数形结合之一
勾股定理(毕达哥拉斯定理)及各种证明方法
勾股定理（毕达哥拉斯定理）勾股定理是一个初等几何定理，是人类早期发现并证明的重要数学定理之一，用代数思想解决几何问题的最重要的工具之一，也是数形结合的纽带之一。
勾股定理是余弦定理的一个特例。
勾股定理约有400种证明方法，是数学定理中证明方法最多的定理之一。
“勾三股四弦五”是勾股定理最基本的公式。
勾股数组方程a ² + b ²= c ²的正整数组(a ,b ,c )。
(3,4,5)就是勾股数。
也就是说，设直角三角形两直角边为a 和b ，斜边为c ，那么a ²+b ²=c ² ，即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。
勾股定理命题1 如果直角三角形的两条直角边长分别为a ，b ，斜边长为c ，那么。
勾股定理的逆定理命题2 如果三角形的三边长a ，b ，c 满足，那么这个三角形是直角三角形。
【证法1】（赵爽证明）以a 、b 为直角边（b>a ）， 以c 为斜边作四个全等的直角三角形，则每个直角三角形的面积等于21ab. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状. ∵ RtΔDAH ≌ RtΔABE,∴ ∠HDA = ∠EAB.∵ ∠HAD + ∠HAD = 90º，∴ ∠EAB + ∠HAD = 90º， ∴ ABCD 是一个边长为c 的正方形，它的面积等于c2. ∵ EF = FG =GH =HE = b―a ,∠HEF = 90º. ∴ EFGH 是一个边长为b―a 的正方形，它的面积等于.∴ ∴.【证法2】（课本的证明）做8个全等的直角三角形，设它们的两条直角边长分别为a 、b ，斜边长为c ，再做三个边长分别为a 、b 、c 的正方形，把它们像上图那样拼成两个正方形.从图上可以看到，这两个正方形的边长都是a + b ，所以面积相等.即， 整理得 .【证法3】（1876年美国总统Garfield证明）以a、b 为直角边，以c为斜边作两个全等的直角三角形，则每个直角三角形的面积等于. 把这两个直角三角形拼成如图所示形状，使A、E、B三点在一条直线上.∵ RtΔEAD ≌ RtΔCBE,∴ ∠ADE = ∠BEC.∵ ∠AED + ∠ADE = 90º,∴ ∠AED + ∠BEC = 90º.∴ ∠DEC = 180º―90º= 90º.∴ ΔDEC是一个等腰直角三角形，它的面积等于.又∵ ∠DAE = 90º, ∠EBC = 90º,∴AD∥BC.∴ABCD是一个直角梯形，它的面积等于∴ .∴.【趣闻】：在1876年一个周末的傍晚，在美国华盛顿的郊外，有一位中年人正在散步，欣赏黄昏的美景，他就是当时美国俄亥俄州共和党议员伽菲尔德。
数形结合之一 公开课一等奖课件
可以看成两部分：1＋3＋5＋7＝42
5＋ 3＋ 1＝ 32 42＋ 32 ＝25
三、运用知识
2. 请根据例1的结论算一算。
1＋3＋5＋7＋9＋11＋13＋11＋9＋7＋5＋3＋1＝（ 85 ）
原式＝7 ＋62 ＝85
2
三、运用知识
3. 下面每个图中最外圈有多少个小正方形？
照这样画下去，第5个图 形最外圈有（ 40 ）个 小正方形。
孙老师说，杨蕙心学习效率很高，认真执行老师 的复习要求，往往一个小时能完成别人两三个小 时的作业量，而且计划性强，善于自我调节。此 外，学校还有一群与她实力相当的同学，他们经 常在一起切磋、交流，形成一种良性的竞争氛围。 谈起自己的高考心得，杨蕙心说出了“听话” 两个字。她认为在高三冲刺阶段一定要跟随老师 的脚步。“老师介绍的都是多年积累的学习方法， 肯定是最有益的。”高三紧张的学习中，她常做 的事情就是告诫自己要坚持，不能因为一次考试 成绩就否定自己。高三的几次模拟考试中，她的 成绩一直稳定在年级前5名左右。
