王婷婷
摘 要:首先介紹了化歸思想的特點,然后再通過未知轉(zhuǎn)換為已知、正面轉(zhuǎn)化為反面、將問題圖形化這三種方式詳細地闡述了化歸思想在函數(shù)中的應(yīng)用,并說明了化歸思想在解決函數(shù)題時具有簡化解題思路、提高學生解析函數(shù)能力的優(yōu)點。
關(guān)鍵詞:高中函數(shù);化歸思想;應(yīng)用
在解析數(shù)學題時,通常會運用化歸思想的思維策略,是因為運用它時會將數(shù)學問題變得非常簡單,能夠快速地將數(shù)學題解析出來。所以化歸思想在高中數(shù)學解析中起著非常重要的作用。
一、化歸的特點
復(fù)雜性和多向性是化歸的兩大特點。在條件適當時利用化歸思想進行轉(zhuǎn)換,是數(shù)學題求解成功的關(guān)鍵因素。因此,條件轉(zhuǎn)換,不但包括針對數(shù)學題中所含有的條件進行轉(zhuǎn)換,還將結(jié)論部分的轉(zhuǎn)換包含其中,同時無論是外在形式還是內(nèi)部結(jié)構(gòu)都可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換,所以化歸表現(xiàn)出化歸的多向性??v向看數(shù)學這門課程,一般可以將各類的解題技巧或者形式多樣的數(shù)學方法運用在化歸思想解數(shù)學題當中,所以將化歸思想運用在高中函數(shù)中,具有多樣性。
化歸還具有復(fù)雜性,這主要表現(xiàn)在,將亟待解決的函數(shù)題用a來表示,使用化歸思想將a向?qū)W過的內(nèi)容b轉(zhuǎn)換,利用b可以很容易地將問題解決,然而在解決完b問題時,還需要將b還原成為a的形式,也就是得到a函數(shù)問題的結(jié)果。在解決a問題時比較繁瑣,但是能夠通過自己掌控的步驟來求出正確的解。根據(jù)解析得知化歸具有復(fù)雜性。
二、在高中函數(shù)中化歸思想的應(yīng)用
(一)從未知轉(zhuǎn)換為已知
為了快速解決函數(shù)中的未知問題,一般我們是用化歸思想解決,運用該思路將已知與未知形成相關(guān)性,然后再運用熟悉的解題思路來解析問題。該種思路能夠快速地解決函數(shù)問題,通常在三角函數(shù)中求得最值時,就是利用該方法將未知問題轉(zhuǎn)化為熟悉的解題思路,進行“曲線”解決該問題。下面就來舉例說明:
將y=sinx+cosx+sinx·cosx這一函數(shù)的最值求出來:
解題思路為:可以將m這一代換值引入函數(shù)中,m=sinx+cosx,那么可以得出sinx·cosx= ·(m2-1)。
運用這樣的化歸思想之后,就可以將看似復(fù)雜的函數(shù),轉(zhuǎn)化為學生熟悉的二次函數(shù),因此求解就較為簡單,將剛才化歸的函數(shù)代入y公式中,可以得出:
y= +m= -1
在以上的公式中可以得知m∈[- , ]
因此可以得出-1≤y≤ +
假設(shè)m= ,x=2kπ+ (將k設(shè)置為整數(shù)時),ymax= + ,
假設(shè)m=-1,x=2kπ+π或x=2kπ+ (將k設(shè)置為整數(shù)時),ymin=-1
根據(jù)該題的解析,可以迅速地將看似復(fù)雜的函數(shù)進行求解。
(二)使用圖形將函數(shù)解析題使用化歸思想轉(zhuǎn)化
函數(shù)題轉(zhuǎn)化為圖形進行求解的化歸思想,能夠使抽象的數(shù)學題目變得形象化,利用直觀的圖形來解析函數(shù)題能達到事半功倍的效果,所以在函數(shù)教學中,大多數(shù)采用該種方式來解析函數(shù),學生利用圖形化方式不但增加了解題思路,更容易得到一些啟發(fā)。例如,在求f(x)=( -6x+13)- 這一函數(shù)的最大值時,解析過程如下:
可以將函數(shù)轉(zhuǎn)化成為函數(shù)f(x)= -
因此轉(zhuǎn)化成為上面的函數(shù)時,就可以當作點A(3,2)到拋物線上的某個點P(x、x2)點的距離和B點(0,1)到P點的距離之差,如下圖所示。
當PB和PA之間的間隔不等于AB時,P0在AB延長線上時,所設(shè)置的函數(shù)最大值為|AB|,當求出A點和B點的坐標時,就可以求出函數(shù)的最大值為 。
該類型的題目通常都會采用化歸思想的方式將策略向圖形轉(zhuǎn)換,然后再利用圖形或者增添輔助線的方式來將結(jié)果算出,這是學生在解函數(shù)題時的一個捷徑。即便很復(fù)雜的函數(shù)題,也都不會離開此規(guī)律,在注入化歸思想的理念之后,就會很快地解決函數(shù)題。
此外,在高中函數(shù)中運用化歸思想,還有特殊到普通的化歸方法、常量與變量之間的化歸、相等與不等的化歸等。數(shù)學思想在高中數(shù)學函數(shù)學習中起著非常重要的作用,所以只要將化歸思想融會貫通,學生在接觸任何新型題材的函數(shù)題時,都不會被難倒。
學生在聽完課后,感覺自己能夠懂得教師的解題思路,卻無法正確地將類似習題解答正確。究其原因在于沒有熟練掌握教師所教授的教學思路。因此,在函數(shù)題解析中,學生只有熟練掌握化歸思想,才能夠在考試中游刃有余,立于不敗之地。
參考文獻:
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編輯 張珍珍