劉曉潔
【摘要】化歸與轉(zhuǎn)化既是重要的數(shù)學(xué)思想,又是快捷有效的數(shù)學(xué)解題方法。要運(yùn)用好化歸思想方法,需要理解其思想的精髓,掌握其運(yùn)用的原則,加強(qiáng)解題訓(xùn)練,多種化歸方法綜合運(yùn)用,才能提高數(shù)學(xué)解題效率。本文對(duì)化歸思想方法在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用策略進(jìn)行了探討?;瘹w就是轉(zhuǎn)化與歸結(jié),化歸思想方法就是要把抽象復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化歸結(jié)為簡(jiǎn)單易解的問(wèn)題,從而提高解決問(wèn)題的效率。化歸思想方法是高中數(shù)學(xué)解題應(yīng)用最多、最廣泛的思想與方法,它對(duì)提高數(shù)學(xué)解題質(zhì)量與效率有重要幫助。因此,教師要加強(qiáng)化歸思想方法在數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透,以更好地促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力的提升。
【關(guān)鍵詞】劃歸思想方法;數(shù)學(xué)解題;應(yīng)用
一、掌握化歸思想方法運(yùn)用原則
由于數(shù)學(xué)化歸的途徑千變?nèi)f化,沒(méi)有固定的模式與方法可遵循,因而要運(yùn)用好化歸思想方法必須堅(jiān)持如下原則:一是堅(jiān)持簡(jiǎn)單化的原則?;瘹w的目的在于使問(wèn)題簡(jiǎn)單化,因而在運(yùn)用化歸思想時(shí),首先要能使問(wèn)題簡(jiǎn)單化,要把復(fù)雜問(wèn)題的條件、解決方法、所求結(jié)論等盡可能簡(jiǎn)單化。二是堅(jiān)持具體化的原則。在進(jìn)行復(fù)雜抽象的問(wèn)題轉(zhuǎn)化時(shí),要注重使問(wèn)題具體化,避免抽象化,盡可能使用形象直觀的語(yǔ)言、圖形來(lái)表示復(fù)雜難理解的文字或數(shù)量關(guān)系。三是堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化的原則。就是在使用化歸思想方法時(shí),應(yīng)注重運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)學(xué)公式、定理、法則等,也要注重將復(fù)雜抽象的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)形式,有利于提高解題的規(guī)范性。四是堅(jiān)持低層次化原則。就是在解決復(fù)雜問(wèn)題時(shí),應(yīng)注重把高層次問(wèn)題向低層次轉(zhuǎn)化。如,把高維空間問(wèn)題向低維空間轉(zhuǎn)化,多元問(wèn)題向單元問(wèn)題轉(zhuǎn)化等,這樣才有利于問(wèn)題的簡(jiǎn)單解決。
二、多種方式運(yùn)用化歸思想方法解題
(一)復(fù)雜問(wèn)題向一般問(wèn)題轉(zhuǎn)化
在高中數(shù)學(xué)解題中,對(duì)于一些復(fù)雜、不易找到解題思路的問(wèn)題,可運(yùn)用化歸的思想方法把復(fù)雜抽象的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一般的或簡(jiǎn)單的問(wèn)題,就能快速找到解決問(wèn)題的方法與思路,從而提高數(shù)學(xué)解題的效率。
例1:在數(shù)列{an}中,已知a1=2,a2=3,并存在如下關(guān)系式,求此數(shù)列的通項(xiàng)公式an的表達(dá)式。
分析:通過(guò)對(duì)題目已知條件的分析可知,本題的遞推公式是二次線性遞推關(guān)系,直接求解該數(shù)列的通項(xiàng)公式比較困難,如果能將其轉(zhuǎn)化成一般的基本數(shù)列問(wèn)題來(lái)進(jìn)行求解,就可使求解過(guò)程變得簡(jiǎn)單容易。為此可運(yùn)用待定參數(shù)的方法來(lái)求解,可在下式:an+1-man=n(an-man-1)中引入m、n兩個(gè)參數(shù),這樣就可使本題轉(zhuǎn)化成了求公比q=n的等比數(shù)列{an-man-1)通項(xiàng)公式的問(wèn)題。通過(guò)求解m、n這兩個(gè)待定參數(shù),就可以求出該等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,從而也就能容易求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式。
與題目給出的已知條件相結(jié)合,就能得出,求解可得出m=1,或,
數(shù)列是以為首項(xiàng),q=的等比數(shù)列,
