课题:数形结合的思想方法
教学目的:使学生掌握数形的相互转化,灵活地动用数与形的结合,可使问题简单化,从而得到简捷的解法。
重点:根据图形的几何性质,建立某几何量的代数表达式。
难点:怎样由图形建立代数表达式。
教学过程:
引入:近年来,高考对数形结合思想考查十分重视,占有很大的比例。故在平时训练的过程中,对数形结合思想十分重视,加强练习。现举例如下。
例1:如果实数x,y满足x2+y2-4x+1=0 (1)求 的最大值 (2)y-x的最小值。
[分析] x2+y2-4x+1=0表示圆心为(2,0),半径为 的圆,x,y满足该方程,说明P(x,y)点在圆上,设 =k,则K是P点与原点连线的斜率,设y-x=b,则b是过点P,斜率为1的直线的纵截距,于是题1实质上是求原点与已知圆有公共点的直线的斜率的最大值。题(2)实质上是求斜率为1的与已知圆有公共点的直线的纵截距的最小值。
[解](1)设 =K,则y=kx,由图知直线y=kx和已知圆C在第一象限相切时,K最大,此时|CP|= ,|OC|= 故∠POC=60o k= ( )max= Y
(2)设y-x=b则y=x+b由图知,当直线y=x+b和圆切于第四象限时,b最小,
此时,
∴ 或 O C
故(y-x)max= .
例2.已知直线l:y=x+b,曲线C:y= 有两个公共点,求b的取值范围。
[解]:方程y=x+b表示斜率为1的平行直线系,方程y=
表示单位圆仅次于x轴,及其上方的半圆。如图,当l通过 Y l2 l1
A(-1,0)B(0,1)两点时,l和C交于两个点,此时b=1, B
直线记为l1,当l与半圆相切时,切线记为l2 ,那么l夹在l1和
l2之间时,l和C有两个不同的公共点,因此,1≤b< 。 A O X
[练习]:
1.已知不等式 的解为0≤x≤8,试结合图象求常数a的范围。
2.已知不等式 的解集为(4,b)求a的值。
3.解不等式
4.如果复数不满足| z+i|+|z-i|=2,求|z+i+1|的最小值。
5.若 求α的范围。
[小结]用解析法,求最值问题,首先从几何直观出发,根据图形的几何性质,洞察出最值出现的时机和位置,再从代数演算出发,建立某几何量的代数表达式,把问题归结某函数的最值问题计算,这是由形到数的常用方法。
[作业]1.设复数Z= ,则满足等式Zn=Z,且大于1的正整数n中最小的是什么?
2、设X>0,Y>0, X2+Y2=1,求 的取值范围。
3、圆X2+2X+Y2+4Y-3=0上到直线X+Y+1=0的距离为 的点共有多少个?