如何运用数形结合法解析数学题论文_王明辉

如何运用数形结合法解析数学题论文_王明辉

中图分类号: G62 文献标识码: A文章编号:ISSN1004-1621(2018)01-0120-01

数形结合法是初中数学基本的解题法,一般包含数转化为形,形转化为数,数形结合。教师要引导学生充分认识"数"和"形"之间转换关系,有效解决常见数学问题。

一、运用图形的直观解决数量关系

数、形之间形成对应关系,有些数量比较抽象,难以把握,而形具有形象、直观的优点,化抽象为形象,以便学生便捷梳理数量关系,顺利解决数学问题。

例1、方程 的正根的个数为( )。

A、3 B、2 C、1 D、0 

分析:直接化分式方程为

整式方程,确定方程根的个数,

是十分困难的事,结合问题特

征,要将“数”转达化成

“形”去研究。

解:把方程化为抛物线

y1= 与双曲线y2= ,分别画出草图,

在x>0的范围内,两函数图象有两个交点。

通过这种"数"与"形"的转化,使本来很难解的题目,变得解起来得心应手了。解此类题目,主要是我们是否能够把代数问题转化为几何问题,把握得很好。也就是说,这些代数问题怎样转化到几何性质问题上来,才是解题的关键。

二、利用数量关系揭示几何图形的性质

虽形有形象、直观的优点,但在定量方面还必须借助代数的计算,特别对于较复杂的"形",不但要正确的把图形数字化,而且还要留心观察图形的特点,发掘题目中的隐含条件,充分利用图形的性质或几何意义,把"形"正确表示成"数"的形式,进行分析计算。

例2、等腰三角形的面积为2,腰长为 ,底角为 ,求 。

分析:本题是斜三角形问题,因此要作高化斜三角形为解直角三角形。但是本题又没有给出三角形的形状,所以在画高时就要考虑高在三角形内、三角形上和三角形外三种情况,这是一种解题方法,但非常麻烦,我们可以考虑用数形结合的思想来解决本题,用数学中的方程或方程组来解。

解: 过A点作AD⊥BC于D,如右图

∵△ABC是等腰三角形,面积为2,腰长为

∴BD=DC

设BD=x,AD=y

在Rt△ABD中, ①

在△ABC中, ②

由 ①、②得:

该方程组可化为如下两个方程组:

分别解之得:

∵BD、AD均为正数

∴取

本题应用了数形结合思想,"形题数解"往往可以使求解思路新颖,而且几何中的多解问题可以转化为方程或方程组的多解问题。

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例3、用黑白两种颜色的正六边形地面砖按如下的规律,拼成若干个图案:

(1)第四个图案中有白色地砖_______块;

(2)第n个图案中有白色地砖_______块。

分析:本题是借助于图形中的数量关系来解决问题,第一个图案中有白色地砖6块,第二个图案中有白色地砖10块,第三个图案中有白色地砖14块,根据前面的分析,很快就能判断出第四个图案中有白色地砖18块,并且每个图案比前一个图案增加4个白色地砖,所以第n个图案中有白色地砖4n+2块。

七年级数学上册第三章"字母表示数",本章的不少小节的内容是探索几何图形(或几何图案)的数量关系,教学中,老师指导学生会用代数式表示几何图形(或几何图案)的数量关系,老师若注重了数形结合思想方法的渗透,会使学生很快领悟几何图形(或几何图案)的规律,从而找出其中的数量关系。

三、将数量关系和图形的性质,在解题中串连结合使用

就是根据"数"与"形"既对立,又统一的特性,观察图形的形状,分析数与式的结构,引起联想,适时将它们相互转换,化抽象为直观并揭示隐含的数量关系。

数形结合的基本思想方法,就是在研究问题的过程中,注意把数和形结合起来考察,斟酌问题的具体情形,把图形的性质问题转化为数量关系的问题,或者把数量关系的问题转化为图形性质的问题,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,化难为易,获得简便易行的成功方案。

不久前在给学生中考复习过程中,遇到了这样的一个题目:例4、在一次数学活动中,小明为了求 的值,他设计了如下图边长为1的正方形纸片,并用不同的标记标出了正方形面积的 , , ,…请你根据掌握的数形结合的思想,推出当n为正整数时, 的结果。(用n表示)[2]

分析:为了求出如果直接去求出 的值,

对于初中的学生来说还是非常难的,我们可以考虑用数形结合思想来解决。

我们可以这样理解,用剪刀去剪这个正方形纸片,第一次剪去正方形纸片的一半,正方形剩余面积是 ,第二次

剪去剩余图形的一半,得到的

图形面积是 ,第三次剪去第

二次剪剩的图形的一半,得到

的图形面积是 ,即每次剪去

前一次剩余图形面积的一半,

……那么当第n次剪后得到的

图形面积是 ,把每次剪

下来的图形面积相加,即得到 =

总而言之,"数无形不直观,形无数难入微" 。见到数量就要考虑它的几何意义,见到图形就应考虑它的代数关系,运用数形结合的思想解决数学问题。因此数形结合思想在初中数学教学中起着举足轻重的作用。

论文作者:王明辉

论文发表刊物:《科学教育前沿》2018年01期

论文发表时间:2018/5/21

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