數(shù)列是以為首項(xiàng),q=l的等比數(shù)列,或,可求出適合此式
可求出數(shù)列的通項(xiàng)公式是,可見(jiàn)通過(guò)轉(zhuǎn)化使求解思路明確,方法變得簡(jiǎn)單。
(二)代數(shù)問(wèn)題向數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)化
在高中數(shù)學(xué)解題中,如果能利用數(shù)形結(jié)合的方法進(jìn)行解題,就能借助于“形”的直觀性使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單直觀,容易找到解決問(wèn)題的思路和方法,同時(shí)利用“數(shù)”的嚴(yán)謹(jǐn)性就能使問(wèn)題求解更加精確,從而有利于提高解決問(wèn)題的質(zhì)量與效率。因此在運(yùn)用化歸思想方法進(jìn)行數(shù)學(xué)解題時(shí),要注重把代數(shù)或幾何問(wèn)題向數(shù)形結(jié)合的方向轉(zhuǎn)化,這樣能降低解題難度。
例2:已知函數(shù)f(x)=ax3-bx+4,在x=2時(shí)函數(shù)有極值,其值為。
(1)求函數(shù)f(x)的解析表達(dá)式;
(2)當(dāng)f(x)=k時(shí),關(guān)于x的方程有3個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)k的取值范圍是多大?
分析:對(duì)于本題直接運(yùn)用代數(shù)的方法進(jìn)行求解,將會(huì)使解題過(guò)程變得比較困難,如果把問(wèn)題求解向代數(shù)與圖形相結(jié)合的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化,就能使解題過(guò)程變得簡(jiǎn)單、直觀。
在(1)中可運(yùn)用如下方法求解:求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)f'(x)=3ax2-6,根據(jù)題意得出可求出,這樣就可以容易得出函數(shù)解析表達(dá)式為f(x)=1/3X3-4x+4。
在(2)中可得出廠f(x)=x2-4=(x-2)(x+2),當(dāng)f(x)=0時(shí)可得x=2或x=-2,
列出x變化時(shí)f(x)f'(x)的變化情況的表格:
結(jié)合右圖的函數(shù)曲線,就可看出當(dāng)有極大值,當(dāng)有極小值,這樣借助于圖形,就容易求出實(shí)數(shù)k的取值范圍是
(三)陌生方法向熟悉方法轉(zhuǎn)化
在數(shù)學(xué)解題中,對(duì)于同一道題目可以運(yùn)用多種方法進(jìn)行解決,既可以運(yùn)用一般的方法解題,也可以運(yùn)用特殊的方法解題,可以采用把問(wèn)題組合或分解的方法,也可以采用向同一個(gè)方向轉(zhuǎn)化等方法,可根據(jù)自己熟悉的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化,只要在解題中選用自己熟悉的方法,就能快速有效解題。例3:在AABC中,求證:
分析:在本題解題中可利用正弦定理,把等式中“邊”的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成“角”的問(wèn)題;也可以利用余弦定理把等式中“角”的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成“邊”的問(wèn)題,學(xué)生只要根據(jù)自己熟悉的方法,把問(wèn)題轉(zhuǎn)化就可有效解題。
如利用正弦定理可按如下方法求解:
等式左邊=2RsinA(cosB+cosC)
等式右邊
等式兩邊相等,可見(jiàn)在此題求解中通過(guò)運(yùn)用熟悉的正弦定理,并且把等式兩邊分別化簡(jiǎn)都等于同一個(gè)中間值,使證明得到容易解決。
三、結(jié)語(yǔ)
化歸與轉(zhuǎn)化是高中數(shù)學(xué)最重要的解題思想方法,因此教師應(yīng)在教學(xué)中注重對(duì)該思想方法的教學(xué),讓學(xué)生熟練掌握其運(yùn)用原則與轉(zhuǎn)化策略,可根據(jù)需要使用直接轉(zhuǎn)化法、換元法、數(shù)形結(jié)合法、構(gòu)造法、參數(shù)法、類比法、特殊轉(zhuǎn)化法、等價(jià)轉(zhuǎn)化法等多種方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化,加強(qiáng)數(shù)學(xué)解題中的多種轉(zhuǎn)化方法訓(xùn)練,提高數(shù)學(xué)解題效率,從而有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳敏.化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].中學(xué)數(shù)學(xué),2020(1).
(責(zé)任編輯 范娛艷)