高考总分:711分 毕业学校:北京八中 语文139分 数学140分 英语141分 理综291分 报考高校： 北京大学光华管理学院
北京市理科状元杨蕙心
班主任 孙烨：杨蕙心是一个目标高远 的学生，而且具有很好的学习品质。学 习效率高是杨蕙心的一大特点，一般同 学两三个小时才能完成的作业，她一个 小时就能完成。杨蕙心分析问题的能力 很强，这一点在平常的考试中可以体现。 每当杨蕙心在某科考试中出现了问题， 她能很快找到问题的原因，并马上拿出 解决办法。
2
我发现，从1开始的连续奇数的和正好 是这串数个数的平方。
三、运用知识
1. 你能利用规律直接写一写吗？
1＋3＋5＋7＝（ 4 ）
我国著名数学家华罗庚曾说过：数形结合百般好
数形结合------研究三角函数的主要数学思想 我国著名数学家华罗庚曾说过：“数形结合百般好，隔裂分家万事非。
”“数”与“形”反映了事物两个方面的属性。
数形结合，主要指的是数与形之间的一种对应关系。
数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来，通过“以形助数”或“以数解形”， 即通过抽象思维与形象思维的结合，可以使复杂问题简单化，抽象问题形象化。
三角函数是基本初等函数之一，它是中学数学的重要内容之一，它的认知基础主要是几何中圆的性质、相似形的有关知识，在数学必修一中建立的函数概念以及函数的研究方法。
主要的学习内容是三角函数是概念、图象和性质，以及三角函数模型的简单应用；研究方法主要是代数变形和图象分析。
因此，三角函数的研究已经初步把几何与代数联系起来了。
1.三角函数线作为三角函数的几何表示，它给三角函数的定义有了直观的理解，加深了学生形与数的结合。
对同角三角函数关系可予以几何解释，还能帮助学生更好地理解掌握诱导公式，三角函数的定义域及三角函数的符号规律。
三角函数线在解决许多三角问题中都起到了重要的作用。
从它的应用中让学生充分体会数形结合的思想方法，从而培养“数形结合”的良好习惯。
2. 运用数形结合的思想方法，可更好的理解三角函数的图象和性质。
如三角函数的定义域，值域，周期性，奇偶性，单调性，对称性等都可以从三角函数的图象上直观的显现出来，而利用三角函数的图象又非常容易理解三角函数的这些性质。
因此，明确研究三角函数问题都可用代数和几何相结合的思想方法，拓宽思维空间，提高解决问题的能力。
3. 例题分析，下面列举几例来体会三角函数中的数形结合思想。
例1. 如果,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦那么函数f x x x ()cos sin =+2的最小值是多少？ 分析：y f x x x x x ==+=-++()cos sin sin sin 221从三角函数的角度来看，求y x x =-++sin sin 21的最小值是一个较难的问题，是一个比较陌生的问题。
数形结合知识点
数形结合知识点数形结合是指数学中数与图形的结合，通过运用数学知识解决与图形和空间有关的问题。
在数形结合中，数与图形的关系相互补充，相互依存，共同呈现出独特的数学魅力。
一、数形结合的基本概念数形结合是数学中的一个重要概念，它主要包括以下几个方面的内容：1.几何图形与数量关系：通过几何图形可以了解到其中的数量关系，例如平行线的性质、多边形的各种角度关系等。
通过数学思维和分析方法可以研究这些数量关系，从而更好地理解和应用几何图形。
2.数学模型与几何形状相结合：数学模型是指利用数学方法来模拟和解决实际问题的过程。
而几何形状则是模型的基础，通过数学建模和分析，可以将问题转化为几何形状的关系，进而获得问题的解答。
3.平面几何与立体几何的结合：在数形结合中，平面几何和立体几何的知识相互交叉、相互渗透。
例如在计算一个立体图形的体积时，需要运用到平面几何中的面积计算公式，而在分析一个平面图形的特征时，也需要考虑到其所在平面的空间性质。
