陳雯
轉(zhuǎn)化是數(shù)學(xué)中至關(guān)重要的思想方法,也是解題的一種常用策略.轉(zhuǎn)化得當(dāng),可以使問(wèn)題化繁難為簡(jiǎn)單,化陌生為熟悉,化抽象為直觀,讓我們從不同的角度、不同的側(cè)面探尋問(wèn)題的最佳解法.本文就初中數(shù)學(xué)解題中常用的幾種轉(zhuǎn)化思路進(jìn)行分析,以期能夠助力同學(xué)們提升解題效率.
一、正面向反面轉(zhuǎn)化
我們?cè)诮忸}時(shí)一般從正面入手,結(jié)合已知條件順向思考,但有些數(shù)學(xué)問(wèn)題正面思考過(guò)于復(fù)雜,不易求解或證明.此時(shí),同學(xué)們?nèi)裟苓\(yùn)用逆向思維,打破常規(guī)思維習(xí)慣,從問(wèn)題的反面或反例出發(fā),往往會(huì)收到意想不到的效果.
例1? 若m≠0,試判斷關(guān)于mx + n = 0的解是唯一的.
分析:本題已知條件極為簡(jiǎn)單,如果直接由已知條件正面分析,很難找到解題思路.我們抓住結(jié)論中的“唯一”,考慮它的反面情況,利用反證法間接論證,則可以順利解題.
證明:因?yàn)閙≠0,
所以x =-是mx.+ n = 0 一個(gè)解,
假設(shè)mx + n = 0的解不是唯一的,
設(shè)x1,x2 (x1≠x2)為mX+ n=0 (m≠0)的解,則有mx1+n=0①,
m x2+n=O ②.
由①-②可得m(x1-x2)=0.
因?yàn)閤1≠x2,所以m=0,
這與已知條件中的m≠0相矛盾,所以假設(shè)不成立,
故而關(guān)于mx + n = O(m≠0)的解是唯一的.
評(píng)注:反證法是“正難則反”思想的重要
體現(xiàn),它先假設(shè)結(jié)論的反面成立,再?gòu)募僭O(shè)出發(fā),經(jīng)過(guò)嚴(yán)密推理,導(dǎo)出與已知事實(shí)相矛盾的結(jié)果,進(jìn)而推翻假設(shè),肯定原命題的結(jié)論成立.
二、代數(shù)向幾何轉(zhuǎn)化
數(shù)與形是相輔相成的,在求解某些代數(shù)問(wèn)題時(shí),若直接從數(shù)的角度予以解答較為繁瑣,則可以抓住題目的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),挖掘其隱藏的幾何意義,巧妙構(gòu)造幾何圖形,以直觀的 “形”來(lái)輔助抽象的“數(shù)”,將代數(shù)問(wèn)題向幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化,從而使解題思路豁然開(kāi)朗.
例2? 若正實(shí)數(shù)滿足x + y=l,求證: .
分析:本題直接證明結(jié)論較為棘手,若能根據(jù)、聯(lián)想到勾股定理,將看作是以1和x為兩直角邊的直角三角形的斜邊長(zhǎng),看作是以1和y為兩直角邊的直角.三角形的斜邊長(zhǎng),作出如圖所示的正方形 ABCD,設(shè)AB = BC=CD=DA = 1,BE = x,CE = y,AE = ,DE = ,這樣只要證明AE + DE>AC + BD-BC即可.
證明:如圖所示,設(shè)正方形邊長(zhǎng)AB=BC = CD = DA = 1 ,x + y=BE + CE= 1,
則有
在△ACE和 △BDE 中,AC = BD= ,且AE + EC>AG,BE + ED>BD,所以 AE + EC+BE + ED>AC + BD,即 AE+DE + (BE + CE)>AC + BD,所以,
所以.
評(píng)注:數(shù)與形在一定條件下是可以相互
轉(zhuǎn)化的.對(duì)于某些數(shù)學(xué)問(wèn)題,同學(xué)們?nèi)裟馨选皵?shù)” 與“形”緊密結(jié)合起來(lái),使代數(shù)問(wèn)題幾何化、幾何問(wèn)題代數(shù)化,則可以收到意想不到的效果.
三、一般向特殊轉(zhuǎn)化
在解答某些數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),若用一般性的通法求解難度較大或運(yùn)算繁雜時(shí),同學(xué)們可以從題目已知條件出發(fā),將問(wèn)題由一般向特殊轉(zhuǎn)化,考慮它的特殊性,如特殊值、特殊點(diǎn)、特殊位置等,從特殊情形入手可以大大降低解題難度,簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程.
例3已知(k2-k+ 1)5是一個(gè)10次多項(xiàng)式,將其設(shè)為.
分析:本題若直接將(k2-k+ 1)5展開(kāi),顯然,運(yùn)算量較大,不易求解.若能轉(zhuǎn)換思路,結(jié)合題目結(jié)構(gòu)特點(diǎn),取特殊值k=1代入多項(xiàng)式中,則可以快速得解.
解:令k=1 ,
則有t1+t1k+t2k2 +...+t10k10=t0+t1+t2+...+t10=(12-1+1)5=1.
例 4 若 M=1999x+2000,N=1999x+2001,P=1999x+2002,則M2+ N2+ P2 -MN-NP-PM 的值為_(kāi)____.
分析:仔細(xì)觀察題目,可以看出M,N,P 與任意實(shí)數(shù)x相關(guān)聯(lián),不妨取特殊值,令x = -1,將一般問(wèn)題特殊化,則可以輕松求值.
解:令x=-1,則有M=1,N = 2,P=3,
此時(shí) M2+ N2+ P2-MN-NP-PM=l+4+ 9-2-6-3=3.
評(píng)注:特殊值法是選擇題或填空題常用的解題方法之一.它可以簡(jiǎn)化運(yùn)算,提高解題速度和效率,既省時(shí)又省力.
總之,解數(shù)學(xué)題離不開(kāi)轉(zhuǎn)化,當(dāng)用常規(guī)方法處理數(shù)學(xué)問(wèn)題存在難度時(shí),同學(xué)們要注意改變解題思路,適當(dāng)轉(zhuǎn)化,將原問(wèn)題變?yōu)樽约菏煜ぁ⒁子诮鉀Q的問(wèn)題,從而達(dá)到快速、準(zhǔn)確解題的目的.