沈小芳
摘 要: 代換法就是利用靈活多變的方式,簡化復(fù)雜難題的典型性解題方法,在高中數(shù)學(xué)解題中靈活運(yùn)用代換法,可有效提高學(xué)生的解題效率和解題能力.
關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 解題 代換法 應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中必須培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,利用某種方式簡化解題過程,幫助學(xué)生理解題意,分解題干,從而簡化難題.代換法又被稱為變量替換法,其應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)解題中,不僅能夠?qū)?fù)雜難度較大的題目化簡成為簡單的題目,而且對于提高學(xué)生的解題能力,培養(yǎng)學(xué)生思維能力也具有重要的作用.
一、代換法概述
代換法是一種數(shù)學(xué)解題思路,在數(shù)學(xué)解題過程中有很多比較復(fù)雜的或者存在兩個及兩個以上未知條件的數(shù)學(xué)題,解題時根據(jù)知識間的內(nèi)在聯(lián)系,適時地轉(zhuǎn)化題目中的數(shù)量關(guān)系,通過各個變量間條件轉(zhuǎn)換,把一種問題轉(zhuǎn)化為另一種問題,從而簡化整個解題過程.代換法的方法有很多,比如函數(shù)代換、等量及不等量代換、變量代換、三角函數(shù)代換,等等,在數(shù)學(xué)解題時,如果能靈活運(yùn)用代換法,則不僅能有效鍛煉學(xué)生的思維敏捷性,而且能有效提高學(xué)生的思維能力.下面就以實(shí)際的例子分析各種代換法在高中數(shù)學(xué)解題思路中的靈活應(yīng)用.
二、代換法在高中數(shù)學(xué)解題中的靈活應(yīng)用
1.三角代換的解題思路
2.變量代換解題方法
在高中數(shù)學(xué)中很多函數(shù)體都是在已知函數(shù)相關(guān)等式的前提下,求相關(guān)的函數(shù)值,如果函數(shù)值比較復(fù)雜時,學(xué)生往往會被題目復(fù)雜的表面所困,實(shí)際上解答此類問題可以用變量代替法簡化函數(shù)等式,使復(fù)雜的函數(shù)得到簡化,從而使學(xué)生輕而易舉地解出函數(shù)值,掌握解題思路,同時訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維能力.比如下面有一個不同的已知函數(shù)等式,我們就可以利用變量進(jìn)簡化的方式進(jìn)行解題,具體步驟如下.
已知函數(shù)值f′(1nx)=1-x,求f(x)的值.解這道題時首先可以假設(shè)t=1nx,然后把t代入已知函數(shù)中,即f′(t)=1-x,簡化到這一步,相比很多學(xué)生就會解這道題了.求出x的值,再將其帶入原等式中,最后就可以得出f(x)的值.
再如,已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù),同時f(x-2)=-f(x),f(1)=-1.
請問:(1)請求證:f(x+2)=f(x-2);
(2)請計算出f(2005)的值.
(1)解析:通過上述分析可以得知,因?yàn)閒(x-2)=-f(x),所以可以得知,f(x)=-f(x-2),然后可以采用變量代換法將x變換為x+2,代入f(x)=-f(x-2)中可以得到f(x+2)=-f(x),因此f(x+2)=f(x-2).
(2)解析:通過(1)我們可以得知f(x+2)=f(x-2),然后由f(x+2)=f(x-2)可以采用代換法將x變換成為x-2代入其中,最后可以得到:f(x-2+2)=f(x-2-2),f(x)=f(x-4).
因此f(2005)=f(2001)=…=f(1)=-1.
3.概率中等量代換的運(yùn)用
在高中數(shù)學(xué)中概率的學(xué)習(xí)對學(xué)生來說也是比較頭痛的事情,概率的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備較強(qiáng)的分析能力、概括能力及簡化步驟的能力.高中階段的概率問題一般是古典概型,這類題的解題過程主要求一次實(shí)驗(yàn)中所有可能的結(jié)果數(shù)目,以及某個事件所包含的結(jié)果數(shù)目,涉及的內(nèi)容一般為排列、組合知識.在解題過程中同樣要把復(fù)雜的問題簡單化,然后一步一步地解答.比如有這樣一道題:一個袋子中有8個紅球、4個白球,這些球除了顏色不同,其他都一樣.如果從袋子中任意拿出5個球,那么拿出紅球的概率為多少?
題中指出這些球除了顏色相同以外,其他沒什么區(qū)別,但是在解題過程中運(yùn)用了組合的形式,也就是說解題時把這些球是當(dāng)做區(qū)別來計算的,這樣算肯定是有一定道理的.我們先來看一個例子:某家商場進(jìn)行大型促銷活動,活動規(guī)則是,有一個盒子,里面放10個不同號碼的乒乓球,10個乒乓球中有8個白色,2個黃色,顧客可以一次摸2個球,如果摸出的兩個球都是黃色,就中了一等獎,這里我們分析計算的是顧客參加活動的一等獎的概率有多大.
4.比值代換
三、結(jié)語
在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,代換法是一種比較常用的解題方法,它不僅能簡化解題過程,而且能幫助學(xué)生的分析解題思路,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,靈活運(yùn)用多種不同形式的代換法能將復(fù)雜而繁瑣的數(shù)學(xué)題簡化計算,收到奇妙的效果,使學(xué)生不再畏懼?jǐn)?shù)學(xué)計算.因此,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中一定要綜合運(yùn)用歸納、猜想、假設(shè)、數(shù)形結(jié)合及等量轉(zhuǎn)化等相關(guān)的數(shù)學(xué)方式解決疑難問題,簡化數(shù)學(xué)解題思路,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.
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