黃英俊
【摘要】轉(zhuǎn)換思想是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要思想,也是解決問題的關(guān)鍵.能幫助學(xué)生在最短時(shí)間內(nèi)找到問題的解決方法,并能有效地解決問題.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,要向?qū)W生講解轉(zhuǎn)化思想在解題過程中的具體運(yùn)用,從而使他們掌握轉(zhuǎn)化思想的本質(zhì),并能在解題時(shí)靈活運(yùn)用,從而大大提高解題能力和解題水平.本文從多個(gè)角度出發(fā),著重探討如何運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想來解決初中數(shù)學(xué)問題.
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)化思想;初中數(shù)學(xué);解題應(yīng)用
轉(zhuǎn)化思想是數(shù)學(xué)中基礎(chǔ)思想之一,將不確定的問題變成已知,將復(fù)雜的問題變簡單,將抽象的問題變具體,在不同的問題之間也可以運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想來解決.轉(zhuǎn)化思想有助于學(xué)生分析、解決問題,幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)的知識(shí),強(qiáng)化新舊知識(shí)的連接,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的探索能力.為了讓學(xué)生更好地掌握這種轉(zhuǎn)化思想,要合理安排教學(xué)內(nèi)容,選取具有代表性的練習(xí),并在課堂上向?qū)W生解釋如何運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,增強(qiáng)他們的思維和解題能力.
1 數(shù)形轉(zhuǎn)化的應(yīng)用
數(shù)形轉(zhuǎn)換在初中數(shù)學(xué)問題中具有很高的應(yīng)用價(jià)值.為了讓學(xué)生能針對(duì)問題進(jìn)行具體的分析,運(yùn)用數(shù)與形的靈活運(yùn)用轉(zhuǎn)換成功、有效地解決問題時(shí),要注意向?qū)W生灌輸有關(guān)的理論知識(shí),并掌握與數(shù)形轉(zhuǎn)換有關(guān)的思想,例如方程問題可以轉(zhuǎn)換成函數(shù)圖象交接點(diǎn)問題等.此外,為了讓學(xué)生更好地掌握這種轉(zhuǎn)化方式,必須重視對(duì)相關(guān)有代表性習(xí)題的講解,確保學(xué)生掌握了相關(guān)方法,在實(shí)際解題中可以靈活運(yùn)用.
例1 由圖1所示,△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別是A、B、C,若函數(shù)y=kx在第一象限內(nèi)的圖象與△ABC存在交點(diǎn),那么數(shù)值k的取值范圍為.
解析 該題相對(duì)來說,難度較大,若直接計(jì)算的化,超出初中課程大綱范圍,該題解決的關(guān)鍵點(diǎn)在于準(zhǔn)確找到數(shù)形轉(zhuǎn)化的切入點(diǎn),根據(jù)反比例函數(shù)的基本概念可以得知,當(dāng)k>0時(shí), k值越大,那么離y軸越遠(yuǎn).當(dāng)函數(shù)k經(jīng)過A點(diǎn)的時(shí)候,為其左邊的臨界.右邊臨界必須要滿足和直線BC相交才符合題意.
解 將點(diǎn)A(1,2)代入函數(shù)y=kx中,得出k=2.
根據(jù)B,C兩點(diǎn)的坐標(biāo),解得直線BC的函數(shù)表達(dá)式為y=-x+7
那么就可以將原本的在第一象限有交點(diǎn)問題,轉(zhuǎn)化為y=-x+7和y=kx函數(shù)方程至少有一個(gè)解的問題,即kx=-x+7有解,整理得x2-7x+k=0有解,即Δ=(-7)2-4k≥0得出k≤494,因而k的取值范圍為2≤k≤494.
2 間接轉(zhuǎn)化的應(yīng)用
在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),間接轉(zhuǎn)化思想可以使復(fù)雜的問題簡單化.初中數(shù)學(xué)間接轉(zhuǎn)化思想運(yùn)用范圍很廣, 轉(zhuǎn)化思想是一種運(yùn)用廣泛的解題技巧,可以把問題從困難變成簡單,讓學(xué)生快速掌握問題的要點(diǎn),加快解決問題的速度.
例2 將(x2+2x+3)(x2+2x+6)-4進(jìn)行因式分解.
解析 湘教版初中數(shù)學(xué)中給出最基本的兩種因式分解的方法:提公因式法和公式法,但直接使用這兩種方法,無法下手,對(duì)于初中學(xué)生來說,這個(gè)式子過于復(fù)雜,直接相乘再提取公因式計(jì)算復(fù)雜,而且超出初中大綱范圍.這個(gè)時(shí)候就需要用到間接轉(zhuǎn)化的方式來解題.將x2+2x+3看作為一個(gè)整體,換元為y.
解 設(shè)y=x2+2x+3,那么上式可以化簡為
y(y+3)-4= y2+3y-4= (y+4)(y-1)
再將y=x2+2x+3代入到分解的因式中,就可以得出
=x2+2x+3+4x2+2x+3-1(x2+2x+7)(x2+2x+2).
