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數(shù)形結(jié)合論文文獻(xiàn)綜述篇一
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師如果能靈活地借助數(shù)形結(jié)合思想,會(huì)將數(shù)學(xué)問題化難為易,幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)問題。那么,如何在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中挖掘數(shù)形結(jié)合思想并適時(shí)地加以應(yīng)用呢?下面筆者根據(jù)日常的教學(xué)實(shí)踐談?wù)勛约旱囊娊狻?/p>
一、從有理數(shù)開始就讓中學(xué)生及早體會(huì)數(shù)形結(jié)合思想
在七年級(jí)開始,數(shù)軸的引入就大大豐富了有理數(shù)的內(nèi)容,對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)有理數(shù)、相反數(shù)、絕對(duì)值以及有理數(shù)的運(yùn)算都有很大的幫助,由于對(duì)每一個(gè)有理數(shù),數(shù)軸上都有唯一確定的點(diǎn)與它對(duì)應(yīng),因此,兩個(gè)有理數(shù)大小的比較,是通過這兩個(gè)有理數(shù)在數(shù)軸上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置關(guān)系進(jìn)行的。相反數(shù)、絕對(duì)值概念則是通過相應(yīng)的數(shù)軸上的點(diǎn)與原點(diǎn)的位置關(guān)系來(lái)刻劃的。盡管我們學(xué)習(xí)的是有理數(shù),但我們要求學(xué)生時(shí)刻牢記它的形:數(shù)軸上的點(diǎn)。通過滲透數(shù)形結(jié)合的思想方法,幫助學(xué)生正確理解有理數(shù)的性質(zhì)及其運(yùn)算法則。
例如:
1、比較兩個(gè)數(shù)的大小方法:數(shù)軸上兩個(gè)點(diǎn)表示的數(shù),右邊的數(shù)總比左邊的大,正數(shù)大于零,負(fù)數(shù)小于0,正數(shù)大于負(fù)數(shù);
2、比2℃低5℃的溫度是_______;
3、若|a|=2,則a=______;
4、七年級(jí)《數(shù)學(xué)》(上)的習(xí)題,一輛貨車從超市出發(fā),向東走了3千米到達(dá)小彬家,繼續(xù)走了1.5千米到達(dá)小穎家,然后向西走了9.5千米到達(dá)小明家,最后回到超市。在習(xí)題中也常出現(xiàn)這類題目。
這些內(nèi)容如果適當(dāng)應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想就很容易理解掌握了。
二、不等式(組)內(nèi)容蘊(yùn)藏著數(shù)形結(jié)合思想
在進(jìn)行 “一元一次不等式和一元一次不等式組”,教學(xué)時(shí),為了加深學(xué)生對(duì)不等式解集的理解,老師要適時(shí)地把不等式的解集在數(shù)軸上直觀地表示出來(lái),使學(xué)生形象地看到,不等式有無(wú)限多個(gè)解。這里蘊(yùn)藏著數(shù)形結(jié)合的重要思想方法,在數(shù)軸上表示數(shù)是數(shù)形結(jié)合思想的具體體現(xiàn),而在數(shù)軸上表示數(shù)集,則比在數(shù)軸上表示數(shù)又前進(jìn)了一步。確定一元一次不等式組的解集時(shí),利用數(shù)軸更為有效,如:在分析不等式組的解集情況時(shí),如果老師利用數(shù)軸把數(shù)轉(zhuǎn)化為“形”從而找出兩個(gè)不等式的公共解,教學(xué)效果會(huì)事倍功半。如果老師能結(jié)合數(shù)軸,畫圖表示各個(gè)不等式的解集,就很容易寫出不等式組幾種類型的解集。
三、應(yīng)用題的內(nèi)容也隱含豐富的數(shù)形結(jié)合思想。
