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1、专题:数形结合思想---应用数形结合求最值鼎城一中高三文科数学备课组周巧菊教学目标:1.通过复习让学生领会数形结合思想本质;2.通过具体问题的学习,培养学生用数形结合思想方法探求解决问题的思路;3.掌握用数形结合思想方法解决三种类型最值问题的解法:能力目标:提高学生分析问题,等价转换能力和解决问题的能力;教学重点:用数形结合思想方法解决最值问题的思路及解法。教学难点:数与形的相互转化教学资源:多媒体,学案教学过程一、提出问题数形结合思想是解答高考数学试题的一种常见方法与技巧,特别是在解选择题、填空题时发挥奇特功
2、效,那么如何运用数形结合思想分析问题和解决问题呢?大家会求的最小值吗?最小值为2.二、数形结合的思想内容1.数形结合,就是根据数与形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的一种重要思想方法.数形结合思想通过“以形助数,以数辅形”,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质,它是数学的规律性与灵活性的有机结合.2.数形结合包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面,其应用大致可以分为两种情形:一是借助形的生动性和直观性来阐明数形之间的联系,即以形作为手段,数作为目
3、的,比如应用函数的图象来直观地说明函数的性质;二是借助于数的精确性和规范严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为目的,如应用曲线的方程来精确地阐明曲线的几何性质.37--33--7-775三、数形结合的思想与最值(一)与函数及其图像有关的最值问题例1.若奇函数f(x)在[3,7]上是增函数且最小值为5,那么f(x)在区间[-7,-3]上是(A)A.增函数且最大值为-5;B.减函数且最小值为-5;C.增函数且最小值为-5;D.减函数且最大值为-5;-5变式:例1的条件不变,求函数y=
4、f(x)+5
5、在[-
6、7,-3]∪[3,7]的最小值为0。51.准确画出函数的图像;2.根据图形的结构特征,指出图像的最高点或最低点的纵坐标为最大值或最小值。(二)与二元方程及方程曲线有关的最值问题例2.如果实数x,y满足(x-2)2+y2=3,则的最大值为(D )A.B.C.D.思维流程:解析:(x-2)2+y2=3表示坐标平面上的一个圆,圆心为M(2,0),半径r=,如图,而=表示圆上的点(x,y)与原点O(0,0)连线的斜率.该问题转化为如下几何问题:点A在以M(2,0)为圆心,为半径的圆上移动,求直线OA的斜率的最大值.由图
7、可知,当点A在第一象限,且OA与圆相切时OA的斜率最大.连接AM,则AM⊥OA,
8、OA
9、===1,可得的最大值为tan∠AOM=,故选D.变式1.已知实数x,y满足,则x-y的最小值为_______.变式2.(2014年福建卷)已知圆平面区域若圆心且圆C与x轴相切,则的最大值为(C)A.5B.29C.37D.49数形结合法求解与二元方程有关的最值问题(1)形如t=形式的最值问题,可转化为动直线斜率的最值问题;(2)形如t=ax+by形式的最值问题,可转化为动直线截距的最值问题;5(3)形如t=(x-a)2+(y
10、-b)2形式的最值问题,可转化为动点到定点的距离的最值问题.(三)与向量有关的最值问题例3.已知a,b是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c满足(a-c)·(b-c)=0,则
11、c
12、的最大值是(B)A.1B.C.2D.解析:方法(一):不妨设a=(1,0),b=(0,1),c=(x,y),c==(x,y),由于(a-c)·(b-c)=,所以点C的轨迹为圆,
13、c
14、=表示圆上点C到原点的距离,其最大值为。方法(二):思维流程:因为(a-c)·(b-c)=0,所以(a-c)⊥(b-c).如图所示,设,,,,所以O,A
15、,C,B四点共圆.当且仅当OC为圆的直径时,
16、c
17、最大,且最大值为.答案:B 变式:(2013湖南卷)已知a,b是单位向量,a·b=0.若向量c满足
18、c-a-b
19、=1,则
20、c
21、的最大值为(C)A.B.C.D.通过平面向量的几何意义构建解析几何图形,再根据图形的几何意义用代数方法研究解决。挑战自我:思考题(2013·重庆高考)已知圆C1:(x-2)2+(y-3)2=1,圆C2:(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分别是圆C1,C2上的动点,P为x轴上的动点,则
22、PM
23、+
24、PN
25、的最小值为( A )A.5-4B.
26、-1C.6-2D.两圆的圆心均在第一象限,先求
27、PC1
28、+
29、PC2
30、的最小值,作点C1关于x轴的对称点C′1(2,-3),则(
31、PC1
32、+
33、PC2
34、)min=
35、C′1C2
36、=5,所以(
37、PM
38、+
39、PN
40、)min=5-(1+3)=5-4.四.课时小结利用数形结合求最值的方法步骤第一步:分析数理特征,确定目标问题的几何意义.一般从图形结构、5图形的几何意义分析代数式是否具有几何意义.第二步