林亞額
(福建省石獅市華僑中學 362700)
轉化思想是初中數(shù)學中的一種重要思想.在轉化思想的指引下可使得看似難以下手的問題順利的得以突破.授課中應充分認識到轉化思想的重要性,做好轉化思想的灌輸以及應用示范.
一般與特殊的轉化是指在考慮問題時將一般的情境特殊化,更加方便的尋找相關角度,線段之間的關系,以達到快速求解問題的目的.如解題中的特殊值法、特殊位置法均是該轉化方法的具體體現(xiàn).教學中為使得學生準確的找到特殊值、特殊位置,提高解題效率,應結合學生所學,做好經典例題的剖析.
例1如圖1,正方形ABCD的邊長為1,在對角線BD上存在一點E,且BE=BC,P為CE上任意一點,且滿足PQ⊥BC于點Q,PR⊥BE于點R,則PQ+PR的值為( ).
圖1
解析該題為動點問題,采用常規(guī)思路解題的難度較大.由“P為CE上任意一點”,可將P點的位置特殊化,即取P點為EC的中點,問題便很快突破.授課中可為學生講解以下突破思路:
局部與整體的轉化可使得看似較為復雜的式子變得較為簡單,有效的降低計算的復雜度.其中整體代換、換元法是初中數(shù)學解題中常用的局部與整體轉化方法.教學中為使學生體會、掌握該轉化方法,既要注重例題的講解,又要組織其進行專題訓練.如可要求學生結合所學解答以下習題:
例2若x-2y-2=0,x2-4y2+4m=0(0 解析該題涉及三個參數(shù),看似難度較大.事實上通過局部與整體的轉化,不難求解.解答該題要求學生先認真觀察要求解的問題,通過對要求解的問題進行整理,構建與已知條件的聯(lián)系,而后通過局部向整體的轉化求解. ∵x-2y-2=0,∴x-2y=2①, 又∵x2-4y2+4m=0,∴4m=4y2-x2=(2y+x)(2y-x)=-2(2y+x),∴x+2y=-2m②, 2mx-x2-4my-4y2-4xy=(2mx-4my)-(x2+4xy+4y2)=2m(x-2y)-(x+2y)2, 將①②整體代入,原式=4m-4m2=-(2m-1)2+1,又∵0 數(shù)與形之間有著密切的聯(lián)系,之間的轉化能有效的突破相關數(shù)學難題.教學中為使學生積累豐富的數(shù)與形轉化經驗,提高其在解題中的應用靈活性,應注重講解數(shù)與形轉化的思路,如繪制圖形、建立坐標系等都均屬于數(shù)與形轉化的范疇.同時,做好相關例題的篩選,提高教學的針對性,使學生在聽課中進一步深化對數(shù)與形轉化的認識與理解. 例3如圖2,坐標軸上存在A、B、C三點,其中AO=BO=CO=1,過點A、O、C作圓D,其中E是圓D上任意一點,連接CE,BE,則CE2+BE2的最大值為( ). 圖2 解析解答該題應注重挖掘隱含條件,該題涉及到坐標系,實際上暗示運用數(shù)與形的轉化進行求解.解答時應借助點的坐標,運用數(shù)與形的轉化尋找相關參數(shù)之間的內在關系,以達到順利突破的目的. 根據(jù)題意可設E點的坐標為(m,n),則根據(jù)題意可得B、C的坐標分別為(-1,0)、(1,0),使用坐標不難表示出CE2+BE2=(m+1)2+n2+(m-1)2+n2=2(m2+n2)+2.又∵m2+n2表示點E到原點距離的平方,因此,當其最大時點E距離原點最遠,又∵點E在圓D上,因此,滿足題意的點E為OD連線和圓D的交點.∵AO=OC=1,∴∠DOC=45°,∵此時OE為圓D的直徑,∴OC=CE=1,即m=n=1,∴CE2+BE2的最大值為2×2+2=6,選擇C項. 方程與函數(shù)緊密聯(lián)系,兩者間的轉化是初中數(shù)學的熱門考點.教學中應注重引導學生將一次方程和一次函數(shù)、二次方程和二次函數(shù)對應起來,為實現(xiàn)兩者之間的靈活轉化做好鋪墊.同時,圍繞學生的現(xiàn)有知識儲備以及教學的重點知識,創(chuàng)設新穎的問題情境,鼓勵學生在課堂上討論、解答. 解析問題要求三次方程根的取值范圍,看似無從下手,但從已知條件中可獲得啟發(fā).通過認真審題,吃透題意,不難找到解題思路,即,將要求解的方程進行整理、轉化成函數(shù)圖象的交點問題. 在初中數(shù)學學習中,通常是從陌生、淺顯的了解逐漸熟悉和深入,是一個循序漸進的過程,幫助學生解答難題,利用轉化思想,將陌生題目轉化為熟悉題目,降低解題難度系數(shù),完成數(shù)學難題解答. 再如,已知a是方程x2+x-1=0的一個根,則代數(shù)式a3+2a2+2018=( ).對于此題,學生都知道a2+a-1=0難以轉化,并不知道如何求解.在解題中,其關鍵就是對已知條件和問題進行轉化、變形.在解題中,讓學生對已知條件進行觀察,構建已知條件和問題解答的聯(lián)系.根據(jù)已知可以得出a2+a-1=0,所以a2+a=1,因此,a3+2a2+2018=a3+a2+a2+2018=a(a2+a)+a2+2018,從而得出a+a2+2018,求解得出答案是2019. 在初中數(shù)學解題中,針對一些困難問題,引導學生利用轉化思想,將抽象問題具體化轉化,激發(fā)學生聯(lián)想能力,將數(shù)學難題一一拆解,理解題目意思,分析條件關系和解題思路,正確解答數(shù)學難題. 例5已知,如圖3所示,在△ABC中,AD=DB,DF和AC相交,交點是E,和BC延長線交于點F,求證:AE·CF=EC·BF. 圖3 解析在幾何問題解答中,求證兩條線段積等于另外兩條線段積,題目較為抽象,引導學生利用轉化思想,做出相應的輔助線,將圖形具體化轉化,轉變成學生常見的圖形,找出正確的解題思路.在解題中,先讓學觀察圖形,找出存在的相似三角形,利用相似三角形的性質解題,之后,讓學生畫出輔助線,使得圖像更加形象具體,在DE上找出點G,使得CG∥AB,將圖形轉化成相似三角形,利用相似三角形性質證明.在初中數(shù)學解題中,對于有些抽象的數(shù)學難題,引導學生創(chuàng)新解題方式,利用轉化思想進行圖象轉化,使得題目更加具體、直觀,明確問題解題思路,提高學生解題能力. 轉化思想在初中數(shù)學解題中有著廣泛的應用,該思想本身并不難理解,但要想靈活應用于解題中,不僅需要學生認真聽講,牢固掌握相關的理論,把握轉化思想的精髓,而且需要引導學生做好專題訓練以及該思想在解題中的應用反思、總結,把握不同題型的轉化思路,在以后的解題中少走彎路,迅速破題.3 數(shù)與形的轉化
4 方程與函數(shù)的轉化
5 陌生與熟悉的轉化
6 抽象與具體的轉化