王樹才
【內容摘要】轉化和化歸的思想在數(shù)學中的使用非常普遍,尤其是在高中數(shù)學的一些典型例題的分析和解答中,轉化和化歸思想的應用往往是解決問題的第一個工序。很多看似無從下手,或者沒有突破口的問題,如果能夠靈活進行轉化,會立刻變得非常簡單,這也是轉化思想的應用十分廣泛,以及它能夠輔助各類問題的高效解答的內在原因。教師要加強對于轉化和化歸思想的滲透,要培養(yǎng)學生的這方面能力和素養(yǎng),這會讓學生的解題能力有極大提升。
【關鍵詞】高中數(shù)學 轉化 化歸 應用
在高中數(shù)學各類例題的教學中,應用最為廣泛的恐怕就是轉化和化歸思想了。這首先在于這種思維方式可以適用于各類不同的問題,能夠在各種類型的問題的解答中都發(fā)揮效果。同時,這種思維模式在理解上也并不難,學生普遍都能夠掌握與應用。因此,教師要加強在課堂上對于這種思維方式的教學滲透,讓學生的轉化和化歸能力都能夠有進一步提升。
一、常量和變量間的互相轉化
轉化和化歸思想有各種不同的體現(xiàn)形式,首先,可以引導學生進行對于常量和變量間的互相轉化,這是解答一些典型問題的突破口。一遇到存在變量的問題,問題理論上難度都會加大,學生在碰到這類問題時也會產(chǎn)生思維障礙。但是,其實很多變量問題是有轉化的空間的,學生如果能夠細致的分析問題,找到問題轉化的切入點,將變量慢慢過渡為常量,問題會變得簡單很多,解答起來也會更加方便。
例1:對于滿足0≤p≤4的一切實數(shù),不等式x2+px>4x+p-3恒成立,試求x的取值范圍。
點評:本題看上去是一個不等式問題,但經(jīng)過等價轉化,把它化歸為關于p的一次函數(shù),利用一次函數(shù)的單調性求解,解題的關鍵是轉換變量角色。在有幾個變量的問題中,常常有一個變元處于主要地位,我們稱之為主元,由于思維定式的影響,在解決這類問題時,我們總是緊緊抓住主元不放,這在很多情況下是正確的。從這個例子中我們看到,變量問題其實可以通過靈活的過渡方式轉化為常量,以這種形式滲透轉化思想后問題也能夠迎刃而解。
二、方程與函數(shù)間的相互轉化
方程和函數(shù)間的關系十分緊密,二者間也有著極大的轉化和過渡的空間。轉化的思想之所以在解題教學中的應用非常普遍,這在于它能夠充分構建知識點間的橋梁,讓學生靈活的應用自己學過的各類知識,這種思維方式也可以為學生解決一些綜合問題或者復雜問題時發(fā)揮輔助效果。方程和函數(shù)是高中數(shù)學中兩個非常重要的知識板塊,當學生慢慢接觸到綜合性較強的問題時,會經(jīng)??吹揭恍┒唛g相互融合的問題形式。對于這類問題的解答過程,轉化思想就非常重要,懂得靈活的進行知識的轉化,并且構建知識點間的橋梁,問題的解答才能夠高效進行。
例2:若關于x的方程cos2x+4asinx +a-2=0在區(qū)間[0,π]上有兩個不同的解,則實數(shù)a的取值范圍是?(解略)
點評:本題涉及多種轉化,一是三角函數(shù)的異名化同名,三角函數(shù)轉化為代數(shù)問題,二是方程的問題轉化為函數(shù)的問題,經(jīng)過轉化題目就迎刃而解了。宏觀整體的高度把握問題的一般規(guī)律,從而達到成批的處理問題的效果。這個問題難度并不大,但是確實函數(shù)和方程間相互轉化的一個很有效的例證。教師要多展開一些典型問題的重點分析和講解的過程,這會讓學生應用轉化思想時更加熟練。
三、陌生和熟悉間的相互轉化
一碰到陌生的,從前沒有接觸過的問題形式,大部分學生都會產(chǎn)生恐懼心理,并且不知道從何處突破。這類問題首先會造成學生解題的心理障礙,即使問題并不復雜,甚至比較簡單,但是還是會讓很多學生束手無策。這個時候,學生如果善于進行陌生到熟悉的轉化,問題的障礙會迅速得到化解,學生也能夠清晰的看到問題的實質。教師可以在平時的習練過程中有意識的引入這類問題形式,讓學生熟悉將陌生問題過渡為自己熟悉的問題的一般方式,這會讓學生的化歸思想和解題能力都得到有效提升。
例3:兩條異面直線稱為“一對”,則在正方體八個頂點間的所有連線中,成異面直線的共有多少對?
分析:如果以其中一條棱進行分類的話,很難搞清“重”和“漏”。然而我們對以下兩題很熟悉:①以正方體的八個頂點為頂點的三棱錐有多少個?②如果兩條異面直線稱為“一對”的話,任一三棱錐中有多少對異面直線?這樣就實現(xiàn)了問題的順利轉化。這個問題的解法非常靈活,我們也看到了經(jīng)過巧妙的轉化后問題可以立刻變得簡單。教師要多展開對于學生化歸能力的培養(yǎng),這會讓學生解決問題的能力和素養(yǎng)有大幅提升。
結語
轉化和化歸的思想在高中數(shù)學解題教學中的應用極為廣泛,培養(yǎng)學生的轉化能力也是讓學生的解題素養(yǎng)有積極提升的一個基礎?;瘹w思想在很多問題的解答中都會被用到,學生如果善于靈活的進行問題轉化,復雜問題會變得簡單,陌生問題會變得熟悉,綜合問題也能夠有效得到拆分。在這樣的基礎上會讓解題過程立刻變得輕松直觀,問題解答的準確率和效率也會大幅提升,這便是學生解題能力的良好體現(xiàn)。
【參考文獻】
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(作者單位:江蘇省濱??h八灘中學)