转动数学中的“魔环”

来源 :数学学习与研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shylake
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】圆是一种几何曲线,它非常简洁,而且很完美,在生活中得到广泛运用.圆和生活密切相连,形影不离.建立于1 500多年前的赵州桥、圆形钟表等等,这些都与圆结下了不解之缘.在高中数学的解题过程中,会经常运用到圆,把圆同其他知识巧妙地结合在一起,从而做到了化难为简,对数学产生了浓厚兴趣.这篇文章从以下几个方面来讲解圆在解题过程中的运用,掌握解题奥秘,做到迎刃而解,更加輕松地学习数学.
  【关键词】高中数学;解题方法;圆的妙用
  一、圆在距离问题中的运用
  例1和点A(1,2)的距离是1,并且和点B(3,1)的距离为2的直线l有()条.
  分析这道题如果用代数的方法解答会非常的烦琐,而且解方程的难度非常大.这样我们可以借助“圆”来解答这道题.
  我们通过画草图知道到点A(1,2)的距离为1的直线有无数条,它们是以点A为圆心,半径为1的圆的切线.同样的道理,到点B(3,1)的距离是2的直线也有无数条,它们是以B点为圆心,以2为半径的圆的切线.这道题所求的直线是这两个圆的公共切线,这样就把距离问题转变为判断两个圆的位置关系的问题.通过计算,我们可以得知A,B两个圆心间的距离为5<1 2,这就说明两个圆的位置关系是相交关系,所以,可以得知符合条件的直线就只有两条.
  因此,把距离问题转化为两个圆的位置关系,就使问题变得非常简便,使运算量和解题过程更加简化,激发学习兴趣,起到了事半功倍的效果.
  二、圆在方程根问题中的运用
  例2方程4-x2=k(x-2) 3有两个不等的实根,那么k的取值是().
  分析根据已知条件,得知方程4-x2=k(x-2) 3有两个不相等的实根,则说明方程组y=4-x2和y=k(x-2) 3有两个不等的解.要想这个方程组有两个不等的解,必须y=4-x2和直线y=k(x-2) 3有两个不同的交点.曲线y=4-x2表示的是半圆x2 y2=4,且y必须大于或等于0.而直线y=k(x-2) 3恒过点P(2,3),这样可以非常容易求得k的取值范围,求得取值范围是512  通过以上的例题,我们可以看出先要对题型进行转化,转化为圆的两个交点问题,这样就使复杂的方程问题变成了简单的圆交点问题,就会迎刃而解.
  三、圆在不等式问题中的运用
  例3已知,实数x,y满足x2 y2-4x 6y 11=0,而且不等式x-y m<0,求实数m的取值范围.
  分析首先,先对方程x2 y2-4x 6y 11=0进行变形,可以得出(x-2)2 (y 3)2=2,那么以变量x,y为坐标的点P(x,y)在以点C(2,-3)为圆心,半径为2的圆上.不等式x-y m<0,变形为x-y<-m,那么就只确定x-y的最大值即可.假设x-y=a,它表示的是一组平行直线,圆心到这组平行直线的距离为|2-(-3)-a|2≤2,就可以求出3≤a≤7,因此,可以得知x-y的最大值为7,故而求得m<-7,从而就求得实数m的取值范围为(-∞,-7).
  通过这道例题可以看出,如果直接用解方程的方法去求解,会非常困难,而且会浪费很多宝贵时间.因此,可以寻找规律,把不等式转化成圆的形式,这样就转化为直线和圆的交点问题,就会使问题变得简单.
  四、圆在函数最值中的运用
  例4求函数y=sinx-1cosx-2的最大值和最小值.
  分析通过仔细观察这道题,这道题可以联想到直线的斜率和圆的关系.这一直线过点A(cosx,sinx)和点B(2,1)这两点,且点A(cosx,sinx)在点O(0,0)为圆心、半径为1的圆上.假设过点B(2,1)的直线方程为y-1=k(x-2).当这一直线和圆O相切的时候,k的值最大或者是最小.由此,|-2k 1|k2 1=1,从而求得k=0或者k=43.因此,函数y=sinx-1cosx-2的最大值为43,最小值为0.
  从以上的例题,可以看出在求函数的最大值或者最小值的时候,可以根据条件进行转换,转化成圆和直线的关系的题型,当直线和圆相切的时候,就是最大值和最小值,从而利用圆非常巧妙的求得最大值或者最小值.
  以上对距离、方程、不等式和函数最值等问题进行了阐述,这些问题在高中数学中是非常重要的知识点,在解决这些问题的时候可以联系到一个“魔环”的影子,也就是“圆”.通过利用圆的性质以及图形可以使问题变得非常简便,使一些烦琐的数学问题迎刃而解.在学习中,要充分认识到圆的重要性,发挥其重要魔力,真正掌握圆的几何性质.所以,在解决数学问题的时候,要充分与圆相结合,使复杂的问题变得简单形象,达到事半功倍的效果.
  【参考文献】
  [1]吴爱琴.高中数学《圆与圆的位置关系》高三复习课教学案例分析[J].新课程:中学,2013(12):118.
  [2]葛益平.抓住定义,事半功倍——例谈高中数学教学中圆的定义及其运用[J].中学数学,2015(19):85-88.