用示意圖分析數(shù)學(xué)問題,就是運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想的充分體現(xiàn)。小學(xué)教師在幫助學(xué)生分析解應(yīng)用題,尤其有關(guān)行程問題、工程問題等方面的內(nèi)容時(shí),都不忘用示意圖。而到了中學(xué),學(xué)生的理解分析能力都有了很大的提高,應(yīng)用題的內(nèi)容更為豐富了,復(fù)雜了、難度更大了,并且其難點(diǎn)是如何根據(jù)題意尋找等量關(guān)系布列方程,要突破這一難點(diǎn),老師在教學(xué)中必須充分運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,根據(jù)題意畫出相應(yīng)的示意圖,才能幫助學(xué)生迅速找出等量關(guān)系列出方程,從而突破難點(diǎn)。數(shù)形結(jié)合的思想,是最基本的數(shù)學(xué)思想之一,應(yīng)用范圍較為廣泛,因此我們數(shù)學(xué)老師在教學(xué)中要注重?cái)?shù)形結(jié)合思想方法的滲透、概括和總結(jié),要重視數(shù)學(xué)思想方法在解題中的應(yīng)用,數(shù)與形是數(shù)學(xué)中相互依賴的兩個(gè)方面,在教學(xué)中要挖掘數(shù)與形的聯(lián)系,從而加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握。
數(shù)形結(jié)合論文文獻(xiàn)綜述篇二
小學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)形結(jié)合教學(xué)思想
一、數(shù)形結(jié)合教學(xué)思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用
數(shù)形結(jié)合作為一種教學(xué)思想方法,一般包含兩方面內(nèi)容,一個(gè)方面是“以形助數(shù)”,另一個(gè)方面的內(nèi)容是“以數(shù)解形”。下面介紹這兩個(gè)方面的內(nèi)容在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用。
(一)以形助數(shù)
所謂“以形助數(shù)”,是指老師在講解某些數(shù)學(xué)知識(shí)的時(shí)候,僅靠數(shù)字講解學(xué)生不太能理解,借助幾何圖形的特點(diǎn),將所要講的知識(shí)點(diǎn)更直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前,從而將抽象化的問題轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w化的問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)行程問題的應(yīng)用題時(shí),可以運(yùn)用圖形的辦法清晰地展現(xiàn)問題。如:一輛汽車從甲地開往乙地,先是經(jīng)過上坡路,然后是平地,最后是下坡路,汽車上坡速度是每小時(shí)20千米,在平地的速度是每小時(shí)30千米,而下坡的速度則是每小時(shí)40千米,汽車從甲地到乙地一共上坡花了6小時(shí),平地花了2小時(shí),下坡花了4小時(shí)。請(qǐng)問汽車從乙地到甲地需要多長(zhǎng)時(shí)間?在這道題中,既存在變量,又存在不變量。變量就是上坡路和下坡路隨著汽車行駛的方向而發(fā)生改變,當(dāng)汽車從乙地到甲地行駛時(shí),原先的上坡路變成了下坡路,原先的斜坡路變成了上坡路。而不變量就是這兩個(gè)路程汽車行駛的速度都是始終不變的。那么在解決問題的時(shí)候,就可以直觀地展現(xiàn)出來(lái)。先算出汽車從乙地到甲地的上坡時(shí)間,即(40×4)÷20=8(小時(shí)),然后算出下坡所花費(fèi)的時(shí)間,即(20×6)÷40=3(小時(shí)),而平地所花費(fèi)的時(shí)間是不變的,所以汽車從乙地到甲地所花費(fèi)的時(shí)間是8+3+2=13(小時(shí))。在這道題中,運(yùn)用圖像將數(shù)學(xué)中的數(shù)量關(guān)系、運(yùn)算都直觀地展現(xiàn)出來(lái),學(xué)生比較易于理解,這樣的教學(xué)可以在很大程度上提高教學(xué)效率。
(二)以數(shù)解形
