數學解題方法談 數形結合的圖形調控

2022-09-26 05:57:03 字數 848 閱讀 1496

避繁就簡話構圖

――談數形結合的圖形調控

數形結合作為重要的數學思想,有著廣泛的應用,但在具體運用時要善於進行理性思考,即進行思維調整,以發揮出最好的功效.數形結合離不開構圖,那麼構圖有哪些講究呢?下面我們結合幾個例子說明.

一、調整關係

例1 對任意角,恆成立,則的取值範圍是_____.

解析:對此題通常是變為,整理成降冪排列式:,於是乙個二次不等式便顯露出來了,便可建構曲線:令,則,這就需要分對稱軸在區間的左側、內部、右側三種情況構圖求解.

因為需要討論三種情況,顯然較繁.現在我們做如下調控:既然問題是求的取值範圍,使不等式在上恆成立,於是可將不等式變為,這樣可建構直曲相關的圖形求解,比前一種方法簡捷多了.

設,,,則後者為過定點的直線.如圖1,欲使在上恆成立,只須,即便可.

二、調整直線

例2 當時,關於的方程根的個數為_____.

解析:原方程為,即,若直接構圖,問題即為討論直線與拋物線(弧)的關係.因為直線是傾斜的,當其與拋物線相切時得用判別式求的值.接下來還得按分類,確定方程根的個數.

這種數形結合方式的運算,主要是在求當直線與曲線相切時的值,須化成一元二次方程,用判別式解決,不算太簡捷.如若調整思維,聯想到方程等價於,於是有另一種構圖方式.其簡捷之處在於直線不是傾斜的而是平行於軸.

∵,如圖2,借助圖形可知,當,或時,方程只有一解;當時,方程有兩解;當或時,方程無解.故應填1.

三、調整主元

例3 實數滿足,則使恆成立的的取值範圍為

現在調整思維角度,視為主元,則問題變為求的取值範圍,使原不等式在上恆成立.這就非常簡捷了,因為曲線已轉化為直線.即由原不等式,得,圖象為一條直線(圖略),則欲使當時恆成立,只須由此解得,或,此即所求範圍.

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