专题15数形结合思想专题点拨数形结合思想通过“以形助数,以数解形”,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从形的直观和数的严谨两方面思考问题,拓宽了解题思路,是数学的规律性与灵活性的有机结合.(1)数形结合思想解决的问题常有以下几种:①构建函数模型并结合其图像求参数的取值范围;②构建函数模型并结合其图像研究方程根的范围;③构建函数模型并结合其图像研究量与量之间的大小关系;④构建函数模型并结合其几何意义研究函数的最值问题和证明不等式;⑤构建立体几何模型研究代数问题;⑥构建解析几何中的斜率、截距、距离等模型研究最值问题;⑦构建方程模型,求根的个数;⑧研究图形的形状、位置关系、性质等.(2)数形结合思想是解答高考数学试题的一种常用方法与技巧,特别是在解填空题、选择题时发挥着奇特功效,这就要求我们在平时学习中加强这方面的训练,以提高解题能力和速度.具体操作时,应注意以下几点:①准确画出函数图像,注意函数的定义域;②用图像法讨论方程(特别是含参数的方程)的解的个数是一种行之有效的方法,值得注意的是首先把方程两边的代数式看作是两个函数的表达式(有时可能先作适当调整,以便于作图),然后作出两个函数的图像,由图求解.(3)在运用数形结合思想分析问题和解决问题时,需做到以下四点:①要彻底明白一些概念和运算的几何意义以及曲线的代数特征;②要恰当设参,合理用参,建立关系,做好转化;③要正确确定参数的取值范围,以防重复和遗漏;④精心联想“数”与“形”,使一些较难解决的代数问题几何化,几何问题代数化,以便于问题求解.例题剖析一、数形结合思想在求参数、代数式的取值范围、最值问题中的应用【例1】若方程x2-4x+3+m=0在x∈(0,3)时有唯一实根,求实数m的取值范围.【变式训练1】已知函数f(x)=2x-1,x>0,-x2-2x,x≤0.若函数g(x)=f(x)-m有3个零点,则实数m的取值范围为________.【例2】若实系数一元二次方程x2+ax+2b=0有两个根,一个根在区间(0,1)内,另一个根在区间(1,2)内,求:(1)点(a,b)对应的区域的面积;(2)b-2a-1的取值范围;(3)(a-1)2+(b-2)2的值域.二、数形结合思想在不等式求最值问题、求方程的根的相关问题中的应用【例3】若x,y满足约束条件x-1≥0,x-y≤0,x+y-4≤0,则yx的最大值为________.【例4】设函数f(x)=x2+bx+c,x≤0,2,x>0,若f(-4)=f(0),f(-2)=-2,则函数y=g(x)=f(x)-x的零点个数为________.【例5】若方程lg(-x2+3x-m)=lg(3-x)在x∈(0,3)内有唯一解,求实数m的取值范围.三、数形结合思想在平面解析几何中的应用【例6】已知直线y=x-2与圆x2+y2-4x+3=0及抛物线y2=8x依次交于A、B、C、D四点,则|AB|+|CD|等于()A.10B.12C.14D.16巩固训练1.已知x,y满足约束条件x-y+3≤03x+y+5≤0x+3≥0,则z=x+2y的最大值是________.2.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为单调递增函数,且f(2)=0,则不等式x[f(-x)-f(x)]0的解集为________.3.已知点P在抛物线y2=4x上,那么点P到点Q(2,-1)的距离与点P到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P的坐标为________.4.若x∈()1,2时,不等式(x-1)2logax恒成立,则实数a的取值范围为________.5.已知函数f(x)={-x2+2x,x≤0,ln(x+1),x0,若|f(x)|≥ax,则实数a的取值范围是________.二、选择题6.若不等式logaxsin2x(a0,a≠1)对任意x∈(0,π4)都成立,则实数a的取值范围为()A.(0,π4)B.(0,π4]C.[π4,1)D.(π4,1)7.已知y=f(x)是最小正周期为2的函数,当x∈[-1,1]时,f(x)=x2,则函数y=f(x)(x∈R)图像与y=|log5|x||图像的交点的个数是()A.8B.9C.10D.12三、解答题8.已知函数f(x)=ax2+2x+1,x≥0,-x2+bx+c,x0是偶函数,直线y=t与函数f(x)的图像自左至右依次交于四个不同点A、B、C、D,若||AB=||BC,求实数t的值.