雖然圖形可以更加直觀地展現(xiàn)數(shù)學(xué)中的數(shù)量關(guān)系,但是對(duì)于一些幾何圖形,特別是小學(xué)數(shù)學(xué)中的幾何圖形來(lái)講,非常簡(jiǎn)單,如果僅僅是通過直接觀察反而看不出規(guī)律,這時(shí)就可以運(yùn)用“以數(shù)解形”的方式教學(xué)。比如老師在講解“平行四邊形的特征”一課時(shí),很多學(xué)生通過學(xué)習(xí),對(duì)概念性的東西已經(jīng)非常了解,但是在具體的情況下又不能真正把握清楚,老師在教學(xué)過程中就可以通過對(duì)四邊形進(jìn)行賦值,讓學(xué)生更深刻地理解和把握。比如給出三組數(shù)字:(1)6,5,3,7(2)7,5,5,7(3)8,6,4,6在這三組數(shù)字中,讓學(xué)生選擇平行四邊形。那么學(xué)生理解了平行四邊形的概念,即兩組對(duì)邊要平行且相等,通過比較分析,知道只有第二組數(shù)字符合平行四邊形的概念。因此,在這樣的教學(xué)中應(yīng)該充分運(yùn)用“數(shù)”與“形”的特點(diǎn),幫助學(xué)生更快地掌握知識(shí)要點(diǎn)。
二、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合教學(xué)思想需要注意的問題
(一)注意培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法的習(xí)慣
老師在小學(xué)數(shù)學(xué)中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué),幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)點(diǎn),同時(shí)要注意培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法解決數(shù)學(xué)題的習(xí)慣。小學(xué)生在平時(shí)的做題過程中,常常會(huì)忘了使用“數(shù)形結(jié)合”方法,有的還不會(huì)。因此,老師在平時(shí)的教學(xué)中,一定要培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成運(yùn)用數(shù)形結(jié)合方法的好習(xí)慣。針對(duì)不同的年齡段學(xué)生,采用不同的方法,比如低年級(jí)學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生在生活中找實(shí)物,高年級(jí)的學(xué)生則學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的畫圖等,讓學(xué)生建立數(shù)形結(jié)合的思想。
(二)數(shù)形結(jié)合要注意利用多媒體技術(shù) 多媒體的發(fā)展已經(jīng)迅速蔓延到教學(xué)領(lǐng)域,對(duì)于比較難懂的知識(shí)點(diǎn),老師要借助多媒體技術(shù)實(shí)施教學(xué)。因?yàn)槎嗝襟w技術(shù)可以移動(dòng)圖像,當(dāng)碰到需要運(yùn)用想象思維的時(shí)候,可以在多媒體中進(jìn)行展示。
三、結(jié)語(yǔ)
在小學(xué)數(shù)學(xué)中運(yùn)用數(shù)形結(jié)合教學(xué)思想,可以有效提高課堂教學(xué)效率,幫助學(xué)生更快地理解知識(shí)點(diǎn)。教師應(yīng)根據(jù)不同情況,綜合運(yùn)用“以形助數(shù)”和“以數(shù)解形”這兩種不同方式,取得更好的教學(xué)效果。
作者:季利明 工作單位:赤峰市元寶山區(qū)元寶山鎮(zhèn)馬林小學(xué)
數(shù)形結(jié)合論文文獻(xiàn)綜述篇三
高考沖刺:數(shù)形結(jié)合
編稿:林景飛
審稿:張揚(yáng)
責(zé)編:辛文升 熱點(diǎn)分析 高考動(dòng)向
數(shù)形結(jié)合應(yīng)用廣泛,不僅在解答選擇題、填空題中顯示出它的優(yōu)越性,而且在解決一些抽象數(shù)學(xué)問題中常起到事半功倍的效果。高考中利用數(shù)形結(jié)合的思想在解決選、填題中十分方便,而在解答題中書寫應(yīng)以代數(shù)推理論證為主,幾何方法可作為思考的方法。數(shù)形結(jié)合的重點(diǎn)是研究“以形助數(shù)”,但“以數(shù)解形”在近年高考試題中也得到了加強(qiáng),其發(fā)展趨勢(shì)不容忽視。歷年的高考都有關(guān)于數(shù)形結(jié)合思想方法的考查,且占比例較大。
知識(shí)升華
