摘?要:數(shù)學(xué)解題過程是一個(gè)非常有邏輯性、系統(tǒng)性的過程,面對(duì)不同類型的題目,可以聯(lián)系到的解題方法也是多種多樣的。而復(fù)變函數(shù)在整個(gè)數(shù)學(xué)體系中占有十分重要的地位和作用,如何在解題過程中充分的熟練、掌握相關(guān)解題思維,提高解題能力,在進(jìn)行復(fù)變函數(shù)的學(xué)習(xí)過程中十分重要。本文通過介紹兩種方法,將數(shù)學(xué)解題中典型的劃歸、轉(zhuǎn)化方法貫穿復(fù)變函數(shù)的解題過程,從而大大提高其在復(fù)變函數(shù)解題中的運(yùn)用,提高解題能力。
關(guān)鍵詞:復(fù)變函數(shù);解題方法;化歸;轉(zhuǎn)化
作為數(shù)學(xué)方面的重要基礎(chǔ)課程之一,復(fù)變函數(shù)的運(yùn)用在整個(gè)數(shù)學(xué)邏輯體系中地位非常重要,學(xué)好復(fù)變函數(shù),既是對(duì)之前所學(xué)的課程進(jìn)行一個(gè)鞏固和溫習(xí),實(shí)現(xiàn)熟練地運(yùn)用,同時(shí)也是為后續(xù)關(guān)于各類函數(shù)的課程的學(xué)習(xí)、深造打好的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。復(fù)變函數(shù)的解題方法為其他涉及這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的數(shù)學(xué)分支,提供了一個(gè)更為清晰、重要的解題工具,從而在其他涉及數(shù)學(xué)的領(lǐng)域中都具有很廣泛的運(yùn)用。
一、 復(fù)變函數(shù)
復(fù)變函數(shù)論產(chǎn)生于十八世紀(jì),其全面發(fā)展是在十九世紀(jì),就像微積分的運(yùn)用的直接擴(kuò)展統(tǒng)治了十八世紀(jì)的數(shù)學(xué)那樣,復(fù)變函數(shù)這個(gè)新的分支統(tǒng)治了十九世紀(jì)的數(shù)學(xué)。身為數(shù)學(xué)中一門豐富的學(xué)科,在當(dāng)時(shí)的數(shù)學(xué)家公認(rèn)復(fù)變函數(shù)論是數(shù)學(xué)分支中內(nèi)容最為豐饒的學(xué)科之一,并且贊譽(yù)其為十九世紀(jì)的數(shù)學(xué)享受,也有人稱贊它是抽象科學(xué)中最和諧的理論之一。
復(fù)變函數(shù)的相關(guān)理論應(yīng)用十分廣泛,在其他學(xué)科領(lǐng)域也有著大量的運(yùn)用,例如物理學(xué)利用復(fù)變函數(shù)解決穩(wěn)定平面場(chǎng)的計(jì)算。同時(shí),其在微分方程、數(shù)論、概率論等領(lǐng)域也有成熟的發(fā)展,大大促進(jìn)了數(shù)學(xué)領(lǐng)域的廣闊分支的進(jìn)步發(fā)展。
二、 化歸的方法
(一)化歸的方法的原則
在復(fù)變函數(shù)的一系列解題方法中,化歸方法是其中最為普遍存在的方法之一。學(xué)生在完全理論掌握之后,若同樣能夠運(yùn)用這種方法進(jìn)行熟練的演算的話,可以提高學(xué)生的解題能力。但是,若是想要真正地理解并且正確的運(yùn)用化歸方法,需遵循以下幾個(gè)原則:
1. 熟悉化原則
面對(duì)其他未知的問題時(shí),就能夠通過讀題和分析,再思考以前所遇到的題型能否找到類似出題規(guī)律的題目,將其轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,用學(xué)過并且熟練掌握的知識(shí)和方法進(jìn)行解答。如果轉(zhuǎn)化問題的能力并不熟練,或者遇到的題并沒有發(fā)現(xiàn)是熟悉的,那么可能就難以正確作答,就更沒有辦法找到合適的轉(zhuǎn)化方法。
2. 簡單化原則
面對(duì)復(fù)變函數(shù)的題目時(shí),可以將看似困難復(fù)雜的問題往簡單的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在這個(gè)過程中,可以鍛煉學(xué)生自己的思維變通能力,并且簡化做題步驟,從而更加便捷地進(jìn)行答題。
3. 直觀化原則
首先學(xué)生是一定要進(jìn)行復(fù)變函數(shù)方面的大量解題,這樣才能夠在題目中找到一致的規(guī)律。這樣在對(duì)于抽象、深?yuàn)W的問題,可以通過將其類比至其他相對(duì)比較直觀,具體、淺顯易懂的方向,再利用所學(xué)過的知識(shí)和方法進(jìn)行解答。
