摘要:該文就當前技工院校數(shù)學教學中的換元法進行了基本介紹和分析。依據(jù)具體應(yīng)用方法的不同,換元法主要可以概括為均值換元法、局部換元法和三角換元法。在各種例題中,換元法主要實現(xiàn)了化分式為整式,化無理為有理,化高次為低次,通過對其運用的總結(jié)和分析,有利于進一步了解換元法的本質(zhì),從而更好的將其運用到數(shù)學解題中。
關(guān)鍵詞:技工院校 數(shù)學教學 換元法 應(yīng)用
中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)05(a)-0000-00
所謂的換元法,就是指在具體的解題過程中將某個復雜的式子轉(zhuǎn)化為一個有機整體,取一變量替代之,進而將復雜的問題簡單化。換元法的關(guān)鍵是設(shè)元和構(gòu)造元,等量代換是其最基本的理論基礎(chǔ),最終目的是研究對象的變換,將原有的問題放在新的背景中去探索和研究,進而將復雜的問題簡單化、標準化。
1局部換元法
局部換元法也叫整體換元,是用一個字母代替多次出現(xiàn)的代數(shù)式,通過變形的方式將復雜的問題簡單化。
換元法例題1.已知f(3x+4)=4x+3,求f(4)的值。
【換元法思路解題】我們可以令a=3x+1(a∈R),∴x= ,∴f(a)=4( )+3= ,所以f(4)= 。
【換元法例題解析】 此題是局部換元法的典型,假設(shè)a=3x+1(a∈R)以后,則應(yīng)牢牢把握x與a之間的內(nèi)在聯(lián)系,轉(zhuǎn)化二次函數(shù)閉區(qū)間的值域,這樣對解題有利。換元過程中,要確定(a∈R)這個新的參數(shù)范圍,并將其與a=3x+1進行對應(yīng)。本題除了涉及換元解題法以外,還包含了分類討論法,也就是在確定閉區(qū)間和對稱軸位置關(guān)系的基礎(chǔ)上討論參數(shù)情況。
2三角換元
在利用三角換元法解答數(shù)學習題時,要將三角知識與已知代數(shù)中的某些知識點進行有機聯(lián)系。例如,學生在求解函數(shù)y=√1-x^2的值域時,假設(shè)x∈[-1,1],那么有x=sinα,sinα∈[-1,1 ],如此一來,該問題就可以轉(zhuǎn)化為較為簡單的求三角函數(shù)值域問題。而要順利解決問題,最重要的就是發(fā)現(xiàn)值域之間的關(guān)聯(lián),假設(shè)變量x、y滿足于x^2+y^2 =r^2(r>0),那么即可設(shè)x=rcosθ、y=rsinθ,從而將問題轉(zhuǎn)化為求三角函數(shù)問題。
換元法例題2.已知x、y為實數(shù),且滿足4x2-5xy+4y2 =5。(①式),假設(shè)S=x2+y2,試求 + 的值。
【換元法例題的思路】知道了S=x2+y2,那么可以用cos2α+sin2α=1進行三角換元,設(shè) ,并帶入公式①中,就可以求得Smax和Smin。
【換元法例題思路的總結(jié)】 該解法主要由 = 代換而來,換元后,減少了變量的個數(shù)。此方法需要學生對代數(shù)的變形掌握的非常熟練。尤其是在求解高次方程的過程中,善于利用換元法,進而降低方程次數(shù)。
借助換元法能有效解決數(shù)學中常見的問題,進一步拓寬學生的視野,培養(yǎng)其良好的學習習慣和興趣。適當?shù)倪\用換元法能將復雜的問題簡單化,將難以解決的問題解決,進而勇攀數(shù)學的高峰。
參考文獻
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