种常用方法与技巧,特别是在解决选择、填空题是发挥着奇特功效,复习中要以熟练技能、方法为目标,加强这方面的训练,以提高解题能力和速度。
四、强化训练见优化设计。
【模拟试题】 一、选择题:1. 方程lg sin x x =的实根的个数为( ) A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个2. 函数y a x y x a ==+||与的图象恰有两个公共点,则实数a 的取值范围是( ) A. ()1,+∞B. ()-11,C. (][)-∞-+∞,,11D. ()()-∞-+∞,,113. 设命题甲:03<<x ,命题乙:||x -<14,则甲是乙成立的( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件D. 不充分也不必要条件4. 适合||z -=11且arg z =π4的复数z 的个数为( )A. 0个B. 1个C. 2个D. 4个5. 若不等式x a x a +≥>()0的解集为{|}||x m x n m n a ≤≤-=,且,2则a 的值为( ) A. 1B. 2C. 3D. 46. 已知复数z i z z z 121232=-=+,,则||||的最大值为( ) A.102- B. 5C. 210+D. 222+7. 若x ∈()12,时,不等式()log x x a -<12恒成立,则a 的取值范围为( ) A. (0,1)B. (1,2)C. (1,2]D. [1,2]8. 定义在R 上的函数y f x =-∞()()在,2上为增函数,且函数y f x =+()2的图象的对称轴为x =0,则( ) A. f f ()()-<13 B. f f ()()03> C. f f ()()-=-13D. f f ()()23<二、填空题:9. 若复数z 满足||z =2,则||z i +-1的最大值为___________。
10. 若f x x bx c ()=++2对任意实数t ,都有f t f t ()()22+=-,则f f ()()13、-、f ()4由小到大依次为___________。