因此,化歸要最大限度地做到化繁為簡、化難為易、化抽象為具體等,在復(fù)變函數(shù)的解題過程中,要用變化發(fā)展的眼光去看待問題,對(duì)問題進(jìn)行化歸。
(二)在復(fù)變函數(shù)中的運(yùn)用
在復(fù)變函數(shù)教學(xué)中,對(duì)于基本概念,做題時(shí)候切忌不要只是簡單地按照理論知識(shí)解答,照本宣科,這樣思維容易進(jìn)入死胡同,難以探尋出更為簡便的解題方法。
總之,在對(duì)復(fù)變函數(shù)進(jìn)行認(rèn)真的學(xué)習(xí)之后,充分掌握相關(guān)數(shù)學(xué)概念,在解題過程中發(fā)散思維,用聯(lián)系的觀念看問題,學(xué)會(huì)舉一反三,夯實(shí)基礎(chǔ)。
三、 轉(zhuǎn)換的方法
轉(zhuǎn)化思想是數(shù)學(xué)中一種非常重要的思想,是運(yùn)用一定的技術(shù)和手段把一待解決的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為另外一個(gè)或幾個(gè)較簡單的數(shù)學(xué)問題,從而使問題得到解決的一種思想方法,這在復(fù)變函數(shù)的解題應(yīng)用中尤其廣泛。
轉(zhuǎn)換思想對(duì)解答數(shù)學(xué)題目時(shí)的邏輯思維要求尤其更高,只有在充分的對(duì)復(fù)變函數(shù)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)、理論體系和研究方法有一定程度的了解,才能夠自如地對(duì)未知的題目進(jìn)行準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到成功解題的目的。而復(fù)變函數(shù)是數(shù)學(xué)分析在復(fù)數(shù)域內(nèi)的延伸,這使得轉(zhuǎn)換思維在復(fù)變函數(shù)的解題過程中尤為重要,如何將復(fù)變函數(shù)的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)分析中相對(duì)常見的問題來研究、解答,對(duì)解題技巧提出了一定的要求。
例如,在學(xué)習(xí)復(fù)變函數(shù)概念時(shí),如何將函數(shù)轉(zhuǎn)化為w=u(x,y)+iv(x,y),這時(shí)候就可以借助于相當(dāng)熟悉的實(shí)二元函數(shù)來進(jìn)行類比。將實(shí)二元函數(shù)的性質(zhì)和研究方法有了深入的理解和認(rèn)識(shí)之后,就可以去探索復(fù)變函數(shù)的性質(zhì),并且討論其極限和連續(xù)性。對(duì)于某些積分理論不能解決的復(fù)積分問題,就可以運(yùn)用羅郎級(jí)數(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),將復(fù)雜的復(fù)變函數(shù)積分轉(zhuǎn)化為簡單的積分,從而進(jìn)行計(jì)算。另外,在求解復(fù)變函數(shù)積分過程中,利用代換的思想,將較為復(fù)雜的函數(shù)轉(zhuǎn)化為第二類曲線積分,從而利用曲線的復(fù)參數(shù)方程,結(jié)合曲線積分的概念,運(yùn)用換元的思想來實(shí)現(xiàn)復(fù)變函數(shù)的積分,這樣就可以將復(fù)積分就轉(zhuǎn)化為定積分來處理。
在解題的過程中,面對(duì)未知的題目,要充分調(diào)動(dòng)大腦去創(chuàng)設(shè)條件,啟發(fā)自己的類比轉(zhuǎn)化思維,從而實(shí)現(xiàn)自主探索,并且將題目實(shí)現(xiàn)正確的轉(zhuǎn)化,從而做到將未知、復(fù)雜的亟待解決的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題。
四、 總結(jié)語
劃歸和轉(zhuǎn)化兩種思維方式,在復(fù)變函數(shù)的解題中一直都得到了廣泛的應(yīng)用。因此,在進(jìn)行復(fù)變函數(shù)的解題過程中思維的鍛煉,必要的前提都是要對(duì)基本概念、理論和方法進(jìn)行充分學(xué)習(xí),這樣才能切實(shí)的掌握更為簡便、快速的解題方法,實(shí)現(xiàn)提升思維能力的目的。
作者簡介:
劉莉,貴州省黔南布依族苗族自治州,黔南民族幼兒師范高等??茖W(xué)校。