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数学思想方法专题之数形结合
高考数学专题复习
数缺形时少直观
形缺数时难入微
数 形
坐标 点
函数 图象
方程 曲线
1、数与形的对应
数形结合的数学思想:
“以形助数” 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;
“以数辅形” 借助于数的精确性和规范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、数形结合思想方法概述
数形结合思想在高考中占有非常重要的地位,近几年的高考中的解析几何问题、函数与不等式问题、参数范围问题、集合问题、立体几何问题等都用到数形结合的思想方法,这不仅是我们解题的一种思想方法,更重要的是我们进一步学习、研究数学的有力武器,应用数形结合思想方法,应当把数形结合当做一种思维习惯.
3、数形结合与高考
(1) 求参数范围. (2) 研究方程根.
(3) 研究最值问题和不等式问题.
4、数形结合与常见问题
(4)构建解析几何中的斜率、截距、
距离等模型研究最值问题.
(5)研究图形的形状、位置关系、性质等.
题型1:
数形结合在解决方程根个数、不等式解集问题中的应用
练习2:若不等式|x-2a|≥ x+a-1对x∈R恒成立,则a的取值范围是________.
解: 作出y=|x-2a|和y= x+a-1的简图,
由题意知应有2a≤2-2a,故a≤ .
例2 已知P是直线l:3x+4y+8=0上的动点,PA、PB是圆x2+y2-2x-2y+1=0的两条切线,A、B是切点,C是圆心,则四边形PACB面积的最小值为________.
题型2:利用数形结合处理最值范围问题
解:从运动变化观点看问题,当动点P沿直线3x+4y+8=0向左上方或右
下方无穷远处运动时,
当点P从左上、右下两个方向向中间运动时,S四边形PACB变小,
显然,当点P到达一个最特殊的位置,即CP垂直直线l时,
S四边形PACB应有唯一的最小值,
解:从运动变化观点看问题,当动点P沿
直线3x+4y+8=0向左上方或右下方无穷
远处运动时,
题型3:利用数形结合处理具有几何特征的问题
解:画出可行域如图,所求的
x2+y2-6x+9=(x-3)2+y2是点Q(3,0)到
可行域上的任一点P(x,y)距离的平方,
由图形知最小值为Q到射线x-y-1=0
(x≥0)距离d的平方,最大值为|QA|2=16.
∴取值范围是[2,16].
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