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)及求变量的取值范围等.对这类内容的选择题、填空题,数形结合特别有效.但“以数定形”在今后的高考中将会有所加强,应引起重视,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数形间的位置关系.1
数形结合的数学思想:包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面,其应用大致可以分为两种情形: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
数形结合思想的实质、关键及运用时应注意的问题:其实质是将抽象的数学语言与直观的图象结合起来.关键是代数问题与图形之间的相互转化,它可以使代数问题几何化,几何问题代数化.在运用数形结合思想分析和解决问题时,要注意三点:第一要彻底明白一些概念和运算的几何意义以及曲线的代数特征,对数学题目中的条件和结论既分析其几何意义又分析其代数意义;第二是恰当设参,合理用参,建立关系,由数思形,以形思数,做好数形转化;第三是正确确定参数的取值范围.3
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.要注意由于图象不能精确刻画数量关系所带来的负面效应.(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;二是选择好突破口,恰当设参、用参、建立关系,做好转化;三是要挖掘隐含条件,准确界定参变量的取值范围,特别是运用函数图象时应设法选择动直线与定二次曲线.4
应用数形结合的思想方法解题,通常可以从以下几个方面