数形结合的好工具

来源 :中学生数理化·七年级数学人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gongzheyy86
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  数学是研究数量关系和空间形式的科学.数能精确地揭示研究对象的数量特征,形能直观地刻画研究对象的空间结构,因此数形结合思想被广泛运用于数学的解题过程中,平面直角坐标系建立了数量与图形之间的联系,充分体现着数形结合思想.
  “平面直角坐标系”一章主要涉及描点、求点的坐标、由图形顶点的坐标求图形的面积、川方位角和距离刻画两个物体的相对位置等问题.其中,捕点问题主要有两种类型:(I)由点的坐标描点;(2)先建立平面直角坐标系再捕点.求点的坐标的问题则有五种类型:(1)根据文字语言所描述的点的坐标特征,求点的坐标;(2)点的坐标含有参数,根据已知条件求点的坐标或确定点的坐标特征;(3)图形位置变化与点的坐标相结合,求点的坐标;(4)图形的面积与点的坐标相结合,求点的坐标;(5)由图形(如平面直角坐标系、气温图、地理位置图等)求点的坐标.对于这些问题,我们都可以借助以形示数、以数解形、数形结合的思想一一解决.
  一、以形示数思想
  对于有的问题,我们可以直接根据题中的已知条件得到答案,而对于有的问题(例如描点问题巾的第二类、求点的坐标的问题中的前两类),我们需要先将已知条件中的数或数量关系提炼出来,再将其转化到图形中,通过分析图形解决数的问题,这就是以形示数思想,简而言之,就是用图形揭示数的关系和规律,借助图形解决代数问题.
  例1爷爷退休后的生活可丰富啦!他某天的日程安排如下:6:00至7:00,与奶奶一起到和平广场锻炼;9:00至11:00,与奶奶一起上老年大学:16:30至17:30,到和平路小学讲校史.其中和平广场位于爷爷家正东400 m处,老年大学位于爷爷家正西600m处,从爷爷家到和平路小学需要先向南走300 m,再向西走500m.请根据图1,以爷爷家为原点,分别以正东、正北方向为x轴、y轴的正方向,以1个单位长度表示100m,建立平面直角坐标系,并标出和平广场、老年大学和和平路小学的位置.
  解析:这是一个先建立平面直角坐标系再描点的问题.我们先根据要求建立平面直角坐标系,再将题中的数量关系提炼出来,借助平面直角坐标系将用文字语言描述的点转换成具有几何形态的点(如图2).
  例2 已知点A在x轴上方,在y轴左侧,且点A到x轴的距离为5,到y轴的距离为4,求点A的坐标,
  解析:这是一个根据文字语言所描述的点的坐标特征求点的坐标的问题,题中只有文字和数而没有图形,这时,我们就需要借助平面直角坐标系把用文字语言描述的点转换成具有几何形态的点,再求得点的坐标.
  如图3,因为点A在x0轴上方,在y轴左侧,所以点A在平面直角坐标系巾的第二象限.又因为点A到x轴的距离为5,到y轴的距离为4.所以在图形上描点可得点A的坐标为(-4,5).
  同学们想一想:不画图形能不能求出点A的坐标?
  其实,我们可以利用平面直角坐标系的性质直接进行推理得到点A的坐标,设点A的坐标为(x,y),由点A在x轴上方,在y轴左侧,可以判定点A在第二象限,则x<0,y>0.因为点A到x轴的距离为5,所以|y|=5,则y=5;因为点A到y轴的距离为4,所以|x|=4,则x=-4.从而得到点A的坐标为(-4,5).
  在以上解题过程中我们没有用到以形示数思想吗?当然不是!我们借助平面直角坐标系判定点A所处的象限和点A的坐标时,其实已经想象出了一个平面直角坐标系.
  不管是动手画还是想象,我们都是借助图形直观地展示了点A的性质,从而解决了问题,都体现了以形示数思想.
  二、以数解形思想
  当遇到图形位置变化与点的坐标相结合求点的坐标的问题时,如果我们直接观察图形的位置变化很难得出规律,就需要把图形中的数量关系挖掘出来,再分析、计算、推理,借助数量关系解决图形问题,这就是以数解形思想,
  例3如图4,在平面直角坐标系中,△OAB的顶点分别为0(0,0),A(3,0),B(2,2).如果将△OAB向上平移1个单位长度,得到△O1A1B1,再向右平移2个单位长度,得到△O2A2B2.请求出△OAB内的点M(x,y)经过这种变换后得到的点M2的坐标.
  解析:对于这种图形位置变化与点的坐标相结合求点的坐标的问题,直接看图不易得出规律.这时,我们先将△OAB进行平移后得到的△O1A1B1、△02A2B2画出来(如图5),通过观察图形写出这两个三角形各自的顶点坐标,即O1(0,1),A1(3,1),Bl(2,3),02(2,1),A2(5,1),B2(4,3).再寻找三个三角形对应顶点的坐标之间的联系:由△OAB到△O1AlB1,各顶点的横坐标不变,纵坐标都加1,则点M(x,y)向上平移1个单位长度得到点M1(x,y l);由△O1A1B1到△02A2B2,各顶点的纵坐标不变,横坐标都加2,则点M1(x,y l)向右平移2个单位长度得到点M2(x 2,y 1).
