【摘 要】所謂化歸,就是轉(zhuǎn)化與歸結(jié),將待解決或未解決的問題,通過某種手段與方法經(jīng)過分析、聯(lián)想、類比、思維等過程,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▽栴}歸結(jié)到一類已經(jīng)解決或較容易解決的問題,最終求得問題的解決。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,化歸思想隨處可見,應(yīng)用廣泛。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)教學(xué) 教學(xué)方法 解題方法
【中圖分類號(hào)】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2015)12-0179-01
日本教育家米山國藏曾經(jīng)指出:“學(xué)生們?cè)诔踔?、高中接受的知識(shí),出了校門很快就忘記了,然而數(shù)學(xué)思想、精神、思維、研究、推理等方法卻終生難忘”。數(shù)學(xué)教學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。問題是數(shù)學(xué)的心臟,而化歸思想是分析問題、解決問題的基本思想。著名教育家、數(shù)學(xué)家G波利亞在《怎樣解題》一書中說道:“不斷變換你的問題,直到最后成功地找到有用的東西為止”,這實(shí)際上就是化歸思想。
下面我們從幾個(gè)方面來歸納化歸思想在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。
一 不等式與函數(shù)
一元二次函數(shù)、一元二次方程、一元二次不等式三者之間有著緊密的聯(lián)系,我們也經(jīng)常將它們互相轉(zhuǎn)化來解決相應(yīng)的問題。
已知f(x)= (n≥2),當(dāng)a∈[0,1)
時(shí),求證:2f(x) 分析:欲證:2f(x) 即證:(1x+2x+…nxa)-n(12x+22x+…+n2xa)<0, 這樣可以構(gòu)造一元二次函數(shù)如,G(T)=nT2-2(1x+2x+…nxa)T+(12x+22x+…+n2xa)。 經(jīng)過整理得: G(T)=(T-1x)2+(T-2x)2+…+(T-nxa)2+n2xa-n2xa2 =(T-1x)2+(T-2x)2+…+(T-nxa)2+n2xa(1-a) ∵a∈[0,1) ∴G(T)恒大于0,那么G(T)的判別式恒小于0。 本題得到證明。 該題充分體現(xiàn)了將一元不等式的問題轉(zhuǎn)化到一元二次函數(shù),將復(fù)雜問題簡單化的化歸思想。 二 代數(shù)與三角 若x、y、z∈R,求證: + + = × × 。 分析:直接通分化簡。但是化為三角更加簡潔。 證明:設(shè):x=tanα,y=tanβ,z=tanγ,(α-β)+(β-γ)=-(γ-α),tan[(α-β)+(β-γ)]= -tan(γ-α),即: =-tan(γ-α)。 經(jīng)化簡整理,本題得到證明。 三 高次向低次 一些高次方程、高次不等式、高次函數(shù)的問題,無法直接求解或很困難,因此我們可以將高次向低次進(jìn)行化歸。 求函數(shù)y=sin4x+cos4x的周期、對(duì)稱軸。 分析:在三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)中,周期公式、對(duì)稱軸方程是針對(duì)一次的正(余)弦型、正切函數(shù)而言的,所以要將該高次函數(shù)向低次轉(zhuǎn)化。 解:y=sin4x+cos4x =(sin2x+cos2x)2-2 sin2xcos2x =1- ×(4sin2x cos2x) =1- sin22 x= cos4x+ 這樣我們就根據(jù)公式得到相應(yīng)的周期和對(duì)稱軸方程。 四 數(shù)與形 判斷方程x+m= 實(shí)數(shù)根的情況,并求相應(yīng)的m的范圍。 分析:這個(gè)問題如果從代數(shù)的角度來求解,思考的過程紛繁復(fù)雜。將其化歸為圖形進(jìn)行分析,利用圖形解決該問題。 解:如圖,設(shè)y1= 其 圖像為單位圓在軸上方的部分, -y2=x+m是斜率為1的一束 平行線,結(jié)合圖像。(1)當(dāng)m< -1或m> ,兩條曲線沒有交 點(diǎn),即原方程沒有實(shí)數(shù)根。(2) 當(dāng)m= 或-1≤m<1時(shí),兩 條曲線只有一個(gè)交點(diǎn)(相切、相交),即方程只有一個(gè)實(shí)數(shù)根。(3)當(dāng)1≤m< 時(shí),曲線有兩個(gè)不同的交點(diǎn),即原方程有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根。 數(shù)學(xué)化歸思想是沿著復(fù)雜問題簡單化、生疏問題熟悉化、抽象問題形象化具體化的方向進(jìn)行的?;瘹w是一種思想,一種思維模式。我們老師在日常的教學(xué)過程中要注重?cái)?shù)學(xué)化歸思想的培養(yǎng)、滲透和應(yīng)用。 〔責(zé)任編輯:林勁〕