4.空间想象与数学推理的结合：数形结合还要求我们能够在思维中准确地理解和想象几何图形的形状、大小和位置。
在这个过程中，我们需要结合空间想象能力和数学推理能力来分析和解决问题。
二、数形结合的应用领域数形结合的知识点在数学学科的多个领域都有广泛的应用，下面以几个典型的应用领域来介绍：1.建筑设计与规划：建筑设计中需要考虑到空间形状、比例、尺寸等因素，这些都需要通过数形结合的方法进行分析和解决。
例如，设计师在确定建筑物的尺寸和布局时，常常需要运用到数学几何的知识。
2.工程测量与绘图：在进行工程测量与绘图时，需要准确地测量和绘制各种几何形状，例如房屋平面图、道路工程图等。
在这个过程中，运用到的就是数形结合的方法。
3.地理与地貌研究：地理和地貌研究中需要考虑到地球表面的形状、地貌特征等因素，而这些都可以通过数学几何的知识进行研究和分析。
4.数据可视化与分析：在进行数据可视化与分析时，常常需要利用图表来呈现数据的分布和关系。
浅谈小学数学“数形结合”思想
浅谈小学数学“数形结合”思想小学数学教学担负着培养小学生数学素养的特殊任务，而数学思想方法是数学的灵魂和精髓，是数学素养的本质所在，因此我们必须给予充分的重视和关注。
数学新课程标准也明确指出：“通过义务教育阶段的数学学习，学生应该获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识以及基本的数学思想方法和必要的应用技能。
”数形结合思想是根据“数”与“形”之间的对应关系，通过数与形的相互转化，将抽象的数学语言与直观的图形结合起来解决问题的思想方法。
数形结合思想是数学中最重要、最基本的思想方法之一，是解决许多数学问题的有效思想。
“数”和“形”是紧密联系的。
我们在研究“数”的时候，往往要借助于“形”，在探讨“形”的性质时，又往往离不开“数”。
伟大的数学家华罗庚先生也曾这样形容过“数”与“形”的关系：“数形本是相倚依，焉能分作两边飞，数缺形时少直观，形少数时难入微，数形结合百般好，隔裂分家万事休。
”利用数形结合能使“数”和“形”统一起来。
以形助数、以数辅形，可使计算中的算式形象化，帮助学生在理解算理的基础上掌握算法；可将复杂问题简单化，在解决问题的过程中，提高学生的思维能力和数学素养。
适时的渗透数形结合的思想，可达到事半功倍的效果。
一、数形结合，使概念掌握得更扎实。
对1~2年级的学生来说，许多数学概念比较抽象，很难理解，特别需要视觉的有效应用，因此有时教师可采用数形结合的思想展开概念的教学，运用图形提供一定的数学问题情境，通过对图形的分析，帮助学生理解数学概念。
例如，在教学100以内的数的认识时，学生大多对100以内的数顺背、倒背如流，看上去掌握得很不错。
于是我出示了这样一道题考考学生：66接近70还是60呢？结果却发觉好多学生都不会。
分析其原因主要是有些学生只是机械地会背这些数，关于数的顺序、大小等方面的知识其实掌握不佳，因而需要教师创设一定的情境让学生进一步感知和学习的。
于是我在黑板上画了一条数轴，称它是一条带箭头的线，在数轴上逐一标出60～70，将抽象的数在可看得见的线上形象、直观地表示出来，将数与位置建立一一对应关系，这样就有助于学生理解数的顺序、大小。
以“线段图”为例看小学数学“数形结合”思想的渗透
以“线段图”为例看小学数学“数形结合”思想的渗透“数形结合”是小学数学中一个非常重要的思想，指的是将数学与几何形体相结合，用图形来表达和解决数学问题，非常直观和实用。
其中，线段图作为数形结合中的一个经典例子，更是因其简单明了、易于理解的特点而在小学教学中得到广泛应用，成为小学生熟悉的基本图形之一。
此文将以“线段图”为例，探讨小学数学中的“数形结合”思想在线段图中的具体体现及应用。
一、线段图的概念线段图是由若干条等长的线段组成的图形。
每条线段上标有相应的数值，通常我们用横线从一端点到另一端点连接表示线段的横线、以及在线段上方标注数值表示线段长度。
