劉立曉
(甘肅省慶陽市鎮(zhèn)原縣第二中學,甘肅 慶陽)
作為一門基礎學科,數(shù)學在我們生活的各個方面和行業(yè)中發(fā)揮著很重要的作用,學好數(shù)學也是社會發(fā)展的需要。因此,數(shù)學教學對老師的要求較高,要求教師必須擔負起注重學生數(shù)學思維的培養(yǎng)、為社會培養(yǎng)綜合性發(fā)展的人才的責任。在數(shù)學問題分析中,巧用轉化與化歸思想,可以提高學生的數(shù)學能力與修養(yǎng)。本文主要從轉化與化歸的含義及在數(shù)學學習過程中的重要意義以及數(shù)學解題中的應用做出了分析。
轉化與化歸思想方法,是人們在分析和解決問題時將問題通過形式變化使之轉化,進而使問題得到解決的一種策略和手段。一般人們總是將復雜的問題通過變換轉化為簡單的問題。轉化與化歸思想在高考中占據(jù)著很重要的地位,數(shù)學問題的解決離不開轉化與化歸思想。轉化的思想方法滲透到所有的數(shù)學教學內(nèi)容和解題過程中,可以說數(shù)學解題就是轉化的過程,每一個數(shù)學問題無不是在轉化過程中解決的。其中我們在高中時學到的函數(shù)思想、數(shù)形結合思想也都是轉化與化歸的一種表現(xiàn)形式。
數(shù)學課本中的知識內(nèi)容都是由淺及深,呈現(xiàn)層層遞進的關系。學習的過程中也是一個不斷地把新知識逐漸轉化為舊知識的過程。學生掌握了這種轉化與化歸的技巧,就能夠輕松地接受新的知識,并在此基礎上進行新知識的學習,這樣有利于學生提高學習興趣。使學生掌握了數(shù)學的解題思想,做起題目來就會更加輕松,學生的數(shù)學成績和修養(yǎng)也會得到相應提升。
化歸思想是高中數(shù)學思想的基礎,轉化與化歸思想作為其他思想的前提,是其他數(shù)學思想的基礎,并且滲透在各個數(shù)學思想中。例如,數(shù)學思想中的“函數(shù)思想”就是通過轉化函數(shù)與方程還有不等式之間的轉化解決數(shù)學問題的過程。數(shù)學思想中的“數(shù)形結合思想”就是通過把數(shù)量和形狀進行轉化,從而解決問題的過程。除此之外,還有很多的思想,比如,分類討論思想、換元思想都是轉化與化歸思想的重要體現(xiàn)。因此,化歸思想可以稱得上為眾多數(shù)學思想的基礎思想。
化歸思想有利于學生掌握新的數(shù)學知識,解答創(chuàng)新型的問題。數(shù)學學習就是一個將舊知識不斷轉化為新知識、是一個知識融會貫通的過程?;瘹w思想可以讓學生認識新舊知識之間存在的聯(lián)系,提高學生對知識的理解能力,以及對難題的解決能力。利用化歸思想學生可以將日常生活中的問題轉化為數(shù)學問題,將復雜的問題轉化為簡單的問題,將陌生的問題轉化為熟悉問題,這就使學生在面對每次考試時的壓軸題目時,都可以利用轉化思想大膽地進行創(chuàng)新,最終解決難題,獲得答案。
轉化與化歸的思想在用于解決問題時,將一種問題情境轉化為另一種情境,使得問題得以解決,這種轉化是解決問題的有效策略。接下來我們用例題為例,來展示一下如何將問題進行轉化與化歸:
例題:設f(x)在R區(qū)間是單調(diào)增函數(shù),如果f(1-ax-x2)≤(2-a)對任意a屬于[-1,1]恒成立,求x的取值范圍。
首先我們應該明確本題是一個函數(shù)單調(diào)性的問題,從表面解題較為困難,我們可以轉化為我們熟悉的不等式形式來進行解答。
解:因為f(x)在R區(qū)間單調(diào)遞增是增函數(shù),
所以 1-ax-x2≤2-a并且a屬于區(qū)間[-1,1]
經(jīng)過式子的整合可得到a(x-1)+x2+1≥0,
并且該式子對于a屬于區(qū)間[-1,1]恒成立。
我們令g(a)=a(x-1)+x2+1
所以,當且僅當g(1)=0 或者g(2)≥0 時對a屬于[-1,1]恒成立,
進而求解,所得x≥0或者x≤-1
所以我們可以得出x的取值范圍為x≥0或x≤-1。
運用該轉化思想,該題目就得到了簡單的解答,但是在應用轉化與化歸思想解題時,一定要注意函數(shù)的等價性。
經(jīng)過上文我們對轉化與化歸思想的重要意義進行了分析,對題目進行了展示與解答,可知,轉化與化歸是高中數(shù)學中不可或缺的重要思想方法,是值得我們每個學生去深入研究的。同時教師也應該深入挖掘教材中的這些思想,在教學過程中不斷地完善學生的知識體系,培養(yǎng)學生的數(shù)學思想與數(shù)學意識,提高學生對知識的轉化能力。另外,隨著高考改革的不斷深入,掌握一些重要的解題方法,對學生高考以及今后的數(shù)學學習都有著很重要的作用。