3 降次轉(zhuǎn)化的應(yīng)用
在初中數(shù)學(xué)習(xí)題的解題過程中,學(xué)生往往會(huì)碰到一些難題.此類問題一般不能直接解決,而必須使用轉(zhuǎn)化思想進(jìn)行降次處理,將陌生的高階多項(xiàng)式轉(zhuǎn)化為熟悉的低階多項(xiàng)式.但降次是有技巧的,比較困難.為了讓同學(xué)們能熟練地掌握這種轉(zhuǎn)換方式,并能熟練地運(yùn)用降階的技巧.應(yīng)該圍繞著有關(guān)的問題,在課堂上與同學(xué)們進(jìn)行積極的互動(dòng),并鼓勵(lì)他們自己去尋找降次思路與方法,從而更好地加深他們的印象,提高他們處理此類問題的能力.
例3 已知a是x2-x-1=0的一個(gè)根,那么a3-2a2+2016的值是多少?
解析 不少學(xué)生看到題目將a代入到x2-x-1=0得出a2-a=1,就無法進(jìn)行轉(zhuǎn)化,不知道下一步怎樣進(jìn)行求解.實(shí)際上,該題的解答關(guān)鍵之處在于利用已有的條件來進(jìn)行轉(zhuǎn)化變形.
解 由題可知,a2-a=1,又a3-2a2+2016=a(a2-2)+2016.
將a2-a=1變形a2=1+a代入上式中,可以得出
a1+a-2a+2016=a1-a+2016=a-a2+2016=-1+2016=2015.
4 換元轉(zhuǎn)化的應(yīng)用
換元法是中學(xué)數(shù)學(xué)中常用的一種轉(zhuǎn)換方法.為了讓同學(xué)們能靈活地使用換元方法來解決有關(guān)的問題.數(shù)學(xué)練習(xí)中要注意向?qū)W生灌輸有關(guān)的理論知識(shí),讓他們明白,換元是為了更好地解決問題.特別是要弄清換元后的取值區(qū)間的變化.同時(shí),強(qiáng)化訓(xùn)練,拓寬學(xué)生的視野,讓學(xué)員在練習(xí)中不斷犯錯(cuò)、糾錯(cuò)、積累換元的經(jīng)驗(yàn).
例4 解分式方程2x2+2x2-7x+7x+2=0.
解析 該題并不可以直接進(jìn)行換元求解,需要對(duì)于已有的方程進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃卧龠M(jìn)行換元.
解 原方程可以化為:
2[(x-1x)2+2]-7(x-1x)+2=0,
設(shè)y=x-1x,那么上式可以化為:
2y2-7y+6=0,求解,可以得出兩個(gè)解,分別是2,32.
當(dāng)y1=2時(shí),x-1x,求解可以得出x=1±2,
當(dāng)y2=32時(shí),解得x=-12或x=2.
故原方程共有四個(gè)解,分別是x1=1+2,
x2=1-2,x3=-12,x4=2.
例5 設(shè)ab=bc=cd=da,求a+b+c+da+b+c-d的值.
解析 這一題實(shí)質(zhì)上屬于“紙老虎”不少學(xué)生看到涉及到四個(gè)位置的常數(shù)項(xiàng),直接放棄,其實(shí)題目中含有比例式或者經(jīng)過變形可以得出比例式時(shí),就可以將他們設(shè)為輔助元,再進(jìn)行計(jì)算或求解.
解 設(shè)ab=bc=cd=da=k,那么可以得出a=bk,d=ck,c=dk,d=ak.
因此上述等式左右邊項(xiàng)各自相乘,等到
abcd=abcdk4,由于a,b,c,d四個(gè)常數(shù)均不為0
推導(dǎo)出k4=1,即k=±1.
當(dāng)k=1時(shí),a=b=c=d,a+b+c+da+b+c-d=2.
當(dāng)k=-1時(shí),a=-b=c=-d,
a+b+c+da+b+c-d=0.
轉(zhuǎn)換思想是初中數(shù)學(xué)中最常用的一種思維方式,它可以幫助學(xué)生解決問題,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.教師在課堂上應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同的題型,采用不同的轉(zhuǎn)化方式,并注意對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo),以提高教學(xué)效果.讓學(xué)生從多個(gè)方面來考慮問題,并能積極地發(fā)現(xiàn)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性,構(gòu)建知識(shí)框架,從而使他們在未來更好地發(fā)展.
參考文獻(xiàn):
[1]賴家華HYPERLINK"https://s.wanfangdata.com.cn/paper?q=%E4%BD%9C%E8%80%85:"%E8%B5%96%E5%AE%B6%E5%8D%8E""\t"https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/_blank".轉(zhuǎn)化思想在初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)中的運(yùn)用HYPERLINK"https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/xbszjy201607133"\t"https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/_blank"[J].西部素質(zhì)教育HYPERLINK"https://www.wanfangdata.com.cn/perio/detail.do?perio_id=xbszjy"\t"https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/_blank".2016,(7):175.
[2]全奉HYPERLINK"https://s.wanfangdata.com.cn/paper?q=%E4%BD%9C%E8%80%85:"%E5%85%A8%E5%A5%89""\t"https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/_blank".轉(zhuǎn)化思想在初中數(shù)學(xué)解題中的幾個(gè)策略HYPERLINK"https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/kxzx201311054"\t"https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/_blank"[J].科學(xué)咨詢HYPERLINK"https://www.wanfangdata.com.cn/perio/detail.do?perio_id=kxzx"\t"https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/_blank".2013,(11):65.