线段图既是一种图形也是一种数学模型，能够直观地体现数据及其关系，方便比较与分析。
线段图的特点主要体现在以下两个方面：1.直观简单易懂线段图通过标注在线段上的数值表达数据，同时采用连续的线段表示数据之间的关系和差异，能够很直观地展示出各项数据的大小和变化趋势，方便比较和分析，易于小学生理解和掌握。
2.强调数量关系线段图注重线段长度的表示，并以横向、纵向的线段表示数量关系，既方便数值大小的比较，又便于发现和分析数值变化的原因和趋势，运用得当可极大地丰富数学的思维模式。
线段图在小学数学中应用广泛，我们以以下两个例子为例：1.线段图在加减法的运用如图，假设小明每天都在练习跳绳，且记录跳绳次数。
某周小明每天跳绳的次数如下，请用线段图表示小明每天跳绳的次数。
第1天：10次第2天：18次第3天：16次第4天：22次第5天：20次第6天：25次第7天：28次可以画出一个以下线段图来表示小明每日跳绳的情况：由线段图可以很直观地看出小明每天跳绳的次数及差异，能够清晰地显现出小明的跳绳热情、训练效果及变化趋势，同时还能够以线段的长度来直观地比较每天跳绳的次数多少。
我们还可以在此基础上提出如下问题，让小学生进一步运用线段图进行计算和分析：第1天和第2天跳绳次数的差值是多少？第5天和第6天跳绳次数的差值是多少？第3天到第7天跳绳次数总共是多少？第1天到第4天跳绳次数和第5天到第7天跳绳次数哪个多？通过这些问题的提出和分析，学生可以通过线段图来进行简单的加减法计算，并进一步认识和掌握图形表达数据及其关系的重要性。
小学数学教学中数形结合思想教学模式的应用
小学数学教学中数形结合思想教学模式的应用数学教育一直以来都是教育的重点之一，随着时代的发展和现代化教育的不断推进，数学教育也日新月异，在教学模式上也不断创新。
其中，数形结合思想教学模式对小学数学的教学有着重要的意义。
本文将从以下几个方面介绍数形结合思想教学模式的应用在小学数学教学中的重要性。
一、数形结合思想教学模式的定义和特点数形结合思想教学模式，是指将数学与形象的几何图形进行结合，让学生先通过图形引导理解数学的概念，然后再进行抽象的计算，从而提高学生对数学的理解与记忆。
该教学模式的特点在于，采用视觉化、图像化的方式进行数学教学，使学生更加容易理解和接受数学知识。
因此，数形结合思想教学模式能够有效地提高学生的学习兴趣和学习效果。
1. 概念引入阶段在数学知识的学习中，概念是需要引入的部分，而数形结合思想教学模式能够很好地帮助学生进行概念引入。
在小学数学教学中，例如求一个图形的面积或周长等，通过绘制解题图形，让学生先有直观感受，再通过观察图形对其面积或周长进行估算，并引导学生逐步抽象出公式，从而深入学习概念。
2. 计算运用阶段在小学数学教学中，许多计算需要通过图形进行较好的理解，如平移、旋转、翻转等操作，图形学可以很好地帮助学生进行计算与运用。
例如在学习加减法时，可以通过图形认知方式，通过输入两个图形，让学生对这两个图形进行加减法运算，从而更好地理解加减法的操作方法。
这样一来，学生在进行数学计算时能够更快速和准确地理解，也能够提高计算效率。
3. 问题解决阶段数学问题解决是小学数学教学的重点要求之一，而数形结合思想教学模式能够帮助学生更好地解决问题。
通过绘制数学问题的解题图形，让学生在图形上寻找数学问题的结论，特别是在转化问题、连续问题解决以及以数学模型解决实际问题时。
例如，当我们遇到一个物理问题，需要利用数学方法去计算物体的运动状态等，此时数形结合思想教学模式能够帮助学生更好的理解和解决这些问题。
数形结合思想教学模式在小学数学教学中具有重要的意义，其一是深入学习数学知识，增强记忆；其二，对学生的潜力有更好的挖掘和发挥作用；其三，培养学生的空间思维和逻辑推理能力；其四，更好地满足现代化教育的要求，更好地适应时代发展与变化。
数形结合