數(shù)形結(jié)合是通過“以形助數(shù)”(將所研究的代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為研究其對(duì)應(yīng)的幾何圖形)或“以數(shù)助形”(借助數(shù)的精確性來(lái)闡明形的某種屬性),把抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖形結(jié)合起來(lái)思考,也就是將抽象思維與形象思維有機(jī)地結(jié)合起來(lái),是解決問題的一種數(shù)學(xué)思想方法。它能使抽象問題具體化,復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,在數(shù)學(xué)解題中具有極為獨(dú)特的策略指導(dǎo)與調(diào)節(jié)作用。
具體地說(shuō),數(shù)形結(jié)合的基本思路是:根據(jù)數(shù)的結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)造出與之相應(yīng)的幾何圖形,并利用圖形的特性和規(guī)律,解決數(shù)的問題;或?qū)D形信息全部轉(zhuǎn)化成代數(shù)信息,使解決形的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系的討論。
選擇題,填空題等客觀性題型,由于不要求解答過程,就某些題目而言,這給學(xué)生創(chuàng)造了靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,尋找快速思路的空間。但在解答題中,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想時(shí),要注意輔之以嚴(yán)格的邏輯推理,“形”上的直觀是不夠嚴(yán)密的。 1.高考試題對(duì)數(shù)形結(jié)合的考查主要涉及的幾個(gè)方面:
(1)集合問題中venn圖(韋恩圖)的運(yùn)用;
(2)數(shù)軸及直角坐標(biāo)系的廣泛應(yīng)用;
(3)函數(shù)圖象的應(yīng)用;
(4)數(shù)學(xué)概念及數(shù)學(xué)表達(dá)式幾何意義的應(yīng)用;
(5)解析幾何、立體幾何中的數(shù)形結(jié)合。
2.運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想分析解決問題時(shí),要遵循三個(gè)原則:
(1)等價(jià)性原則。要注意由于圖象不能精確刻畫數(shù)量關(guān)系所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng);
(2)雙方性原則。既要進(jìn)行幾何直觀分析,又要進(jìn)行相應(yīng)的代數(shù)抽象探求,僅對(duì)代數(shù)問題進(jìn)行幾何分
析容易出錯(cuò);
(3)簡(jiǎn)單性原則。不要為了“數(shù)形結(jié)合”而數(shù)形結(jié)合,具體運(yùn)用時(shí),一要考慮是否可行和是否有利;
二要選擇好突破口,恰當(dāng)設(shè)參、用參、建立關(guān)系,做好轉(zhuǎn)化;三要挖掘隱含條件,準(zhǔn)確界定參變
量的取值范圍,特別是運(yùn)用函數(shù)圖象時(shí)應(yīng)設(shè)法選擇動(dòng)直線與定二次曲線為佳。
3.進(jìn)行數(shù)形結(jié)合的信息轉(zhuǎn)換,主要有三個(gè)途徑:
(1)建立坐標(biāo)系,引入?yún)⒆償?shù),化靜為動(dòng),以動(dòng)求解,如解析幾何;
(2)構(gòu)造成轉(zhuǎn)化為熟悉的函數(shù)模型,利用函數(shù)圖象求解;
(3)構(gòu)造成轉(zhuǎn)化為熟悉的幾何模型,利用圖形特征求解。 4.常見的“以形助數(shù)”的方法有:
(1)借助于數(shù)軸、文氏圖,樹狀圖,單位圓;
(2)借助于函數(shù)圖象、區(qū)域(如線性規(guī)劃)、向量本身的幾何背景;
(3)借助于方程的曲線,由方程代數(shù)式,聯(lián)想其幾何背景,并用幾何知識(shí)解決問題,如點(diǎn),直線,斜
率,距離,圓及其他曲線,直線和曲線的位置關(guān)系等,對(duì)解決代數(shù)問題都有重要作用,應(yīng)充分予
以重視。
5.常見的把數(shù)作為手段的數(shù)形結(jié)合:
主要體現(xiàn)在解析幾何中,歷年高考的解答題都有這方面的考查。
經(jīng)典例題透析
類型一:利用數(shù)形結(jié)合思想解決函數(shù)問題 1.(2010全國(guó)ⅰ·理)已知函數(shù)a+2b的取值范圍是
a.
解析:畫出
由題設(shè)有,
b.的示意圖。 , ,若,且,則
c.
d.
∴ ,
令 ,
則
∵
∴ , ∴ 在,
。 上是增函數(shù)。
∴
舉一反三:
【變式1】已知函數(shù)
。選c.
