方程思想在几何解题中的应用

方程思想是初中代数中最重要的数学思想,它贯穿于整个初中代数的始终.通过设未知数,列方程(组),将几何问题转化为代数问题,是解决几何问题的一种非常重要的方法现举例说明如下.     

数学机械化进展综述（迎接ICM2002特约文章）

本文介绍数学机械化理论,构造性代数几何,构造性微分代数几何,构造性实代数几何,方程求解,与几何自动推理的主要进展及其若干领域的应用,我们还提出了一些待解决的问题。     

源于基础 开拓思维——一道习题的解法与联想

“解析几何是用代数方法来研究几种问题的一门数学学科.”用代数方法解决几何问题确实方便.但是注意到几何本身的性质,加强数与形的结合,将更有利于解析几何的教与学.高中(解析几何课本)甲种本第126页第24题为:过圆外一点P(a,b),引圆x~2+y~2=R~2的两条切线,求经过两切点的直线方程. 解法(1):设过P点圆的切线方程:     

数形结合：从感性认识到理性表达

<正>数和形作为数学的两个基本研究对象,是现实世界的数量与空间形式的反映,数和形之间的联系称之为数形结合．在中学数学中,利用数形结合的思想方法可以将代数与几何问题相互转化,也就是说,几何概念可以用代数语言表示,几何目标可以通过代数方法来表达．反过来,几何又给代数概念以几何解释,赋予那些抽象概念以直观的形象．而直观想象正是六大数学学科核心素养之一．     

一类曲线系方程的深入探究

一、问题提出 用代数方法研究几何问题是平面解析几何的基本思想．把几何问题代数化,即求曲线的方程是代数化的基本形式,因此探究如何求曲线的方程在解析几何中具有重要的意义．     

数学课程改革中的向量背景和前景分析

1　向量进入中学数学的背景分析1 1　向量的双重性向量是一个具有几何和代数双重身份的概念 ,同时向量代数所依附的线性代数是高等数学中一个完整的体系 ,具有良好的分析方法和完整结构 ,通过向量的运用对传统问题的分析 ,可以帮助学生更好地建立代数与几何的联系 ,也为中学数学向高等数学过渡奠定了一个直观的基础 .这方面的案例包括平面几何、立体几何和向量解析几何 .1 2　认识向量的另外角度把平面和空间看作是一个向量场 ,可以培养学生对结构数学的认识 ,而结构数学是现代数学发展的主要方向 .利用参数方程的概念 ,可以把曲线看作向…     

数形结合 直观解题

<正>1 引言数学思想方法相比较于数学基础知识,具有更高的内涵层次和观念性的地位.而数形结合思想,有效实现代数问题与几何问题的等价转化,借助几何直观的分析与代数抽象的探索,寻找更为简单快捷破解问题的方法,从而使得问题得以巧妙破解.2 破解涉及方程的解或函数零点的问题在破解涉及方程的解或函数零点的问题时,往往借助两个基本初等函数的构造,结合函数的图象,探讨两函数的交点问题,数形结合,可以直观快捷地处理此类问题.     

义务教育数学课程标准七至九年级"数与代数"解读

“数与代数”领域的内容包括数与式、方程与不等式和函数 ,它们都是研究现实世界数量关系和运动、变化规律的数学模型 .“数与代数”可以帮助人们从数量关系的角度来认识现实世界和解决现实世界的问题 ,是未来公民必备的重要基础知识 .1　“数与代数”的教育价值这部分内容的教育价值主要体现在以下几个方面 :(1 )使学生体会到数学与现实生活的紧密联系 ,感受到数学的价值 ,有利于培养学生初步的应用能力 .(2 )数的运算、公式的推导、方程的求解、函数的研究等活动有利于培养学生的推理能力 ,提高学生的思维水平 .(3 )对现实世界中数量关系…     

三角形面积取值范围的代数求法与几何求法

<正>求三角形面积的取值范围及其最大值问题,能较好考查转化与化归、函数与方程、数形结合等数学思想方法.本文从代数角度与几何角度出发,探究这类动态问题的四种形态.1"一边及其对角"型例1 (2020全国Ⅱ理科第17题改编)在△ABC中,     

