潘克和
數(shù)形結(jié)合法是一種重要的數(shù)形解題方法,但在歷年高考中,考生在涉及數(shù)形結(jié)合知識(shí)的題目的得分率都比較低.為了使廣大考生對(duì)數(shù)形結(jié)合法有更多的了解,本文結(jié)合歷年高考題談?wù)剶?shù)形結(jié)合法在解題中的應(yīng)用.
一、把數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)換為圓的問(wèn)題
圓的方程是高中數(shù)學(xué)的一個(gè)重要章節(jié),是從數(shù)量方面研究圓的性質(zhì),解決這類(lèi)問(wèn)題的基礎(chǔ)就是要熟悉圓方程的幾種表現(xiàn)形式.如參數(shù)方程:x=a+rcosa,y=b+rsina(表示圓心為(a,b),半徑為r的圓);標(biāo)準(zhǔn)方程或普通方程的變形:y-b=r2-(x-a)2(表示圓心為(a,b),半徑為r的上半圓);等等.
解:由圓參數(shù)方程易知,點(diǎn)M是以原點(diǎn)(0,0)為圓心,1為半徑的圓上的點(diǎn),從而問(wèn)題轉(zhuǎn)化為判斷直線xa+yb=1與圓x2+y2=1有交點(diǎn)的充要條件問(wèn)題.根據(jù)直線與圓有交點(diǎn)的充要條件是d≤r11a2+1b2≤11a2+1b2≥1,故選D.
二、把數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為直線斜率問(wèn)題
涉及求有關(guān)y-bx-a的值時(shí),可把y-bx-a看做是兩點(diǎn)A(x,y)、B(a,b)連線間的斜率,從而把代數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為幾何圖形問(wèn)題.
圖2解:kOA=yx可看做是兩點(diǎn)A(x,y)、O(0,0)間連線的斜率,由約束條件“x-y+2≤0,x≥1,x+y-7≤0”作出可行域(如圖2陰影部三、把數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為兩點(diǎn)間距離問(wèn)題
涉及求有關(guān)(x-a)2+(y-b)2的值時(shí),可把(x-a)2+(y-b)2看做是兩點(diǎn)A(x,y)、B(a,b)間的距離,從而把代數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為幾何圖形問(wèn)題
例5(2006,湖南,12)已知x≥1,x-y+1≤0,2x-y-2≥0,則x2+y2的最小值是.
圖4解:d=x2+y2可看做兩點(diǎn)A(x,y)、O(0,0)間的距離,則x2+y2=d2,當(dāng)d最小時(shí),d2也取得最小值.由約束條件“x≥1,x-y+1≤0,2x-y-2≥0”作出可行域(如圖4陰影部分),由圖可知可行域內(nèi)的點(diǎn)A(1,0)與O(1,0)距離最小,所以dmin=1,從而d2min=1.
四、函數(shù)圖像的應(yīng)用
指數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)的圖像及性質(zhì)是高中數(shù)學(xué)的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn),而高考題往往是以判斷超越方程根的情況的形式出現(xiàn).解這些題目關(guān)鍵是能分離變量,畫(huà)出函數(shù)的圖像,把代數(shù)方程根的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖像的交點(diǎn)問(wèn)題.
解:由2a=log12a知x=a是方程2x=log12x的根,即函數(shù)y=2x的圖像與函數(shù)y=log12x的圖像的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為a.
圖5同理,函數(shù)y=(12)x的圖像與函數(shù)y=log12x的圖像的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為b;函數(shù)y=(12)x的圖像與函數(shù)y=log2x的圖像的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為c.作圖易得a
以上是結(jié)合歷年高考題對(duì)考查數(shù)形結(jié)合方法的考題按考點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi),方便學(xué)生理解掌握,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力.當(dāng)然,有些復(fù)雜函數(shù)圖像還需要通過(guò)應(yīng)用導(dǎo)數(shù)的知識(shí)去判斷函數(shù)的性質(zhì),才能夠較準(zhǔn)確地畫(huà)出其圖像,從而結(jié)合圖像解決相關(guān)問(wèn)題.
(責(zé)任編輯:金鈴)