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数形结合思想之“坐标法”在高中数学解题中的应用

2018-06-27 05:01:24 网络整理 阅读:141 评论:0

在问题的解决中,把数量关系的精确刻画与空间形式的形象直观密切结合,调用代数与几何的双面工具,揭露问题的深层结构,达到解题的目的,这就是数形结合思想

一、坐标法

通过选择适当的坐标系,建立数与形的对应关系,进行数与形的相互转化,从而实现问题解决的解题方法。

例如在解析几何中的公式和方程:

直线斜率、直线截距、两点间的距离、点到直线的距离、点到平面的距离、定比分点坐标、三点共线的充要条件、圆、椭圆、抛物线、双曲面、球等大都可以作为沟通数形间关系的桥梁,实现“数”向“形”的转化,达到“以形解数”的目的。

1、直线斜率模式

如果待解问题涉及形如 (a+b)/(c+d) 的式子,可转化为直线斜率 k = (y0 - y)/(x0 - x)的形式,根据斜率的几何解释和相关条件研究斜率的变化规律,实现问题解决。

例题1、如果数 x , y 满足等式 (x - 2)^2 + y^2 = 3 , 那么 y/x 的最大值是 ()

A、1/2 B、√2/3 C、√3/2 D、√3

解题思路:

待解问题 y/x = (0 - y)/(0 - x)具有直线斜率的形式,可把它看成过定点 (0,0)和动点(x,y)的直线斜率 k ,而 x,y 满足等式

(x - 2)^2 + y^2 = 3 , 其几何意义是动点(x,y)的轨迹是以(2,0)为圆心 ,√3 为半径的圆,借助图形可得 k 的最大值。

解:如图,建立平面直角坐标系,设动点 P(x,y),其中 x , y 满足等式 (x - 2)^2 + y^2 = 3 , 因而 P(x,y)是以点 A(2,0)为圆心,半径为 √3 圆上的动点。

数形结合思想之“坐标法”在高中数学解题中的应用

例题1图

过定点(0,0)和动点 P(x,y)的直线的斜率是k = y/x 。从上图容易看出,当直线 OP 与 ⊙A 的上半圆相切时, k 取最大值。

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