摘要:轉(zhuǎn)化思想是高中數(shù)學(xué)中極為重要的一種思想方法,轉(zhuǎn)化思想的精髓在于將復(fù)雜的、難以解決的問題轉(zhuǎn)化為簡單的、具體的問題,將問題一層一層的抽絲剝繭,通過問題的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì),既能快速地解決問題,還能鍛煉學(xué)生的思維能力。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)化;構(gòu)造;數(shù)形結(jié)合
數(shù)學(xué)問題的解決離不開轉(zhuǎn)化的思想,對于一些復(fù)雜的難題,就更離不開轉(zhuǎn)化思想的鋪墊。通過巧妙的轉(zhuǎn)化,可以充分利用題目中的已知條件,以創(chuàng)新的思維方式去思考問題,從而采用創(chuàng)新的方法去解決問題,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。
一、 善用韋達(dá)定理,巧求兩點(diǎn)距離
對于解析幾何中求兩點(diǎn)之間距離的問題,直接求點(diǎn)的坐標(biāo)往往會比較麻煩。如果能夠得到相關(guān)的方程,通過韋達(dá)定理,將問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,換一種思路表示出兩點(diǎn)之間的距離,可以達(dá)到事半功倍的效果。
例1現(xiàn)有拋物線y=12px2(p>0)和定點(diǎn)F,F(xiàn)的坐標(biāo)為0,p2,過定點(diǎn)F引傾角αα≠π2的直線,直線與拋物線相交于M、N,求出M、N之間的距離。
解析:將過定點(diǎn)F的直線方程設(shè)為:x=0+t*cosα,y=p2+t*sinα(t為參數(shù)),將所設(shè)的直線參數(shù)方程代入拋物線方程y=12px2(p>0),可得:p2+tsinα=12p(tcosα)2,化簡即為t2cos2α-t2psinα-p2=0,根據(jù)韋達(dá)定理可得:t1+t2=2p
sinαcos2α,t1t2=-p2cos2α。根據(jù)t的幾何意義,|MN|=|MF|+
|FN|=|t2-t1|=(t2-t1)2=(t2+t1)2-4t2t1=2p*sec2α。
點(diǎn)撥:本題中通過運(yùn)用韋達(dá)定理,將兩點(diǎn)之間的距離問題進(jìn)行了巧妙的轉(zhuǎn)化,不但準(zhǔn)確地得出了結(jié)果,還節(jié)省了寶貴的時(shí)間,大大提高了解題效率,是一種非常好的方法。
二、 巧妙構(gòu)造,化不等式為數(shù)列
構(gòu)造思想在數(shù)學(xué)問題的轉(zhuǎn)化中占有重要地位,對于一些難以解決的問題,采用構(gòu)造思想,可以將原本復(fù)雜的問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化。例如對含有n的不等式證明問題,采用構(gòu)造數(shù)列的方法,可以巧妙地化復(fù)雜為簡單,從而將不等式問題轉(zhuǎn)化為數(shù)列問題,更有利于解決問題。
例2證明不等式1n+1+1n+2+…13n+1>1(n∈N*)。
解析:構(gòu)造數(shù)列:an=1n+1+1n+2+…+13n+1,那么an+1-an=13n+4+13n+3+13n+2-1n+1=13n+4+13n+2-23n+3=2(3n+2)(3n+3)(3n+4)>0,所以數(shù)列{an}是遞增數(shù)列,又a1=12+13+14=1312>1,所以an>1(n∈N*),所以原不等式得證。
點(diǎn)撥:本題中采用構(gòu)造數(shù)列的方法巧妙地解決了不等式證明問題,通過新構(gòu)造出的數(shù)列,巧妙地判斷出該數(shù)列是遞增數(shù)列,從而證明不等式。通過構(gòu)造數(shù)列可以事半功倍的解決問題,提高解題效率。
三、 數(shù)形結(jié)合,突破實(shí)根問題
對于方程的實(shí)根個(gè)數(shù)問題,并不需要求出具體的實(shí)根,如果能夠結(jié)合函數(shù)的圖像,將原本純粹的函數(shù)問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,巧妙地運(yùn)用函數(shù)的圖像與實(shí)根個(gè)數(shù)之間的關(guān)系,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想,采用創(chuàng)新的方法來解決問題。
例3已知函數(shù)f(x)=|lnx|,g(x)=0,0 |x2-4|-2,x>1,那么對于方程|f(x)+g(x)|=1的實(shí)根個(gè)數(shù)為。 解析:設(shè)h(x)=f(x)+g(x)=-lnx,0 -x2+2+lnx,1 x2-6+lnx,x>2,將問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,方程|f(x)+g(x)|=1的實(shí)根個(gè)數(shù)即為函數(shù)h(x)與函數(shù)y=1與函數(shù)y=-1的交點(diǎn),利用相關(guān)的導(dǎo)數(shù)知識可以畫出h(x)的圖像,通過所作的圖像,可以直觀地看出h(x)與y=1和y=-1共有4個(gè)交點(diǎn),所以方程|f(x)+g(x)|=1的實(shí)根個(gè)數(shù)為4個(gè)。 點(diǎn)撥:本題的難點(diǎn)在于轉(zhuǎn)化思想的運(yùn)用,要想到將函數(shù)問題與其圖像相結(jié)合。接著嚴(yán)格按照函數(shù)的定義域,按部就班地畫出每一段的圖像,得出具體圖像之后,原本復(fù)雜的問題自然就迎刃而解了。 綜上所述,轉(zhuǎn)化思想存在于高中數(shù)學(xué)中的方方面面,無論是平面解析幾何問題、不等式問題或是函數(shù)問題,它們的解決都離不開轉(zhuǎn)化思想,轉(zhuǎn)化思想是高中數(shù)學(xué)知識之間相互聯(lián)系的紐帶,通過轉(zhuǎn)化思想可以將這些知識緊密地聯(lián)系起來,從而事半功倍的解決問題。 作者簡介:夏仁權(quán),云南省曲靖市,云南省富源縣勝境中學(xué)。