高三数学第二轮《数形结合》公开课教(学)案
华侨中学高三数学(理科)第二轮复习专题:数形结合思想教学地点:一中集美分校高三(4)班
授课教师:华侨中学王磊 2016.03.24
【思想方法概述】
数形结合的思想在每年的高考中都有所体现,它常用来研究方程根的情况,讨论函数的值域(最值)及求变量的取值围等.对这类容的选择题、填空题,数形结合特别有效.从2015年的高考题来看,数形结合的重点是研究“以形助数”.预测2016年高考中,仍然会沿用以往的命题思路,借助各种函数的图象和方程的曲线为载体,考查数形结合的思想方法,在考题形式上,不但有小题,还会有解答题,在考查的数量上,会有多个小题考查数形结合的思想方法.复习中应提高用数形结合思想解题的意识,画图不能太草,要善于用特殊数或特殊点来精确确定图形间的位置关系.
以形助数(数题形解)借助形的生动性和直观性来阐述数形之间的关系,
把形转化为数,即以形作为手段,数作为目的的解
决数学问题的数学思想.
数形结合思想通过“以
形助数,以数辅形”,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.[来源:学&科&网Z&X&X&K][来源:学_科_网]
以数辅形(形题数解)[来源:][来
源:https://www.360docs.net/doc/332890327.html,][来源:Z*xx*https://www.360docs.net/doc/332890327.html,][来源:][来源:https://www.360docs.net/doc/332890327.html,]借助于数的精确性和规性及严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为目的的解决问题的数学思想.[来源:https://www.360docs.net/doc/332890327.html,]
以分为两种情形:一是借助形的生动性和直观性来阐明数之间的联系,即以形作为手段,数作为目的,比如应用函数的图象来直观地说明函数的性质;二是借助于数的精确性和规严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为目的,如应用曲线的方程来精确地阐明曲线的几何性质.
2.运用数形结合思想分析解决问题时,要遵循三个原则:
(1)等价性原则.在数形结合时,代数性质和几何性质的转换必须是等价的,否则解题将会出现漏洞.有时,由于图形的局限性,不能完整的表现数的一般性,这时图形的性质只能是一种直观而浅显的说明,要注意其带来的负面效应.
(2)双方性原则.既要进行几何直观分析,又要进行相应的代数抽象探求,仅对代数问题进行几何分析容易出错.
(3)简单性原则.不要为了“数形结合”而数形结合.具体运用时,一要考虑是否可行和是否有利;二要选择好突破口,恰当设参、用参、建立关系、做好转化;三要挖掘隐含条件,准确界定参变量的取值围,特别是运用函数图象时应设法选择动直线与定二次曲线.3.数形结合思想在高考试题中主要有以下六个常考点
(1)集合的运算及Venn 图; (2)函数及其图象;
(3)数列通项及求和公式的函数特征及函数图象; (4)方程(多指二元方程)及方程的曲线;
(5)对于研究距离、角或面积的问题,可直接从几何图形入手进行求解即可; (6)对于研究函数、方程或不等式(最值)的问题,可通过函数的图象求解(函数的零点、顶点是关键点),做好知识的迁移与综合运用.
4.数形结合思想是解答高考数学试题的一种常用方法与技巧,特别是在解选择题、填空题时发挥着奇特功效,这就要求我们在平时学习中加强这方面的训练,以提高解题能力和速度.具体操作时,应注意以下几点:
(1)准确画出函数图象,注意函数的定义域;
(2)用图象法讨论方程(特别是含参数的方程)的解的个数是一种行之有效的方法,值得注意的是首先要把方程两边的代数式看作是两个函数的表达式(有时可能先作适当调整,以便于作图),然后作出两个函数的图象,由图求解;
(3)在解答题中数形结合思想是探究解题的思路时使用的,不可使用形的直观代替相关的计算和推理论证.
【例题1】. 【2015课标全国Ⅰ理15】若,x y 满足约束条件10
040
x x y x y -≥??
-≤??+-≤?
,则y x 的最大值
为 .
【变式】设点P (,)x y 为圆221x y +=上的动点.
(1) 求22(2)(1)x y +++的取值围 (2)求x y -的取值围; (3)求1
2
y x ++的取值围
【规律方法】
如果参数、代数式的结构蕴含着明显的几何特征,一般考虑用数形结合的方法来解题,即所谓的几何法求解,比较常见的对应有:
(1)y =kx +b 中k 表示直线的斜率,b 表示直线在y 轴上的截距.
(2)b -n a -m
表示坐标平面上两点(a ,b),(m ,n)连线的斜率. (3)(a -m )2
+(b -n )2
表示坐标平面上两点(a ,b),(m ,n)之间的距离.
只要具有一定的观察能力,再掌握常见的数与形的对应类型,就一定能得心应手地运用数形结合的思想方法.
【例题2】已知0 1.a <<则方程|||log |x a a x =的实根个数为
【变式】已知关于x 的方程m x x =+-542
有四个不相等的实根,则实数m 的取
值围为
【规律与总结】抽象的数学问题通过图象的直观性获得解题思路,以形辅数。
【例题3】(2015课标全国Ⅰ理10)已知抛物线C :x y 82
=的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 得一个焦点,若4=,则=QF ( ) A. 27 B. 3 C. 2
5
D. 2
【规律与总结】1、抛物线的定义;2、抛物线的标准方程;3、向量共线;4、数形结合
【变式】已知P 为抛物线y 2=4x 上的一个动点,Q 为圆x 2+(y -4)2
=1上一个动点,那么点
P 到点Q 的距离与点P 到抛物线的准线的距离之和最小值是( )
A .5
B .8 C.17-1 D.5+2
【课时练习】
1.设函数?????-=-2112)(x
x f x 00>≤x x ,若1)(0>x f ,则0x 的取值围是( ) (A )(1-,1) (B )(1-,∞+)
(C )(∞-,2-)?(0,∞+) (D )(∞-,1-)?(1,∞+)
2.设命题甲:03< 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 3.函数f (x )=ax 3 +bx 2 +cx +d 的图象如图所示,则下列结论成立的是( ) A .a >0,b <0,c >0,d >0 B .a >0,b <0,c <0,d >0 C .a <0,b <0,c <0,d >0 D .a >0,b >0,c >0,d <0 4.如图,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是( ) A .{x |-1<x ≤0} B .{x |-1≤x ≤1} C .{x |-1<x ≤1} D .{x |-1<x ≤2} 5.【2015高考,理6】若变量x ,y 满足约束条件?? ? ??≤≤≤≤≥+2031854y x y x 则y x z 23+=的最小值为 ( ) A . 531 B. 6 C. 5 23 D. 4 6. 【2015高考新课标2,理11】已知A ,B 为双曲线E 的左,右顶点,点M 在E 上,?ABM 为等腰三角形,且顶角为120°,则E 的离心率为( ) A 5.2 C 32 7.(2016届高三·四校联考)已知y =f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=-x 2 +2x ,则满足 f (f (a ))=12 的实数a 的个数为( ) A .8 B .6 C .4 D .2 8.当x ∈(1,2)时,(x -1)2 <log a x 恒成立,则a 的取值围为________. 9.已知x ,y 满足条件x 2 16+y 2 25=1,求y -3x 的最大值与最小值. 10. 函数2222613y x x x x =-+-+___________.