  可以看出,要求平移后点的坐标,我们需要将图形中的点转换成用数表示的点,通过推导数之间的关系来求点的坐标,整个过程体现了以数解形思想,
  三、数形结合思想
  对于有的问题,例如图形的面积与点的坐标相结合求点的坐标的问题、由图形顶点的坐标求图形的面积的问题、由图形求点的坐标的复杂问题,有时仅仅依靠分析图形或单纯地分析、推理其中的数量关系,不能很好地解决问题,就需要将图形的分析与数的分析、推理结合起来解题,这就是数形结合思想.
  例4已知点A(-1,0),B(O,2),点C在坐标轴上,且S△ABC=2,求满足条件的点C的坐标.
  解析:这是一个图形的面积与点的坐标相结合求点的坐标的问题.已知点A、B的坐标,我们马上想到在平面直角坐标系中描点,将用数表示的点转换成具有几何形态的点.点C在坐标轴上,且S△ABC=2,则点C可能在x轴上,也可能在y轴上,如图6.如果只画出大致的图形,很难确定点C的坐标;如果只用代数方法,也无法直接通过计算求解,这时,就需要将数与形结合起来解题.我们先观察三角形,确定出:当点C在x轴上时,应以△ABC的AC边为底,对应的高等于点B到x轴的距离2:当点C在y轴上时,应以△ABC的BC边为底,对应的高等于点A到y轴的距离1.再根据S△ABC=2列出方程,通过分析、计算、推理,求出点C的坐标.过程略,点C的坐标为(1,0)或(-3,0)或(0,6)或(0,-2).
  在解这道题的过程中,我们既需要借助图形来选择合适的线段作为△ABC的底边和高,又需要列方程求解.不管是缺少图形还是缺少数,我们解题都会遇到困难,因而,运用数形结合思想是非常必要的,
  在学习的过程中,我们要学会运用数形结合思想,学会用“两只眼睛”读题,“一只眼睛”要看题中的数与数量关系,“另一只眼睛”要看图形.在分析问题时,能画图要尽量画图,借助图形使抽象的思考对象变得直观,从而使计算、证明等变得简单。
其他文献
易错点一:受思维定势影响,误把 “c”当斜边长  例1在Rt△ABC中,a、b、c分别为三边长,且a=8,b=6,∠A=90°,则c=.  【课堂实录1】  甲:在Rt△ABC中,因∠A=90°,a=8,b=6,故由勾股定理,得c2=a2 b2=82 62=100,所以c=10.  乙:在Rt△ABC中,因∠A=90°,a=8,b=6,故由勾股定理,得c2=82-62=28,所以c=2.  评析:
要确定一个实数的整数部分与小数部分.应先判断该实数的取值范围.从而确定其整数部分.再由“小数部分=原数-整数部分”.确定出小数部分.现举例说明如下. 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
1993年6月23日,英国剑桥大学牛顿研究所学术报告厅,40岁的安德鲁·怀尔斯正在做学术报告。这已是他这几天来所做的第三次报告了。报告主题是《椭圆曲线、模形式和伽罗瓦表示》,涉及现代数学的前沿领域。在座的数学家们被怀尔斯对椭圆曲线理论深入精湛的研究结果所吸引。但只是到了最后,大家才恍然大悟:如果怀尔斯报告中的推导没有错的话,他实际上完成了对费马大定理的证明!在演讲结束的时刻,报告人以平静的口吻宣布
一题多解是中考题的一个显著特点,中考题能考查学生对知识的掌握情況及运用知识解决问题的能力。
矩形形状的生活用品比比皆是,而同学们学习矩形时往往忽略它与生活实际的联系,把它当做独立的数学知识来理解,没能充分地挖掘矩形与生活实际的内在联系,加强动手能力的培养,就应该从设计活动人手,把數学问题与动手操作有机地结合起来。在活动中提高动手能力,在探究中感悟数学真谛,在应用数学知识的过程中提高综合能力。
反比例函数是继一次函数之后,我们学习的又一类新型函数,某些同学对反比例函数概念、性质理解不到位,在解题过程中会出现一些错误,现将常见的错误剖析如下,望同学们引以为戒。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装
水分在女人身体中约占55%.在男人身体中约占60%.同时女性体重比男性体重平均轻15%.这意味着女人比男人要少大约11千克的储备水分.另外.美国康涅狄格大学2010年的一项研究表明.同样温 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装
一、选择题(每小题3分,共30分) 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
人类起初认为“天圆地方”,即大地是平坦无垠的,向东西南北各个方向无限伸展;而天空则像罩在地上的一只巨大无比的碗,其上有日月星辰不断运行。后来。人们发现:在地上一直向北走,天空中南方的星座会渐渐下降,北方的星座却渐渐上升;在大海上向远望,先看到的是来船的桅顶,然后才看到全船:发生月食时,月亮上的阴影是圆弧形的……人们终于恍然大悟:只有大地是球形的,上述观察现象才能得以解释。  当人们对大地的形状定性
课堂教学永远是一门遗憾的艺术,即使教师精心备课、反复斟酌,一节课结束后总还会有诸多不尽人意之处。究其原因,很多问题源于教师对学生能力预测不到位、设置问题不够严谨、提供资料不合理等,最终导致课堂效果与预期相差甚远。而科学有效的反思与总结可以帮助教师减少遗憾,以确保下一次授课有序高效的进行。笔者就“动物在自然界中的作用”一节经过两轮备课、磨课,收获颇多。  1情感教育贯穿课堂始终,前后呼应升华课堂主题