在0≤x≤1時(shí)有最大值2,求a的值。
解析:∵
∴拋物線, 的開口向下,對(duì)稱軸是,如圖所示:
(1)
(2)
(3)
(1)當(dāng)a<0時(shí),如圖(1)所示, 當(dāng)x=0時(shí),y有最大值,即
∴1―a=2。即a=―1,適合a<0。
(2)當(dāng)0≤a≤1時(shí),如圖(2)所示, 當(dāng)x=a時(shí),y有最大值,即
。 。
∴a―a+1=2,解得
2。
∵0≤a≤1,∴不合題意。
(3)當(dāng)a>1時(shí),如圖(3)所示。
當(dāng)x=1時(shí),y有最大值,即
綜合(1)(2)(3)可知,a的值是―1或2
【變式2】已知函數(shù)
(ⅰ)寫出
(ⅱ)設(shè)的單調(diào)區(qū)間; ,求
在[0,a]上的最大值。
。
。∴a=2。
解析:
如圖:
(1)的單調(diào)增區(qū)間:
,;單調(diào)減區(qū)間:(1,2)
時(shí),,。
(2)當(dāng)a≤1時(shí),當(dāng)
當(dāng)
【變式3】已知
()
(1)若,在上的最大值為,最小值為,求證:;
(2)當(dāng)]時(shí),都
,時(shí),對(duì)于給定的負(fù)數(shù),有一個(gè)最大的正數(shù),使得x∈[0,
有|f(x)|≤5,問a為何值時(shí),m(a)最大?并求出這個(gè)最大值。
解析:
(1)若a=0,則c=0,∴f(x)=2bx
當(dāng)-2≤x≤2時(shí),f(x)的最大值與最小值一定互為相反數(shù),與題意不符合,∴a≠0;
若a≠0,假設(shè),
∴區(qū)間[-2,2]在對(duì)稱軸的左外側(cè)或右外側(cè),
∴f(x)在[-2,2]上是單調(diào)函數(shù),
(這是不可能的)
(2)當(dāng),時(shí),,
∵,所以,
(圖1)
(圖2)
(1)當(dāng)
所以
即是方程,時(shí)(如圖1),則的較小根,即
(2)當(dāng)
所以
即是方程,時(shí)(如圖2),則的較大根,即
(當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí),等號(hào)成立),
由于,
因此當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取最大值
類型二:利用數(shù)形結(jié)合思想解決方程中的參數(shù)問題 2.若關(guān)于x的方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
思路點(diǎn)撥:將方程的左右兩邊分別看作兩個(gè)函數(shù),畫出函數(shù)的圖象,借助圖象間的關(guān)系后求解,可簡(jiǎn)化運(yùn)算。
解析:畫出
和的圖象,
當(dāng)直線過點(diǎn),即時(shí),兩圖象有兩個(gè)交點(diǎn)。
又由當(dāng)曲線
與曲線
相切時(shí),二者只有一個(gè)交點(diǎn),
設(shè)切點(diǎn)
又直線,則過切點(diǎn),即,得, ,解得切點(diǎn),
∴當(dāng)時(shí),兩函數(shù)圖象有兩個(gè)交點(diǎn),即方程有兩個(gè)不等實(shí)根。
誤區(qū)警示:作圖時(shí),圖形的相對(duì)位置關(guān)系不準(zhǔn)確,易造成結(jié)果錯(cuò)誤。
總結(jié)升華:
1.解決這類問題時(shí)要準(zhǔn)確畫出函數(shù)圖象,注意函數(shù)的定義域。
2.用圖象法討論方程(特別是含參數(shù)的方程)解的個(gè)數(shù)是一種行之有效的方法,值得注意的是首先把
方程兩邊的代數(shù)式看作是兩個(gè)函數(shù)的表達(dá)式(有時(shí)可能先作適當(dāng)調(diào)整,以便于作圖),然后作出兩
個(gè)函數(shù)的圖象,由圖求解。
3.在運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想分析問題和解決問題時(shí),需做到以下四點(diǎn):
①要準(zhǔn)確理解一些概念和運(yùn)算的幾何意義以及曲線的代數(shù)特征;
②要恰當(dāng)設(shè)參,合理用參,建立關(guān)系,做好轉(zhuǎn)化;
③要正確確定參數(shù)的取值范圍,以防重復(fù)和遺漏;
④精心聯(lián)想“數(shù)”與“形”,使一些較難解決的代數(shù)問題幾何化,幾何問題代數(shù)化,便于問題求解。
舉一反三:
【變式1】若關(guān)于x的方程在(-1,1)內(nèi)有1個(gè)實(shí)根,則k的取值范圍是 。
解析:把方程左、右兩側(cè)看作兩個(gè)函數(shù),利用函數(shù)圖象公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)來(lái)確定方程根的個(gè)數(shù)。
設(shè)(x∈-1,1)
如圖:當(dāng)內(nèi)有1個(gè)實(shí)根。
或時(shí),關(guān)于x的方程在(-1,1)
【變式2】若0<θ<2π,且方程取值范圍及這兩個(gè)實(shí)根的和。
有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)m的解析:將原方程
與直線
轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的圖象
有兩個(gè)不同的交點(diǎn)時(shí),求a的范圍及α+β的值。
設(shè),,在同一坐標(biāo)中作出這兩個(gè)函數(shù)的圖象
由圖可知,當(dāng)
或
時(shí),y1與y2的圖象有兩個(gè)不同交點(diǎn),
即對(duì)應(yīng)方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,
若,設(shè)原方程的一個(gè)根為,則另一個(gè)根為。
∴。
若,設(shè)原方程的一個(gè)根為,則另一個(gè)根為,
∴。
所以這兩個(gè)實(shí)根的和為或。
且由對(duì)稱性可知,這兩個(gè)實(shí)根的和為或。
類型三:依據(jù)式子的結(jié)構(gòu),賦予式子恰當(dāng)?shù)膸缀我饬x,數(shù)形結(jié)合解答
3.(北京2010·理)如圖放置的邊長(zhǎng)為1的正方形pabc沿x軸滾動(dòng),設(shè)頂點(diǎn),則函數(shù)的最小正周期為________;
在其兩個(gè)相鄰的軌跡方程是零點(diǎn)間的圖象與x軸所圍成的區(qū)域的面積為________.
