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        化歸中的數(shù)形結(jié)合思想

        2010-04-12 00:00:00王典輝
        新課程·上旬 2010年2期

        “化歸”是轉(zhuǎn)化和歸結(jié),它是人們在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),常常將待解決的問題A,通過某種轉(zhuǎn)化手段,歸結(jié)為另一個(gè)問題B,而問題B是相對較易解決或已有固定解決模式的問題。且通過對問題B的解決可得到原問題A的解決。而數(shù)形結(jié)合就是通過實(shí)現(xiàn)數(shù)量關(guān)系與圖形性質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化,使抽象思維和形象思維相互作用,將抽象的數(shù)量關(guān)系和直觀的圖形結(jié)合起來思考研究數(shù)學(xué)問題。數(shù)形結(jié)合是一種極具數(shù)學(xué)特點(diǎn)的信息轉(zhuǎn)換,一方面用數(shù)量的抽象性質(zhì)來說明形象的事實(shí);另一方面又用圖象的性質(zhì)說明數(shù)量的抽象性質(zhì)。因此,數(shù)形結(jié)合是一類極為重要的轉(zhuǎn)化,其著眼點(diǎn)放在代數(shù)與幾何的溝通上。

        一、從數(shù)到形,以形論數(shù)

        初等代數(shù)研究的是數(shù)字和文字的代數(shù)運(yùn)算(加法、減法、乘法、除法、乘方、開方)的理論和方法,因此,具有高度的計(jì)算性。所以,無論是概念,還是法則、定律,都是很抽象的,有時(shí)運(yùn)算會是很煩瑣。在思考和解決數(shù)學(xué)問題時(shí),對于某些從表面上看來與圖形不相關(guān)的概念和問題,有時(shí)可從某種特定的角度,畫一個(gè)圖形、圖象或者示意圖,對所討論的問題給予幾何直觀地描述,往往會對問題的求解提供許多有益的啟示。借助圖形常??梢园褑栴}中的數(shù)量關(guān)系揭示得直觀形象,“圖”可以幫助思考,把抽象的東西變得直觀,從而使對概念的理解,使解題思路變得簡單明了,巧妙快捷。

        二、從形到數(shù),以數(shù)論形

        中學(xué)數(shù)學(xué)的幾何內(nèi)容是圖文并茂的內(nèi)容,它把邏輯思維和形象思維有機(jī)地結(jié)合起來,幾何直觀對于人們學(xué)習(xí)抽象的數(shù)學(xué)起到了十分重要的作用。但是,在研究問題時(shí),經(jīng)常需要通過分析圖形中的有關(guān)數(shù)量關(guān)系,探討圖形的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。通過建立坐標(biāo)系,化幾何問題為代數(shù)問題,這種方法有規(guī)范的步驟,較容易掌握,某些幾何問題,利用解析幾何方法解決較為簡捷。這種方法就是“從形到數(shù),以數(shù)論形”的方法。

        三、數(shù)形結(jié)合,互相轉(zhuǎn)化,互相補(bǔ)充

        從數(shù)到形、以形論數(shù)和從形到數(shù)、以數(shù)論形是數(shù)形結(jié)合的兩個(gè)重要方面。在思考和解決問題的過程中,上述兩個(gè)方面往往不能截然分開。尤其是一些較為復(fù)雜的問題,需要兩個(gè)方面的互相轉(zhuǎn)化,相互利用。問題的某些數(shù)量特征往往能給人們有關(guān)構(gòu)建圖形的提示;反過來,利用圖形的結(jié)構(gòu)特征又能夠幫助人們找到解決問題的思路。

        在思考和解決數(shù)學(xué)問題時(shí),不僅要學(xué)會用“形”的結(jié)構(gòu)和特征去理解“數(shù)”的特征,也要學(xué)會用“數(shù)”的特征去理解“形”的結(jié)構(gòu)和特征。而不是只強(qiáng)調(diào)一個(gè)方面,而忽視另一個(gè)方面。

        參考文獻(xiàn):

        1.G·波利亞(美).《數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)》.臺灣九章出版社,1995

        2.沈文選,胡清桃.《數(shù)學(xué)思想領(lǐng)悟》.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2008

        3.錢佩玲.《數(shù)學(xué)思想方法與中學(xué)數(shù)學(xué)》.北京師范大學(xué)出版社,2008

        作者單位:高安市石腦二中

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