例谈隐含的轨迹问题

在江苏省数学高考中,动点轨迹问题的要求低.考纲选修部分只要求了解,必修部分甚至没有求.在实际教学中,我们对这一问题的处理,既不象以前一样必欲穷尽其中的各种技巧,也不能避不谈,忽视其中的基本方法.其原因有以下三点:(1)求动点轨迹方程是解析几何的基本问题.解析几何的基本思想是用代数的方法来研究几何题,它的基本方法是坐标法,即通过坐标把几何问表示成代数形式,然后通过代数方程来表示和研曲线.此两者相辅相成,缺一不可.(2)解决几何中的动态问题是解析几何的基意义所在,也最能体现其作为一种数学方法的优性.笛卡尔与费马创立解析几何的初衷,便是为了究变量数学.在高中解析几何中,点、直线与圆是     

谈补助线在用代数方法解几何题中的作用和作法

中学数学教学大纲(修订草案)所规定的几何教学的一个重要目的:“在于系统地研究几何图形的性质,应用这些性质解计算题和作图题。”高一下平面几何第三章“三角形及圆中各线段的相互关系”的教学中,综合运用几何和代数知识、用代数方法布列方程,可以解一系列较复杂的几何计算题和作图题,这不但可以培养学生“解决数学问题的时候,广泛地运用数学各方面知识的能力,而且使他们掌握解几何题的灵活、简捷的技巧。     

以结构思想为切入点把握向量的教学

向量是研究几何的一种基本工具 ,这种工具把几何结构转化为代数结构 ,实现几何代数化 .因此 ,在向量教学中 ,要让学生知道向量工具如何把几何结构转化为代数结构 ,利用结构思想分析问题、解决问题成为我们教学的关键问题 .为此 ,对这两方面作如下探讨 .1　几何结构转为代数结构 ,实现几何代数化几何历史的发展 ,大概经历了实验几何、综合推理几何、三角学和解析几何等四个阶段 .要使几何学实现根本转变 ,出路在于代数化 .综合几何发展到解析几何的过程 ,找到了几何问题解决通法 ,真正实现几何代数化 .用代数方法去研究几何问题是数学史上一…     

坐标法

解析几何是用代数方法研究几何问题的一门数学分支 .为此 ,我们必须将几何学中的基本元素———点 ,与代数学中的基本对象———数结合起来 .坐标法正好实现了这一目的 ,它用代数方法处理几何问题 ,用几何直观研究代数问题 ,使得数和形达到了有机的结合 .1　基本知识　包括两点间距离公式、线段定比分点的坐标公式及曲线和方程的概念 .具体内容见教材 .2　应用举例例 1　设△ＡＢＣ的三边长为ａ ,ｂ,ｃ,ＢＣ边上的中线长为ｍａ,证明 :ｍ2 ａ=12 ｂ2 12 ｃ2 - 14ａ2 .证　在直角平面坐标系中 ,设Ａ(ｘＡ,ｙＡ) ,Ｂ(ｘＢ,ｙＢ) ,Ｃ(ｘＣ,ｙ…     

代数问题几何化的几条途径

数”和“形”是不可分割的统一体。数形沟通,相互印证。不仅是数学研究的重要手段,也是数学解题的重要技巧。解析几何开创了用“数”研究“形”的先例,使灵活多变的几何问题转化为有程序的代数问题,解题有路可循,易于解决;反之,以“形”研究“数”,代数问题转化为几何问题,会使得问题直观形象,解法灵活、简洁,本文从几方面谈谈如何实现这一转化。 (一)利用概念的几何意义: 数学中许多代数概念都有较强的几何意义,充分应用它的几何意义剖析代数问题,可使许多繁杂的代     

線代数学的基本概念

对於所謂“初等”数学来說,还保存着来自希腊科学的,一方面是代数方法而另一方面又是直观的几何概念的这种彼此分裂的特征。誠然,在解几何問題时常常要用到某些代数方法,但是在初等数学中,沒有把几何問題归結为代数問題的一般方法,同样也沒有对代数公式和代数关系式作几何解釋的一般方法。这样的一般方法中最簡單的是在空間中引入坐标系。这就使我們有可能在空間中的每一个点与三个实数x,y,z的数組之間建立起对应,与量x,y,z有关的每一个方程可以解釋为空間中的某一个面等等。这样一来,坐标法首先使我們能按照完全确定的法則,系統地利用代数以解决几何問題,分类和討論各种不同的几何形象(曲線,曲面等),其次使我們有可能按照非常一般的法則,对各种不同的代数关系式作几何解釋,例如,任何一个線性方程     

