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数与形是数学中的两大基本概念,一部数学史主要是数与形的概念产生、发展、变迁的历史,现代数学也是围绕着这两个概念对其不断抽象、概括、提炼而发展起来的。正因为数学内涵的不断扩充,数学中最原始的对象是数与形这两概念自身也处于不断变化中。从最初计数而产生的自然数,从最初土地测量而产生的几何,发展成为研究代数系统的内在规律的现代代数学,以及与群论、拓扑学、计算机科学等数学分支相融合的种类纷呈的现代几何学。数与形亦作为数学的两大基本研究对象经历了一个“合久必分,分久必合”的过程,从融合走向分离继而又走向融合。
数学最早的大发展是以几何学为特征,以欧几里得的《几何原本》为代表,可谓是总结当时数学成果的大成,但《几何原本》却并不是单纯讲几何学“形”的。几何学的发展与实际测量有密切联系。巴比伦几何学的主要特征是它的代数性质。一些比较复杂的问题虽然是以几何术语来表达的,但实质上还是一些特殊的代数问题。
一、数形结合思想解决三角不等式
在教材中利用单位圆的有向线段表示的正弦线,余弦线,正切线,并利用三角函线可作出对应三角函数的图像。如果能利单位圆中的有向线段表示三角函数线,用它解决三角不等式问题,简便易行。
二、数形结合思想在平面向量中的应用
向量可以按照一定的运算率进行加减乘除及数量积运算,以上运算又都有它的几何意义,因而向量实际上又是属于几何范畴,故可以说向量是一个数形结合的典范。我们在解题时,若能巧妙的结合向量的几何意义,可以将许多问题简单化,抽象问题直观化。
三、利用数形结合思想解决曲线问题
圆锥曲线上存在两点关于某直线对称求某参数范围问题,已经有许多文章进行了论述。通常都是用函数思想、不等式的思想解决的。即引进新参量,建立函数关系式,转化为函数值域或构造关于参量的不等式,寻求参量的范围。通过教学实践,笔者发现这类问题不仅可以用上述两种思想解决,也可以用数形结合思想解决。设想寻求有关弦中点轨迹,通过轨迹曲线与圆锥曲线的位置关系,利用数形结合寻求参量范围,下面举例加以说明。
注意:本题如果按照求夹角的一般方法是很难求解的,而借助其几何意义,则非常容易。
数学最早的大发展是以几何学为特征,以欧几里得的《几何原本》为代表,可谓是总结当时数学成果的大成,但《几何原本》却并不是单纯讲几何学“形”的。几何学的发展与实际测量有密切联系。巴比伦几何学的主要特征是它的代数性质。一些比较复杂的问题虽然是以几何术语来表达的,但实质上还是一些特殊的代数问题。
一、数形结合思想解决三角不等式
在教材中利用单位圆的有向线段表示的正弦线,余弦线,正切线,并利用三角函线可作出对应三角函数的图像。如果能利单位圆中的有向线段表示三角函数线,用它解决三角不等式问题,简便易行。
二、数形结合思想在平面向量中的应用
向量可以按照一定的运算率进行加减乘除及数量积运算,以上运算又都有它的几何意义,因而向量实际上又是属于几何范畴,故可以说向量是一个数形结合的典范。我们在解题时,若能巧妙的结合向量的几何意义,可以将许多问题简单化,抽象问题直观化。
三、利用数形结合思想解决曲线问题
圆锥曲线上存在两点关于某直线对称求某参数范围问题,已经有许多文章进行了论述。通常都是用函数思想、不等式的思想解决的。即引进新参量,建立函数关系式,转化为函数值域或构造关于参量的不等式,寻求参量的范围。通过教学实践,笔者发现这类问题不仅可以用上述两种思想解决,也可以用数形结合思想解决。设想寻求有关弦中点轨迹,通过轨迹曲线与圆锥曲线的位置关系,利用数形结合寻求参量范围,下面举例加以说明。
注意:本题如果按照求夹角的一般方法是很难求解的,而借助其几何意义,则非常容易。