數形結合思想

2021-09-02 22:28:13 字數 2240 閱讀 3781

數形結合

數與形是數學中的兩個最古老,也是最基本的研究物件,它們在一定條件下可以相互轉化。中學數學研究的物件可分為數和形兩大部分,數與形是有聯絡的,這個聯絡稱之為數形結合,或形數結合。作為一種數學思想方法,數形結合的應用大致又可分為兩種情形:或者借助於數的精確性來闡明形的某些屬性,或者借助形的幾何直觀性來闡明數之間某種關係,即數形結合包括兩個方面:第一種情形是"以數解形",而第二種情形是"以形助數"。"以數解形"就是有些圖形太過於簡單,直接觀察卻看不出什麼規律來,這時就需要給圖形賦值,如邊長、角度等。

基本思想

我國著名數學家華羅庚曾說過:"數形結合百般好,隔裂分家萬事休。""數"與"形"反映了事物兩個方面的屬性。我們認為,數形結合,主要指的是數與形之間的一一對應關係。數形結合就是把抽象的數學語言、數量關係與直觀的幾何圖形、位置關係結合起來,通過"以形助數"或"以數解形"即通過抽象思維與形象思維的結合,可以使複雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而實現優化解題途徑的目的。

應用方法

應用要點

1. 數形結合是數學解題中常用的思想方法,數形結合的思想可以使某些抽象的數學問題直觀化、生動化,能夠變抽象思維為形象思維,有助於把握數學問題的本質;另外,由於使用了數形結合的方法,很多問題便迎刃而解,且解法簡捷。

2. 所謂數形結合,就是根據數與形之間的對應關係,通過數與形的相互轉化來解決數學問題的思想,實現數形結合。

3.巧妙運用數形結合的思想方法解決一些抽象的數學問題,可起到事半功倍的效果,數形結合的重點是研究"以形助數"。

4.運用數形結思想,不僅直觀易發現解題途徑,而且能避免複雜的計算與推理,大大簡化了解題過程。

5、數形結合思想的**

數形結合思想簡而言之就是把數學中"數"和數學中"形"結合起來解決數學問題的一種數學思想。數形結合具體地說就是將抽象數學語言與直觀圖形結合起來,使抽象思維與形象思維結合起來,通過"數"與"形"之間的對應和轉換來解決數學問題。主要有三種型別:以"數"化"形"、以"形"變"數"和"數""形"結合。

應用型別

(1)以"數"化"形"

由於"數"和"形"是一種對應,有些數量比較抽象,我們難以把握,而"形"具有形象,直觀的優點,能表達較多具體的思維,起著解決問題的定性作用,因此我們可以把"數"的對應--"形"找出來,利用圖形來解決問題。我們能夠從所給問題的情境中辨認出符合問題目標的某個熟悉的"模式",這種模式是指數與形的一種特定關係或結構。這種把數量問題轉化為圖形問題,並通過對圖形的分析、推理最終解決數量問題的方法,就是圖形分析法。數量問題圖形化是數量問題轉化為圖形問題的條件。解乙個數學問題,一般來講都是首先對問題的結構進行分析,分解成已知是什麼(條件),要求得到的是什麼(目標),然後再把條件與目標相互比較,找出它們之間的內在聯絡。因此,對於"數"轉化為"形"這類問題,解決問題的基本思路: 明確題中所給的條件和所求的目標,從題中已知條件或結論出發,先觀察分析其是否相似(相同)於已學過的基本公式(定理)或圖形的表示式,再作出或構造出與之相適合的圖形,最後利用已經作出或構造出的圖形的性質、幾何意義等,聯絡所要求解(求證)的目標去解決問題。

(2)以"形"變"數"

雖然形有形象、直觀的優點,但在定量方面還必須借助代數的計算,特別是對於較複雜 的"形",不但要正確的把圖形數位化,而且還要留心觀察圖形的特點,發掘題目中的隱含條件,充分利用圖形的性質或幾何意義,把"形"正確表示成"數"的形式,進行分析計算。

(3)"形""數"互變

"形""數"互變是指在有些數學問題中不僅僅是簡單的以"數"變"形"或以"形"變"數"而是需要"形""數"互相變換,不但要想到由"形"的直觀變為"數"的嚴密還要由"數"的嚴密聯絡到"形"的直觀。解決這類問題往往需要從已知和結論同時出發,認真分析找出內在的"形""數"互變。一般方法是看"形"思"數"、見"數"想"形"。實質就是以"數"化"形"、以"形"變"數"的結合。

數形結合思想是一種可使複雜問題簡單化、抽象問題具體化的常用的數學思想方法。

數形結合是乙個數學思想方法,包含"以形助數"和"以數輔形"兩個方面,其應用大致可以分為兩種情形:或者是借助形的生動和直觀性來闡明數之間的聯絡,即以形作為手段,數為目的,比如應用函式的影象來直觀地說明函式的性質;或者是借助於數的精確性和規範嚴密性來闡明形的某些屬性,即以數作為手段,形作為目的,如應用曲線的方程來精確地闡明曲線的幾何性質。

數形結合的思想,其實質是將抽象的數學語言與直觀的影象結合起來,關鍵是代數問題與圖形之間的相互轉化,它可以使代數問題幾何化,幾何問題代數化。在運用數形結合思想分析和解決問題時,要注意三點:第一要徹底明白一些概念和運算的幾何意義以及曲線的代數特徵,對數學題目中的條件和結論既分析其幾何意義又分析其代數意義;第二是恰當設參、合理用參,建立關係,由數思形,以形想數,做好數形轉化;第三是正確確定引數的取值範圍。

數形結合 Erratic Expansion

uva12627 erratic expansion 演算法入門經典第8章8 12 p245 題目大意 起初有乙個紅球,每一次紅球會分成三紅一藍,藍球會分成四藍 如圖順序 問k時的時候a b行中有幾個紅色。試題分析 很容易注意到,按照此種規律,矩形的左上角 右上角 左下角總是與上乙個時刻的圖形一樣,...

uva 1451 Average 數形結合

數形結合那篇 的例題,維護乙個下凸佇列,一開始為了省事,用了棧,但是原理上有問題,因為有可能正好起點為上凸點的情況,wa了好多次 author jxy lang c c university china,xidian university if you need to reprint,please ...

poj2018 斜率數形結合

題意 給定乙個長度為n的陣列,求其中長度大於等於k的連續的一段,使其算數平均值最大。輸出最大平均值 1000取整的結果。斜率斜率斜率。大致感覺可以用斜率來做。我試了試把最優決策的選擇化成斜率的式子,但發現這本來就是斜率的式子,於是就不知道怎麼弄了。何老師講的類似分數規劃的方法來做。但是我覺得斜率也應...