夏淑貞
轉(zhuǎn)化思想,是把一個(gè)繁雜問題變成另一個(gè)簡單問題的思想.如果具備轉(zhuǎn)化思想,學(xué)生就能靈活對待各種問題,快速找到解決問題的方案.下面就在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透轉(zhuǎn)化思想談點(diǎn)體會(huì).
一、結(jié)合數(shù)學(xué)性質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化
有些問題,解題過程比較煩瑣.如果把一個(gè)問題的性質(zhì)與另一個(gè)問題的性質(zhì)聯(lián)系起來進(jìn)行轉(zhuǎn)化,問題就會(huì)變得比較簡單.
例如,已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,右頂點(diǎn)為A,點(diǎn)B在橢圓上,且BF⊥x軸,直線AB交y軸于點(diǎn)P.若AP=2PB,|AP|=2|PB|,那么橢圓的離心率是多少?如果應(yīng)用幾何方法解決這一問題,就要繪制輔助線,把幾何問題變成解析幾何的問題,應(yīng)用解析幾何的思路進(jìn)行計(jì)算.學(xué)生之所以要應(yīng)用這么復(fù)雜的方式計(jì)算,是由于幾何和解析幾何之間存在轉(zhuǎn)化問題的緣故.那么,能不能找到一種既具有幾何性質(zhì),又具有解析幾何性質(zhì)的數(shù)學(xué)性質(zhì),并應(yīng)用這種性質(zhì)解決問題呢?學(xué)生應(yīng)用這種思路思考問題發(fā)現(xiàn),向量既帶方向性,又帶數(shù)字性.
在解析幾何的圖形上,如果應(yīng)用向量公式,就能快速解決問題.如圖1,因?yàn)锽F⊥x軸,所以xB=-c,yB=b2a.設(shè)P(0,t),可得AP=2PB,于是得(-a,t)=2(-c,b2a-t),計(jì)算得a=2c,e=c2=12.在遇到一個(gè)數(shù)學(xué)問題時(shí),如果發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題比較復(fù)雜,就要應(yīng)用類比推理的思維找出問題與問題的共性.比如,學(xué)生發(fā)現(xiàn)幾何問題和向量問題是有共性的,向量問題能更快解決問題,此時(shí)就應(yīng)轉(zhuǎn)化為向量問題,從而解決問題.
二、結(jié)合特殊條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化
教師要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合問題的特殊條件轉(zhuǎn)化問題.如果結(jié)合問題的條件,對問題進(jìn)行簡化處理,學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)解決問題的流程更快捷.
例如,解不等式|x2-4|≤x+2.如果學(xué)生直接解題,不管是應(yīng)用解不等式的方法解題,還是應(yīng)用數(shù)形轉(zhuǎn)化的方法解題,問題都會(huì)變得更加復(fù)雜.這道題有一個(gè)數(shù)學(xué)特征,即|x2-4|.如果將不等式兩邊同除以x+2,那么可將|x2-4|≤x+2轉(zhuǎn)化為-x-2≤x2-4≤x+2,解-x-2≤x2-4,得x≥1或x≤-2;解x2-4≤x+2,得-2≤x≤3.也就是說,結(jié)合數(shù)學(xué)問題的特點(diǎn),化解不等式,這個(gè)不等式問題就變得相對簡單.計(jì)算以上不等式,可得x≥-2(公式1),1≤x≤3(公式2).不必畫函數(shù)圖形,學(xué)生能夠輕易判斷(公式1)與(公式2)的交集.該題的答案為1≤x≤3及x=-2.
有些問題,有一些特殊的特征.如果應(yīng)用計(jì)算的方法簡化問題,或者應(yīng)用整體替換法簡化問題,就能使問題變得簡單.
三、結(jié)合特殊環(huán)境進(jìn)行轉(zhuǎn)化
有些問題,有特殊的解題環(huán)境.如果應(yīng)用非常規(guī)解題思路,就能快速解決問題.在解決問題時(shí),學(xué)生轉(zhuǎn)化思路的目標(biāo),不應(yīng)只是針對問題的性質(zhì)、問題的特征,還應(yīng)包括問題的環(huán)境.
例如,圓心在拋物線y2=2x上,且與x軸和拋物線的準(zhǔn)線都相切的圓的方程式是().A.x2+y2-x-2y+14=0 B.x2+y2-x-2y-14=0 C.x2+y2-x-2y+1=0 D.x2+y2+x-2y+1=0 如果應(yīng)用常規(guī)的解題思路,從已知條件推到答案,解題過程就會(huì)非常復(fù)雜.教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察,這道題的解題環(huán)境是選擇題,即它已經(jīng)給了4個(gè)備選的答案,即答案的范圍已經(jīng)確定.利用選擇題的特點(diǎn),把答案代入條件,問題就會(huì)變得簡單.解題過程如下:如圖2,
圖2設(shè)圓心為C.由題意可知,要使拋物線的準(zhǔn)線和圓相切,那么應(yīng)當(dāng)|CA|=|CB|=|CF|.那么B與F應(yīng)當(dāng)重合,即圓應(yīng)過焦點(diǎn)F12,0.將以上答案代入圓應(yīng)過焦點(diǎn)F12,0這一條件,只有A符合.答案為A.
如果針對解題環(huán)境思考數(shù)學(xué)問題,學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)解決問題的思路可能不止一種.當(dāng)結(jié)合環(huán)境看待問題,并且轉(zhuǎn)化解決問題的切入點(diǎn)時(shí),學(xué)生的解題思路就會(huì)變得開闊.
總之,在面對數(shù)學(xué)問題時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)化性質(zhì)、特征、視角.當(dāng)靈活應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想看待問題時(shí),學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)解決問題的途徑有很多,從而根據(jù)需求找到最簡的解題思路.endprint