解析:為便于觀察,不妨先將正方形pabc向負(fù)方向滾動(dòng),使p點(diǎn)落在x軸上的點(diǎn),此點(diǎn)即是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn)(圖1)。
(一)以a為中心,將正方形沿x軸正方向滾動(dòng)90°,此時(shí)頂點(diǎn)b位于x軸上,
頂點(diǎn)p畫出了a為圓心,1為半徑的個(gè)圓周(圖2);
(二)繼續(xù)以b為中心,將正方形沿x軸正方向滾動(dòng)90°,此時(shí)頂點(diǎn)c位于x軸上,
頂點(diǎn)p畫出b為圓心,為半徑的個(gè)圓周(圖3);
(三)繼續(xù)以c為中心,將正方形沿x軸正方向滾動(dòng)90°,此時(shí),頂點(diǎn)p位于x軸上,為點(diǎn),
它畫出了c為圓心,1為半徑的個(gè)圓周(圖4)。為又一個(gè)零點(diǎn)。
∴ 函數(shù)的周期為4.
相鄰兩個(gè)零點(diǎn)間的圖形與x軸圍成的圖形由兩個(gè)半徑為1的圓、
半徑為的圓和兩個(gè)直角邊長(zhǎng)為1的直角三角形,其面積是
。
舉一反三:
2
2【變式1】已知圓c:(x+2)+y=1,p(x,y)為圓c上任一點(diǎn)。
(1)求的最大、最小值;
(2)求的最大、最小值;
(3)求x―2y的最大、最小值。
解析:聯(lián)想所求代數(shù)式的幾何意義,再畫出草圖,結(jié)合圖象求解。
(1)
表示點(diǎn)(x,y)與原點(diǎn)的距離,
由題意知p(x,y)在圓c上,又c(―2,0),半徑r=1。
∴|oc|=2。的最大值為2+r=2+1=3, 的最小值為2―r=2―1=1。
(2)表示點(diǎn)(x,y)與定點(diǎn)(1,2)兩點(diǎn)連線的斜率,
設(shè)q(1,2),,過q點(diǎn)作圓c的兩條切線,如圖:
將整理得kx―y+2―k=0。
∴,解得,
所以的最大值為,最小值為。
(3)令x―2y=u,則可視為一組平行線系,
當(dāng)直線與圓c有公共點(diǎn)時(shí),可求得u的范圍,
最值必在直線與圓c相切時(shí)取得。這時(shí)
∴
。 ,最小值為
。 ,
∴x―2y的最大值為
【變式2】求函數(shù)
解析:的最小值。
則y看作點(diǎn)p(x,0)到點(diǎn)a(1,1)與b(3,2)距離之和
如圖,點(diǎn)a(1,1)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)a'(1,-1),則 即為p到a,b距離之和的最小值,∴
【變式3】若方程x+(1+a)x+1+a+b=0的兩根分別為橢圓、雙曲線的離心率,則值范圍是( )
2的取
a.
b.或
c.
d.或
解析:如圖
由題知方程的根,一個(gè)在(0,1)之間,一個(gè)在(1,2)之間,
則 ,即
下面利用線性規(guī)劃的知識(shí),則斜率
可看作可行域內(nèi)的點(diǎn)與原點(diǎn)o(0,0)連線的 則 ,選c。