其他文献
【摘要】备课是课堂教学的基础,它对提高课堂教學质量有着重要作用.备课是课前的准备,是对学生、教材和课堂教学情况的充分把握.新课标要求初中数学教师既注重学生能力的培养,又强调师生双边、多边活动.备好课,是教好课的关键.在初中数学教学中只有做到精致备课,才能促成高效课堂的生成.本文就此探讨初中数学有效备课的相关策略.  【关键词】初中数学;课堂教学;有效备课;策略  有效教学是实施新课改的主要目的,而
【摘要】翻转课堂是一种新的课堂教学模式,将原本以“教师讲课”为主的课上教学活动和以“学生作业”为主的课下学习活动互换,所以又称颠倒学习.通过以《探索三角形全等的条件(1)》为例,将传统的课堂教学内容更加深化,帮助学生自主学习,可以与课堂教学完美结合.  【关键词】翻转课堂;特点;数学活动;案例;优势  随着科学的发展,当代的教育方式与理念也不断地更新.信息技术与课堂的结合愈发密切,教师在课堂教学中
【摘要】 在新课程改革的背景下,高中的数学教育最主要的目标是提高学生的自主学习能力,提高学生对数学学科的学习情趣,为了使得高中生适应新课程改革背景下的高中数学学习,高中的数学教师应当对现有的教学模式进行创新,探究出适合学生的数学教学模式.  【关键词】 高中数学;新课程背景;教学模式  一、新课程改革背景下的高中数学教学模式存在的问题  (一)新课程改革的背景下高中数学教学模式存在的数学课堂方面的
【摘要】 在《课程标准(2011年版)解读》中提出:学生“数据分析观念”是学生在义务教育阶段数学课程中最应培养的数学素养之一,是促进学生发展的重要方面.而数学综合与实践课,可以让学生真正经历“数据分析”的全过程,并运用“数据分析的方法”来解决生活中的实际问题.实践证明,教师可以在“综合与实践”课中,让学生在“猜想—实验—验证—结论”中,还原游戏本质,揭示数学内涵,高效突破教学难点的同时培养学生数据
【摘要】在初中数学课堂教学深化改革的背景下,初中数学课堂的教学方法受到了广大教学工作者的关注.然而,课堂提问则是初中数学课堂教学过程中非常基础的一个环节.教师通过巧妙提问,能够充分激发学生的学习兴趣,促使学生主动投身到数学课堂教学中,从而有效拓展学生的数学思维.本文具体分析初中数学课堂的提问策略,能够在一定程度上提升初中学生的数学核心素养.  【关键词】初中数学;课堂提问;教学策略  在新时期的数
【摘要】基础教育是我国开展教育的关键环节,而小学阶段则是基础教育的基础阶段.小学教育的水平是学生开展学习的基础,直接影响着学生的全面发展.在新一轮教学改革的背景下,教师要加强对基础教育的重视,根据基础教育的规律,有针对性地开展课堂教学改革.本文以苏教版数学教材“认识角”一课教学内容为例,对基础教学数学科目进行分析和思考.  【关键词】思维训练;苏教版;小学数学;思考  由于小学生思维能力处于半开发
【摘要】 新授课就是教学新内容、新知识的课,是基本课型之一. 本文通过对初中数学新授课中的一个教学环节:预习环节,具体的进行分析,阐述了预习对上好一节新授课的作用.  【关键词】 新课改;新授课;预习  在正常的教学进度中,新授课占课时总数的70%以上. 学生学习新知识,主要通过新授课,而新授课的质量从根本上决定着学生学习的质量. 新授课需要学生能够当堂理解,当堂记忆,当堂运用,当堂小结,其中预习
【摘要】高等数学是高职教育中一门重要的基础学科,定积分在其他学科中应用非常多.这客观上要求讲授定积分不仅要教会学生定积分的基础计算,还要教会学生能熟练应用定积分处理相应的社会问题.本文从定积分概念出发,重点讲述微元法的认识和使用,最后举例说明定积分应用和使用.  【关键词】定积分;微元法;应用;扩展  高职的培养目标是在某一工作岗位上有技术专长的操作能手,侧重于专业技能的培养,高职高专数学教学是培
【摘要】随着课程改革的不断推进,课堂教学模式发生了根本性的改变.核心素养理念指引下的小学数学课堂,更要注重优化教学方法,改变以往一味注重知识传授的单一化倾向,转向知识技能、思维品质和应用能力并重,促进学生全面发展.本文从优化课堂教学方法入手,旨在最大化课堂效益,切实提高学生的核心素养.  【关键词】小学数学;核心素养;数学能力  当前,核心素养是课堂教学关注的热点,也是现代社会每一个公民应该具备的
【摘要】随着“互联网 ”时代的到来,信息化教学已成为课程改革的风向标.利用信息化手段优化教学,可以更好地激发学生的学习兴趣,让学生主动参与进来,轻松高效地完成教学目标.定积分是微积分学的重要知识,与各个专业有着千丝万缕的联系,应用定积分可以解决生活工作中的许多问题.本文介绍了在新理念下,对“定积分在平面图形面积中的应用”教学进行的探究.  【关键词】信息化;定积分;平面图形面积  一、教学分析