浅谈数形结合在中学数学解题中的应用毕业论文
-
p>
本科生毕业论文
(
设计
)
题
目:
浅谈数形结合在中学数学解题中的应用
姓
名:
任
城
勇
学
号:
2 0 0
7 0 2 0 1 4 0 4 1
系
别:
数
学
与
计
算
机
科
学
系
年
级
:
2 0 0 7
专
业:
数
学
与
应
用
数
学
指导教师
庄中文
职
称:
副
教
授
指导教师
武慧虹
职
称:
讲
师
2011
年
3
月
10
日
安顺学院毕业论文任务书
数学与计算机科学
系
数学与应用数学
专业
2007
年级
学
生姓名
任城勇
毕业论文题目:浅析数形结合在中学数学解题中的应用
任
务
下
达
日
期
:
2010
年
9
月
18
日
毕业论文写作日期:
2010
年
9
月
18
日至
2011
年
4
月
20
日
学生签字:
指导教师签字:
摘
要
数形结合思想即借助数的精确性阐
明图形的某种属性。
利用图形的直观性阐
明数与数之间的关系<
/p>
,
这是沟通数形之间的联系、并通过这种联系产生感知或认
知、
形成数学概念或寻找解决数学问题途径的思维方式。
数形结合是解决数学问
题的一个有力工具,
也是中学
数学中极为重要的基本方法之一,
通过数形结合可
将抽象的数学
语言与直观图形相结合,
使抽象思维与形象思维相结合,
缩短了
思
维链,
简化了思维过程。
数形结合中
的数应广义地理解为解析式、
函数、
复数等
;
其中的形,可以是点集空间图形,进而使数形结合的思想方法焕发生机和活力,<
/p>
使应用的范围不断拓宽和深化。因此
,
由
此可见,数形结合对发展学生由抽象到
直观
,
< br>再由直观到抽象的思维是非常重要。本文重点阐述了如何在具体的问题中
进行形与
数、
数与形的转化
,
以及在数学例题中
去培养学生数形结合的解题能力。
从而达到锻炼学生思维的灵活性与广泛性,提高学生解
决问题的能力。
关键词
:
数形结合;
参数方程;
复数;
不等式
Abstract
The
Combination of thinking that help to clarify the
accuracy of a few graphics
as an
attribute. Clarify the use of intuitive graphical
relationship between the number
and
the
number,
which
is
the
number
of
communication
links
between
form
and
produced
through
this
link
or
cognitive
perception,
the
formation
of
mathematical
concepts
to
solve
mathematical
problems
or
to
find
ways
of
thinking.
The
Combination
of
mathematical
problems
to
solve
a
powerful
tool,
is
also
extremely
important
in
middle
school
mathematics
one
of
the
basic
methods,
by
The
Combination of mathematical language
can be abstract and intuitive graphics combine
to
make
the
abstract
thinking
and
thinking
in
images
combine
to
shorten
the
the
thought chain, simplifying the process
of thinking. The Combination of the number
should
be
broadly
understood
as
analytic,
functions,
complex
numbers, etc.;
one
of
the
form,
can
be
a
point
of
space
graphics,
and
then
radiate
the
way
of
thinking
Shuxingjiege vigor and vitality, so
that applications continue to broaden the scope
and
deepened. Therefore, we can see,
The Combination of students
from the
abstract to
the
development
of
intuitive,
then
to
the
abstract
visual
thinking
is
very
important.
This
article
focuses
on
how
specific
issues
in
the
shape
and
number,
number
and
shape
of
the
transformation,
and
examples
in
mathematics
to
students
in
problem-solving ability Shuxingjiege.
Training students to achieve the flexibility and
breadth of thinking to improve their
ability to solve problems.
Keywords
: the
Combination of Math-image;
parameter-equation;
complex number;
inequality;
目
录
第一章
绪论
„„„„„„„„„„„„
„„„„„„„„„„„„„„„
6
第二章
浅析数形结合在中学数学解题中的应用
„„„„„„„„„„„„„
8
2.1
以形助数
„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
8
2.2
以数助形
„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
9
2.3
“数”
、
“形”结合
„„„„„„„„„„„„„„„„„„
11
总结及进一步工作
„„„„„
„„„„„„„„„„„„„„„„„„
13
参考文献
„„„„„„„„„„„„
„„„„„„„„„„„„„„„„„
15
致谢
„„„„„„„„„„„„„„
„„„„„„„„„„„„„„„„„
16
第一章
绪
论
随着社会的发展
< br>,
教学研究的重心已由过去的偏重内容
,
转向于传授知识和
能力并重的研究。强调人的潜能开发
,
心理品质培养和社会文化素质的训练。在
全面提高全体学生的
基本素质的基础上
,
使各种能力在学生身上得到不同程度的
p>
协调发展。
作为教育者必须自觉地、
科学地
、
有针对地培养出适合新时代需求的
人才
[3]
。就数学而言
,
我们又应该如
何做到实现素质教育呢
?
