曹太忠
摘 要:化歸思想一直受到廣大數(shù)學(xué)教師的高度重視,幾乎滲透整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)的方方面面?;瘹w方法在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用十分廣泛,學(xué)好數(shù)學(xué)必須學(xué)會(huì)化歸方法解題.掌握化歸思想對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)很有幫助.
關(guān)鍵詞:化歸;解題;作用
在中小學(xué)數(shù)學(xué)教材中蘊(yùn)涵著許多重要的數(shù)學(xué)思想方法,其中化歸思想方法是其中之一,化歸方法在解決數(shù)學(xué)問題中很有幫助,已經(jīng)成為一種解題的基本策略。所以理解化歸思想和方法是數(shù)學(xué)教學(xué)中舉足輕重。
化歸的原則一般來說,就是把沒有學(xué)過的轉(zhuǎn)化成已知學(xué)過的。比如,把簡單的、具體的、特殊的、熟悉的知識(shí)作為基礎(chǔ),把復(fù)雜的化為簡單的,將未知的化為已知的,抽象的化為具體的,一般的化為特殊的,是的問題換一個(gè)面目,從而求解。
一般說來,化歸的策略就是由把一個(gè)問題換一個(gè)角度來思考。比如未知到已知策略、把特殊換成一般、由容易推廣到困難、正面不行就看反面、立體幾何難了化為平面問題、一般圖形退化到特殊圖形,在解析幾何中,就是把幾何問題和代數(shù)問題相互轉(zhuǎn)化,也就是數(shù)與形的轉(zhuǎn)化,這樣,常會(huì)出現(xiàn)柳暗花明又一村?;瘹w法是一種分析問題解決問題的基本思想方法.在數(shù)學(xué)解題時(shí)通常的作法是:將一個(gè)陌生的問題通過分解、變形、代換等多種方式,將它轉(zhuǎn)化為一個(gè)熟悉的較為簡單的問題,從而求出解答.如一元一次方程、因式分解簡單,學(xué)了一元二次方程我們就可以通過因式分解等方法,將它化歸為一元一次方程來解的.遇到特殊的一元高次方程時(shí),又是化歸為一元一次和一元二次方程來解的.又如平面幾何中三角形的面積、內(nèi)角和計(jì)算比較熟悉,那么多邊形的面積、內(nèi)角和的計(jì)算,就通過分割、合并為若干個(gè)三角形來加以解決的.先學(xué)代數(shù)問題,后面的幾何問題時(shí)就可以向它轉(zhuǎn)化,后來又可以把立體問題化歸為平面問題,任意角的三角函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為簡單的銳角三角函數(shù)問題來表示的例子就更多了.再如在高中,學(xué)了坐標(biāo)變換,我們就可以把一般圓錐曲線化為已經(jīng)熟悉的最簡單的圓錐曲線,難度就就小多了.化歸思想是在數(shù)學(xué)分析中也是一種重要的工具,比如,變量代換化歸法,如等價(jià)無窮小代換、換元積分法、常數(shù)變易法等就是一種轉(zhuǎn)化。對(duì)于正面和反面的相互轉(zhuǎn)化,有時(shí)候,順藤摸瓜,直面問題,從現(xiàn)有條件入手,可能會(huì)解題繁瑣,甚至無法找到解題思路.這時(shí)候,可以考慮換一個(gè)角度,反面求解,會(huì)豁然開朗.
例:已知函數(shù)f(M)=4M2-zM+1在(0,1)內(nèi)至少有一個(gè)零點(diǎn),試求實(shí)數(shù)z 的取值范圍.
方法一、設(shè)f(M)=4M2-zM+1,對(duì)稱軸是M=z/8,注意到f(0)=1>0,所以對(duì)稱軸一定是在y軸的右邊.(1)有Δ=z2-16f(0)>0z≤-4或z≥4,z∈R.z≤-4或z≥4,此時(shí)4≤z≤8;(2)當(dāng)z/8≥1時(shí),有f(1)<0 5-z<0 z>5,此時(shí)有z≥8. 綜合(1)(2)得實(shí)數(shù)的取值范圍是[4,+∞).
方法二、當(dāng)函數(shù)f(M)=4M2-zM+1在(0,1)內(nèi)沒有零點(diǎn)時(shí),4M2-zM+1=0 在(0,1)內(nèi)沒有實(shí)數(shù)根,這樣,思路開闊,很容易求得滿足題設(shè)的實(shí)數(shù)的取值范圍是[4,+∞)
由以上兩種解法,很明顯可以看出第二種解法,也就是換一種思路,從反面求解更加簡單,第一種解法要求數(shù)形結(jié)合與分類討論相結(jié)合,較第二種稍難.所以說化歸中的正反互換可以為我們的解題帶來方便.
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的精髓,學(xué)好數(shù)學(xué)思想方法,重在思考,有時(shí)學(xué)生在解題上的困難在于沒有掌握方法。例如,如果用金屬絲圍成底面為正方形面積為50平方米,高為4米的長方體,共需要多少鐵絲?顯然,這是一個(gè)實(shí)際的立體幾何的問題,經(jīng)過分析,會(huì)發(fā)現(xiàn)有簡單的方法,就是將這個(gè)長方體看成它是由上下兩個(gè)正方形面加四個(gè)高組成的,于是就的到需要的長度。再想想,我們發(fā)現(xiàn)將這個(gè)長方體展開為一個(gè)平面的形式,把它化歸到已經(jīng)熟悉的問題,畫出圖形,問題非常直觀,思路更加明晰,計(jì)算更加簡單。
化歸思想是數(shù)學(xué)解題的重要思想方法,我們要靈活地掌握、運(yùn)用它,才能更好地學(xué)好數(shù)學(xué),提高數(shù)學(xué)成績.雖然該方法被廣泛地使用,但不能一味把所有數(shù)學(xué)問題都通過化歸來解決.因此,我們不能只停留在問題本身的階段,而必須要不斷比較,不斷拓展,才能體會(huì)化歸思想的精髓所在。
參考文獻(xiàn):
[1]張家銘.《中學(xué)數(shù)學(xué)解題方法》,重慶教育出版社.1996.2.
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