基于初中数学核心概念及其思想方法的概念教学设计——“代数方程的复习（1）”的实践

一、教学选题的背景 方程可以用来描述现实世界的各种数量关系.方程思想的核心是将问题中的未知量用数学符号表示,根据相关数量之间的数量关系构建方程模型.笛卡尔将方程思想进行了具体概括,他认为的方程思想是,实际问题→数学问题→代数问题→方程问题.方程思想体现了已知与未知的对立统一,它是数学建模中的重要一环.方程是初等数学代数领域的重要内容,是初中学生用来解决问题的最主要手段,是解决实际问题的重要工具.方程与算术相比,由于未知量参与了等量关系式的构建,更加便于人们理解问题、分析数量关系并构建模型,因而,方程在解决问题中发挥着更加重要的作用.     

中国中学数学函数概念百年演变考

1 前言 对动态和变量的描述,推进了函数思想的产生,并且随其发展,函数及其思想方法逐渐在整个数学中占有越来越重要的地位.在中学代数中,函数逐渐从方程图解中分离开,并且函数解析式与函数图象成为联系中学代数与几何的重要纽带.     

代数观点下的"GX"教科书编写研究——以方程为例

方程是义务教育阶段数学教学的基本内容之一.对于初中阶段方程的内容要求是"能够根据具体的数量关系,列出方程,体会方程是刻画现实世界的一个有效的数学模型".[1]固然,通过用字母表示未知数,方程表现为数量之间(已知或未知)的关系,本身就是一个数学模型,学生通过方程的学习体会数学建模的基本思想,是初中方程教学的一个重要目标,同时,我们还应该看到,方程也是一个问题解决的过程,即是"由已知的数量计算未知的数量,由已知的前提推证未知的结论.这种计算或推理的问题,是科学的基本任务,也是方程的基本内容".[2]因而,在初中方程的教学中将代数推理适当地加以应用是培养学生代数思维能力的一个有益的尝试.     

具有N-peakon的新可积模型与孤子方程的代数几何解

在孤立子理论中, 寻找新的可积系统是最基础而重要的内容之一. 而如何有效的求得一类孤子方程的精确解, 并研究该精确解的性质, 一直是一个基本而又富有挑战性的课题. 本文便是从这两个方面展开, 一方面构造了两个具有N-peakon 的新可积系统, 为目前并不丰富的具有尖孤子解的可积非线性家族提供了极为重要的可积动力模型; 另一方面, 基于超椭圆代数曲线理论, 本文对Lax 对的有限展开法进行了改进, 并将其拓广到求解相联系的孤子方程可积形变后的代数几何解, 给出了著名的KdV(Korteweg de Vries) 6 方程的解. 进一步, 通过研究与孤子方程族相应的亚纯函数、Baker-Akhiezer 函数和超椭圆曲线的渐近性质和代数几何特征, 本文摆脱了现有代数几何方法中使用Riemann 定理的限制, 构造了mKdV (modified Korteweg de Vries) 型方程和混合AKNS (Ablowitz Kaup Newell Segur)方程等孤子方程的代数几何解. 为构造高阶矩阵谱问题所对应的孤子方程族的代数几何解提供了有力的工具.     

Painlevé 方程的解析性质

Ｐａｉｎｌｅｖｅ方程是六类最重要的Ｍ阶代数常微分方程．虽然Ｐａｉｎｌｅｖｅ是从纯粹数学的考虑发现这些方程的,但如今它们与许多数学和物理问题密切相关,且许多解析的,代数的和几何的性质不断被发现．本文介绍Ｐａｉｎｌｅｖｅ方程解析理论的基本内容,包括解的亚纯性,有理解;Ｂａｃｋｌｕｎｄ变换和某些进一步的结果,如高阶第Ｍ类Ｐａｉｎｌｅｖｅ方程的新研究,值分布性质以及一些未解决的问题,其中包括作者的一些新结果。