初中数形结合解二次函数小论文 2

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和田师范专科学校

数学与信息学院数学教育专业毕业论文

数形结合思想解二次函数中的问题

作者马贵东

院系数学与信息学院

专业数学教育

年级 2011级1班

学号 ************ 指导老师艾尼瓦尔·买吐送

职称副教授

答辩成绩

答辩日期 2014年月日 (院系盖章)

摘要: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,数形结合思想通过“以形助数,以数解形”两个方面,已经成为当今数学的特色之一,它使复杂问题简单化,抽象问题具体化,变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质。它兼有数的严谨与形的直观,是优化解题过程的重要途径之一,是一种基本的数学方法。本文通过例题分析了解“数形结合思想”来解决二次函数中的问题,因为此类问题的特点是若仅进行代数推理,亦能解决, 但运算繁、技巧强、难度大若以形助数, 则运算简、技巧弱、难度小。

关键词:数形结合思想二次方程和不等式二次函数一、数形结合思想概述

法国著名的自然辨证哲学家恩格斯曾经说过“数学是研究现实生活中数量关系和空间形式的数学”。数学中两大研究对象“数”与“形”的矛盾统一是数学发展的内在因素,数形结合是贯穿于数学发展历史长河中的一条主线,并且使数学在实践中的应用更加广泛和深入。一方面。借助于图形的性质可以将许多抽象的数学概念和数量关系形象化、简单化,给人以直觉的启示。另一方面,将图形问题转化为代数问题,以获得精确的结论。这种“数”与“形”的信息转换,相互渗透,不仅可以使一些题目的解决简洁明快,而且可以大大开拓我们的解题思路,为研究和探求数学问题开辟一条重要的途径.因此,数形结合不应仅仅作为一种解题方法.而应作为一种重要的数学思想,它是将知识转化为能力的“桥”。而课堂教学中多媒体的应用更有利于

体现数形结合的数学思想方法。有利于突破教学难点,有利

于动态地显示给定的几何关系,营造愉快的课堂教学气氛,

激发学生的学习兴趣,使学生喜欢数学,爱学数学.

“数”与“形”作为数学中最古老最重要的两个方面.一

直就是一对矛盾体。正如矛和盾总是同时存在一样.有“数”

必有“形”,有“形”必有“数”。华罗庚先生曾说:“数与

形本是相倚依,怎能分作两边飞,数缺形时少直觉,形少数

时难入微.数形结合百般好,隔离分家万事休。切莫忘,几

何代数统一体。永远联系.切莫分离!”寥寥数语,把数形

之妙说得淋漓尽致.“数形结合”作为数学中的一种重要思

想,它在初、高中都是解决许多问题得重要思想,特别是在

高中数学中占有极其重要的地位,关于这一点,我们只要翻

阅近年高考试卷就可以一目了然。在多年来的高考题中,数

形结合应用广泛.大多是“以形助数”,比较常见的是在解

方程和不等式、求函数的最值问题、求复数和三角函数等问

题中,与此同时“数形结合”思想在二次函数中的应用在中、

高考命题中解决问题也成了必不可少的部分,也是平时学习

二次函数解决应用问题的一个重点。巧妙运用“数形结合”

思想解题.可以化抽象为具体,达到事半功倍的效果。

二、二次函数与系数之间的关系

(1)二次函数的一般式是:c bx ax y ++=2,其中0≠a ,此函数的对称轴是,顶点坐标,2a b x -=:a b ac y 442--=

(2)函数式中的参数a 的正负决定开口方向,当0>a 时,

开口向上,在对称轴右边的随函数图象y 随x 的增大而增大,

左边的图象y 随x 的增大而减小;当0

称轴右边的函数图象y 值随x 的增大而减小,左边的图象y 随x

的增大而增大,整个图形是对称的。然而a 的大小决定了二次函数的

开口度的大小a 越大开口度越小,a 越小开口度越大。

(3)与x 轴交点的情况。当0=y 时,是二次方程,当0>∆时,

则此二次函数都与x 轴有两个交点;当0=∆时,二次函数与x

轴有且只有一个交点;当0<∆时,二次函数与x 轴没有交点。

(4)二次函数的表达式还有以下几种:

交点式:()()21x x x x y --=,其中21,,0x x a ≠是该函数

0=y 是的两个根;

顶点式:()h k x a y +-=2,其中0≠a ,而()h k ,是二次

函数的顶点坐标。

三、从方程的“数”到函数的“形”,以形象定性抽

象的内容

例1:已知方程m x x =+-342有4个根,则实数m 的取值范围。

【分析】此题并不涉及方程根的具体值,只求根的个数,而

求方程的根的个数问题可以转化为求两条曲线的交点的个

数问题来解决,通过作图我们发现函数的根就是3

42+-=x x y 与m y =的交点,所以将等式两边看成两个方程,只求两个方

程的交点是几个,通过上下平移会发现交点分别是2,3,4,

2,0.这样我们的问题就解决了,

本题主要考察我们观察函数,并

能发现其中的关系。

解:方程

m x x =+-342 根的个数问题就是函数342+-=

x x y 与m y =函数图像的交点的个数。

如图所示:作出抛物线342+-=

x x y 的图像,将x 轴下方的图像沿x 轴翻折上去,得到342+-=x x y 图像,再作直线m y =,如图所示。由图像可以看出,抛物线342+-=

x x y 的顶点坐标是(2,-1),经由x 轴翻折后变成(2,1),所以当10<

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