数形结合思想
【知识梳理】
1.数形结合思想方法是初中数学中一种重要的思想方法。数是形的抽象概括,形是数的直观表现。
2.用数形结合的思想解题可分两类:
①利用几何图形的直观表示数的问题,它常借用数轴、函数图像等。
②运用数量关系来研究几何图形问题,常需要建立方程(组)或建立函数关系式等。 3.重点题型:
(1)利用数轴解不等式(组)。
(2)研究函数图象隐含的信息,判断函数解析式的系数之间的关系,确定函数解析式和解决与函数性质有关的问题。
(3)研究与几何图形有关的数据,判断几何图形的形状、位置等问题。
(4)运用几何图形的性质、图形的面积等关系,进行有关计算或构造方程(组),求得有关结论等问题。
【典例精析】
1. 以形助数——通过几何图形,使数量关系直观化、形象化,从而寻找解题的途径 (以形为手段,以数为目的)
x84x1例1 如果不等式组              解集为x >3,则m的取值范围是          。
xm
例2如图,是直线y=x﹣3的图象,点P(2,m)在该直线的上方,则m的取值范围是(  )
A.m>﹣3       B.m>﹣1        C.m>0       D.m<3
例3 函数y1x,y214x.当y1y2时,x的范围是(    )  33  A.x<-1    B.-1<x<2   C.x<-1或x>2    D.x>2
222xx例4 方程            的正根的个数为(    )
xA.0      B.1       C.2       D.3
例5如图,A是反比例函数y
k
图象上一点,过点A作AB⊥x轴于点B,点P在y轴上,x
D.-2
△ABP的面积为1,则k的值为(     ) A. 1
例6 在正方形ABCD中,A、B、C的坐标分别是(1,2)、(-2,1)、(-1,-2),求点D的坐标。
例7 已知:关于x的方程x22mx3m0的两个实数根是x1,x2,且(x1x2)216。如果关于x的另一个方程x22mx6m90的两个实数根都在x1和x2之间,求m的值。
例8 已知a、b均为正数,且a+b=2,求       a     4      1  的最小值。    b
例9在数学研究性学习中,佳佳为了求
22       B.2         C.-1
111123n的值Sn,设计了如图所示2222的几何图形,请你利用这个几何图形,计算Sn__________。
2. 以数解形——挖掘几何图形中的数量关系,用代数方法解几何问题   (以数为手段,以形为目的)
例1如图,长方形ABCD正好被分成6个正方形,如果中间最小的正方形面积等于1,那么长方形ABCD的面积等于___________。
例2右图是由9个等边三角形拼成的六边形,若已知中间的小等边三角形的边长是a,则六边形的周长是        。
3. 依形判数,以数助形,结合具体问题,灵活进行数形转化
数量关系体现了图形的内在性质,把握数量关系和相应图形的特征是进行数与形相互转化的关键。
例1如图所示,在△ABC中,BC=6,E,F分别是AB,AC的中点,点P在射线EF上,BP
交CE于D,点Q在CE上且BQ平分∠CBP,设BP=y,PE=x。
1CE时,y与x之间的函数关系式是           ; 21   (2)当CQ=CE(n为不小于2的常数)时,y与x之间的函数关系式是           。
n   (1)当CQ=
【专题归纳】
1.数形结合中的“数”,并不是单纯的数量,而是指代数内容,包括实数、代数式、方程(组)、不等式(组)以及函数,具有精确严密的优势,而“形”也不是单纯的图形,而是指几何内容,包括点、线、面、角、三角形等平面图象、立体图形以及函数图象,具有直观生动的优势。数形结合将数学中的两大优势加以结合,能起到简化解题过程和加快解题速度的作用。
2.在数学解题中广泛应用:
①函数图像来解决函数、方程、不等式问题。(即以形助数)
②用函数方程或不等式去解决平面图形和空间图形的问题。(即以数辅形)