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浅谈化归思想在高中数学解题中的应用

2016-08-04隋翔宇

山西青年 2016年14期
关键词:常量式子变量

隋翔宇

东营市一中,山东 东营 257091



浅谈化归思想在高中数学解题中的应用

隋翔宇

东营市一中,山东东营257091

摘要:数学思想的运用可使学生轻松、高效实现顽固性复杂数学难题的解决,极大提高了学生的解题效率。化归思想是重要的数学思想,同时也是高中数学解题中运用较为广泛一种数学思想,它既是解题思想,也是一种有效的解题策略,巧用化归思想,可达到事半功倍的解题效果。本文就如何在高中数学解题中运用化归思想提出可行性建议,以飨读者。

关键词:化归思想;高中数学

所谓化归思想,即“转化”与“归结”。简单而言,就是人们在数学解题中遭遇困境时,可以将一个问题转化为另一个问题,即通过转化手段,归纳为另一个问题,而所转化与归纳的这一问题恰巧具有可行性的解题策略。这样,先前的问题便迎刃而解。在高中数学学习中,化归思想的运用比比皆是,例如,或新知与旧知的转化、或数与形的转化、或多元转为一元、或空间巧化为平面计算等等均是化归思想的直接表现。

一、巧用“数形转化”方式渗透化归思想

化归思想是一种常见的数学思想方法,高中数学具有枯燥、繁琐、复杂、艰涩难懂的学科特征,特别是在解题过程中,如果不能尽快理清思路,确定解题方法,复杂问题将会大大挫伤学生解题的积极主动性。而此时如果渗透化归思想,对难题进行形式或内容上的等价转化,难题有可能会“柳暗花明又一村”。在高中数学解题中,化归思想运用的策略有很多,其中数形转化便是其中一个有效策略。运用数形转化思想,强化数与形的结合,实现高难度问题的解决是化归思想的一个重要体现。

二、注重立体与平面间的转化,巧解难题

化归思想是高中问题解决的基本思想,在运用化归思想的具体过程中,学生应遵循一定的原则,即熟悉化原则、简单化原则、和谐化原则、直观化原则等。简而言之,学生要能使转化后的问题更加直观、清晰,问题解决更加方便快捷。在高中数学中,关于立体几何的题目占据整个高中数学学习内容的一大部分,如何高效解决这些问题成为备受学生与教师关注的话题。运用化归思想,巧妙将立体几何转化为平面几何,可以大大减低立体几何问题的抽象、晦涩,促使学生高效解题。

在解答复杂立体几何问题时,很多学生苦于找不到科学方法,而通过做辅助线、分割、展开、补全图形等多种方法实现立体几何向平面几何的转化很有必要。有以下一道立体几何题目:在直棱柱A1B1C1-ABC中,AB AC AB=AC=2,AA1=4,D是BC中点。(1)求异面直线A1B与C1D所成角的余弦值。(2)求平面ADC1与ABA1所成二面角的正弦值。这是一道典型的立体几何题目,但是在不做辅助线之前,从抽象的立体视角来看,第一问与第二问的解决很困难,但是如果取B1C1的中点D1,然后连接A1D1,BD1就能轻松实现将立体几何问题转向平面来解决,问题便会迎刃而解,如下图所做辅助线:

图1

由以上例子可知,展开图形就是将立体图形通过展开、摊平,使其变为直观的平面图形,这样在立体空间内不容易发现的一些隐含类解题信息便会逐步呈现,这更有利于学生发现某些数量关系,尽快找出答案。

三、常量问题转化为变量,实现轻松解题

在高中数学学学习中,学生们已经习惯将x作为任何式子中的变量,他们脑海中甚至了已经形成了“x为变量”的定式思维,但是在一些问题中,墨守成规,以“x为变量”的思维很难突破问题解决的瓶颈,这加大了问题的难度。因此,学生要善于在解决某些数学问题时渗透化归思想,将式子中的变量视为常量,将常量作为变量,独辟蹊径,也许会取得不错的解题效果。

关于常量与变量相互转化的问题,有以下经典题目:已知实数p,满足|p|≦2,又含有p的不等式x2+px+1>2x+p恒成立,求x的取值范围。很多学生在做此题时,很容易将该题目认为是含有变量x与常量p的不等式求解,但如果一旦运用该思想进行求解,便会发现难上加难。反之,如果转变思维,注重将式子中的x视为常量,将p作为变量,可以简化求解过程,问题便简单很多。具体而言,可将原式子化为关于p的一元一次不等式p(x-1)+(x-1)2>0即f(p)=p(x-1)+(x-1)2,这样就将原式子轻松转化为以上一元一次不等式,最终解得x<-1,或x>3。由以上的例子可知,解题时将常量问题转化为变量,更容易实现问题的轻松解决。诚然,该方式是化归数学思想的重要体现,学生们解题过程中如果遇到类似题目,要巧用化归思想,实现常量与变量间的转化。当然,常量转为变量并不适合所有题目,教师在解题过程中应酌情使用。

综上可知,化归思想应用于高中数学解题,不仅能帮助学生理清思路、找准解题方向,更能活化学生思维,启迪学生智慧,提升学生能力,最终使其养成运用数学思想方法解决数学难题的习惯。诚然,这不仅对学生高中数学学习有促进作用,甚至还能为学生以后的数学学习奠定坚实的基础。在高中数学数学解题中运用化归思想,要求学生巧用数形转化、立体平面转化、常量变量转化等策略,实现数学难题的解决。当然,在具体的解题过程中,学生要懂的融汇贯通,随机应变,充分发挥化归数学思想的效用。

[参考文献]

[1]任兴发.化归思想在高中函数教学中的应用研究[D].内蒙古师范大学,2013.

[2]杨社锋.化归思想在高中数学解题中的应用[D].河南大学,2014.

[3]鲍怡.化归思想方法在中学数学教育中渗透的案例研究[D].苏州大学,2009.

中图分类号:G633.6

文献标识码:A

文章编号:1006-0049-(2016)14-0210-01

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