数学是研究现实世界中的数量关系和
空间形式的科学。
“数”和“形”是数
学中最基本的两个概念。
数量关系借用了图形的性质
,
可以使许多抽象的概念
,
关系直观化、形象化
,
并使一些关系简单化
[7]
。而图形问题在运用了数量关系的<
/p>
公式、法则后
,
可以使较艰辛的问题归结
为较容易处理的数量关系式的研究。中
学数学作为学习高等数学的基础
< br>,
应当把这种关系体现出来
,
也
就是把代数、三
角、几何知识之间的联系体现出来
[5]
。因此
,
数形结合是中学数学重要的思想方<
/p>
法
,
要把数形结合作为一种数学思想来培
养
,
形成学生的数学意识
,
从而提高学生
的解题能力。
通过研究本次课题,<
/p>
使老师能深刻理解和重视数学结合,
提高学生
的解题能力
[8]
。合理地引导数与形的相互变换,使问题
化难为易,化繁为简,达
到开拓思维视野,
提高解题能力,
p>
提升数学素养的作用。
可以让我更深一步地了
解数学结合的重要性,同时为新世纪的老师在以后教学中能够更加重视教学设
计,让老师理解数学结合与学生解题能力的提高是很密切
。
恩格斯曾说过:
“数学是研究现实世界的量的
关系与空间形式的科学。”数
形结合就是根据数学问题的条件和结论之间的内在联系,<
/p>
既分析其代数意义,
又
揭示其几何直观,
使数量关系的精确刻划与空间形式的直观形象巧妙、
和谐地结<
/p>
合在一起,充分利用这种结合,寻找解题思路,使问题化难为易、化繁为简,从
而得到解决。“数”与“形”是一对矛盾,宇宙间万物无不是“数”和“形”的
矛盾的统一。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
,隔裂分家万事休
[9]
。
[6]
新课标下数学教育的
主要目的、任务早已不再是简单的知识传授和方法指
导,
而是培养学生的各种能力。
学习数
学的核心是解题,
而解题的价值不是答案,
而在于它的过程。<
/p>
解题经验告诉我们:
当寻找解题思路发生困难的时候,
不妨借
助图形去探索;
当解题过程中的繁杂运算使
人望而生畏的时候,
不妨借助图形去
开辟新路;
当需要检验结论的正确性的时候,
不妨借助图形去验证,
加强数学结
合的训练,全面提高分析问题、解决问题的能力
[
10]
。
通过本次研究,
能让我们明白作为一种数学思想方法,
数形结合的应用大致
又可分为两种情形:
或者借助于数的精确性来阐明形的某些属性,
或者借助形的
几何直观性来阐明数之间某种关系,
即
数形结合包括两个方面:
第一种情形是
“以
数解形”
,而第二种情形是“以形助数”
。
“以数解形”就是有些图形太过于简单,
直接观察却看不出什么规律来,这时就
需要给图形赋值,如边长、角度等等。
第二章
浅析数形结合在中学数学解题中的应用
“数缺形,少直观;形缺数,难入微”
,数形结合的思想,就是研究数学的
一种重要的思想方法,
< br>所谓数形结合就是根据数学问题的题设和结论之间的内在
联系,
< br>既分析其数量关系,
又揭示其几何意义,
是数量关系和几
何图形巧妙地结
合起来,
并充分地利用这种结合,
探求解决问题的思路,
使问题得以解决的思考
方法。
我国著名的数学家华罗庚曾说过:
“数形结合百般好,隔离分家万事休,
几何代数统一体,永远联系莫分离。
”几何图形的形象直观,便于理解;代数方
法的一般性,解题过程的机械化,可操作性强,便于把握,因此数形结合思想是
数学中重要的思想方法,把握、运用好数形结合,能激发学生兴趣,促进学生情
< br>感、态度、价值观的发展,能提高课堂教学效果,有利于数学知识的推广
[2]<
/p>
。下
面从以数助形、以形助数、数形结合三个方面进行进一步阐述
。
2
.
1
以形助数
根据解决问题的需要,常把数量关系的问题转化为图形的性质问题来讨论,
即把抽象的“
数”结构与形象的“形”结构联系起来,
化抽象为直观,
通过对
图
形的研究,
常能发现问题的隐含条件,
诱发解题线索,
使求解过程变得简捷直观.
以形助数即运用图形的性质使“数”的问题直观化、形象化。
例
1
[6]
:
设直线的参数方程
椭圆的参数方程是
<
/p>
问、应满足什么条件使得对于任意
m
值来
说,直线与椭圆总有公共点。
解:先消去参数得普通方程:
两式消去并整理得:
1
a
p>
2
m
2
x
2
2
a
2
mb
1
x
a
2
b
2
a
2
<
/p>
1
0
和有交点的条件是上式的判别式
即
a
2
mb
< br>
1
1
a
2
m
2
a<
/p>
2
b
2
a
2
1
0
2
化简整理得:
a
2
1
m
p>
2
2
bm
1
b
2
0
这个不等式要对任何值都成立的条件是:
2
a
2
1
< br>0
a
1
0
或者
<
/p>
2
2
2
b
0
b
a
1
1
b
0
整理解得:
上面的
解法基本上是代数解法。
但如果我们来考察一下本题的几何意义,
就
会发现:
就是以为参数且过公共点的直线系。
题目的要求就是要使这个直线系的
所有直线和椭圆有交点。
< br>通过进一步观察间的图形关系,
就可以发现只要在椭圆
内
或椭圆上,就可以满足要求。而点在椭圆上或在椭圆内的充要条件是:
即
即
又
也即
< br>比较这两种解法,
很明显看出后一种解法要比前一种解法简捷得多。
为什么
后一种解法能比较简单?这就是第一种解法把两曲线相交问题转化为求
方程组