数形结合，主要指的是数与形之间的一一对应关系。
数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来，通过“以形助数”或“以数解形”即通过抽象思维与形象思维的结合，可以使复杂问题简单化，抽象问题具体化，从而起到优化解题途径的目的。
数形结合思想简单来讲是指将数（量）与（图）形结合起来进行分析、研究、解决问题的一种思维策略。
“数形结合”是数学中最重要的，也是最基本的思想方法之一，是解决许多数学问题的有效思想。
数形结合是数学中四种重要思想方法之一．它既具有数学学科的鲜明特点又是数学研究的常用方法．著名数学家华罗庚先生曾指出：“数与形本是相倚依，怎能分作两边飞，数缺形时少直觉，形少数时难入微，数形结合百般好，隔离分家万事休．”这充分说明了数形结合思想在数学研究和数学应用中的重要性。
数和形这两个基本概念，是数学的两块基石。
在数学发展的进程中，数和形常常结合在一起，在内容上互相联系，在方法上互相渗透，在一定条件下互相转化。
数与形是中学数学研究的两类基本对象，相互独立又互相渗透。
尤其在坐标系建立以后，数与形的结合更为紧密。
而且在实际应用中，若就数论数，缺乏直观性；若就形论形缺乏严密性，当二者结合往往可优势互补，收到事半功倍的效果。
而且通过数到形结合的研究有助于数学思维品质的培养。
数形结合的思想方法，具体来说就是把问题中的数量关系与相应的图形结合起来，由数的性质得到相应图形的特征，或由图形的特征得出相应的数量关系，从而解决问题的思想方法。
其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来使抽象思维和形象思维结合。
通过对图形的认识、数形的转化,可以培养思维的灵活性、形象性,使问题化难为易、化抽象为具体。
例如：数轴就是数形结合的产物；解析几何就是用代数的方法研究几何问题的数学分支。
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3 2 － 1＝ 8
5 2－3 2＝ 16
7 2－5 2＝ 24Leabharlann 11 2 －9 ＝ 402
四、布置作业
作业：第108页做一做，第2题。 第109页练习二十二，第2题。
可以看成两部分：1＋3＋5＋7＝42
5＋ 3＋ 1＝ 32 42＋ 32 ＝25
三、运用知识
2. 请根据例1的结论算一算。
1＋3＋5＋7＋9＋11＋13＋11＋9＋7＋5＋3＋1＝（ 85 ）
原式＝7 ＋62 ＝85
2
三、运用知识
3. 下面每个图中最外圈有多少个小正方形？
照这样画下去，第5个图 形最外圈有（ 40 ）个 小正方形。
数学广角——数与形
数形结合之一
一、复习导入
计算出结果。
你发现了 什么？
1＋ 3 ＝ （ 4 ） 1＋3 ＋5＝（ 9 ） 1＋3＋5＋7＝（16 ） 1＋3＋5＋7＋9＋11＋13＋15＋17＋19＝（ 100 ）
二、探究新知
观察一下，上面的图和下面的算式有 什么关系？把算式补充完整。
1＝ （ 1）
2
我发现，从1开始的连续奇数的和正好 是这串数个数的平方。
三、运用知识
1. 你能利用规律直接写一写吗？
1＋3＋5＋7＝（ 4 ）
2
如果遇到困难,可 以画图来帮助。
1＋3＋5＋7＋9＋11＋13 ＝（ 7 ） 1＋3＋5＋7＋9＋11＋13＋15＋17 ＝9
2
2
三、运用知识
2. 请根据例1的结论算一算。 1＋3＋5＋7＋5＋3＋1 ＝（ 25 ）
2
（ 2） 1 ＋ 3＝
2
（3） 1 ＋3 ＋5 ＝
2
我发现，算式左边的加数是大正方形右上角的小正方形 和其他“L”形图形所包含的小正方形个数之和正好是 每行或每列小正方形个数的平方。
二、探究新知
观察一下，上面的图和下面的算式有 什么关系？把算式补充完整。
1＝ （ 1）
2
（ 2） 1 ＋ 3＝
2
（3） 1 ＋3 ＋5 ＝