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探讨转化思想方法在高中数学解题中的应用

2020-04-14叶敏

数学学习与研究 2020年5期
关键词:数学解题运用方法高中

叶敏

【摘要】高中数学知识抽象,重视学生基础知识的掌握、数学思维的培养.转化思想作为一种常见教学方法现已得到了广泛应用,应用在高中数学解题中效果显著.因此,本文对转化思想方法展开分析,提出其在高中数学解题中的运用方法,希望对数学教学起到帮助性作用.

【关键词】转化思想方法,高中,数学解题,运用方法

数学转化思想意为将复杂数据问题以等价形式转为容易理解的问题,即把语言描述转为图像表达、把图形转为数量.转化思想语言在高中数学解题中有助于降低学生理解难度、提高学习效率、培养灵活思维,具有事半功倍的效果.特别是近些年升学考试中体现得更加明显,在教学中教师需给予高度重视,提高学生问题解决能力,为后续学习打下坚实的基础.

一、转化思想应用在高中数学解题中的原则

第一,画图原则.很多学生在数学解题时仅限于一个知识点的应用,难以将代数与几何融合,解题效率不高.比如,学习代数时无法直接计算结果,但如果学会应用转化思想的画图原则就能够以画图的形式顺利解题.第二,公式拆分化原则.公式拆分原则是以改变命题叙述的形式解题,比如,导数学习过程中经常遇到公式化简,应用公式拆分即可将复杂的公式转换成学生可以接受的计算公式,化简为易.因为一些复杂的计算公式其前身是由多个计算公式组成的,将它们将拆分开来就会顺利找到答案.第三,简单化原则.简单化思想实质是将抽象化的问题转为直观简单的问题,帮助学生降低理解难度.因为高中数学课程知识点散碎且内容量大,多数数学难题综合应用所学的不同知识点.因此,学生解题时难以抓住相应的理论解题,而应用简单化思想将复杂的问题转为熟悉的问题,有助于提高解题效率.

二、转化思想方法在高中数学解题中的应用

(一)转化思想在三角函数中的应用

转化思想是通过运用简单化思想将复杂的问题变的简单化,这也是高中数学解题常见方法,是分解构造转化问题的重要形式,在三角函数中应用比较广泛.

比如,如果是直线3x+4y+m=0与圆(x=1+cosθ,y=-2+sinθ)没有公共点,则实数m的取值范围是多少?解题过程:分析已知条件进行简化可知4sinθ+3cosθ=5-m,两条曲线没有公共点,同时-5<4sinθ+3cosθ<-5.由此得出5-m>5或5-m<5,m的取值范围为m>10或m<0.

(二)转化思想在不等式最值中的应用

应用转化思想将抽象化的问题转为直观的问题.高中数学经常出现数、形、式之间转化的现象,特别是一些代数问题使用几何思维求解,有助于提高解题速度.不等式解题可结合问题条件,相关特征构造出辅助函数,将问题条件与结论转换,分析辅助函数与性质找到问题答案.

比如,f(x)=cosx+cos2x=2cos2x+cosx-1=2t+t-1,其中,t=cosx∈[-1,1].求f(x)的最小值.解题过程为:把二次函数与三角函数融合,通过三角函数将f(x)=cosx+cos2x转为2cos2x+cos-1,再用t表示cosx转化为f(x)=2t2+t-1的函数.通过画图可知最小值,数形结合.

(三)转化思想在解三角形中的应用

解三角形习题也是高考重点内容,該类习题考查方式也是多样的.在近些年考试中利用正弦、余弦定理进行边角转换,既是考试难点也是转化思想的应用.高中数学解题中引导学生将繁杂的知识变得简单,可培养学生自觉转化意识,提高数学问题应变能力、思维能力,掌握更多解题技巧.

(四)转化思想在圆锥曲线中的应用

高中数学课程中圆锥曲线习题解题过程烦琐,这也是高中数学教学重难点,加上计算公式与化简方法的应用进一步增加学生解题难度.因此,笔者建议运用转化思想降低理解难度.

比如,椭圆问题中求各参数,学生解题过程中通常会先解出参数,逐步计算化简.不过,这种解题方法仍旧复杂难以快速得到答案.因此,教师可以通过转化思想将椭圆问题转化为余弦和正弦的问题,根据sin2x+cos2x=1公式,可以顺利帮助学生解决圆锥曲线习题.

(五)转化思想在概率中的应用

从正面的角度应用转化思想分析问题经常会遇到一些困难,然而从反面角度分析可以避免一些困难.高中数学解题经常出现正面解题困难、反面解题简单的现象.因此,教学中教师应培养学生的逆向思想,应用反证法解题,尤其是概率习题,将问题与其对立事件的关系进行对比,最终找到问题答案.

比如,A,B,C三人投篮,每人投篮一次.对三人而言都投中目标的概率为0.6,计算至少有一个人投中的概率.解题思路:将A,B,C分为三类,第一类,一人投中两人没有投中,第二类,两人投中一人没有投中,第三类,三人全部投中.运用正向思维看该问题比较复杂,学生解题比较困难且计算时经常遗漏.因此,教师应引导学生利用反向思维解题,得出A,B,C中至少有一人投中的概率为0.936.

三、结 语

总而言之,高中数学习题具有多变性与灵活性,科学应用转化思想可以防止死板硬套现象.数学转化过程中,教师应引导学生应用画图思想、公式拆分思想、简单化思想将复杂的问题变得简单化,将抽象的问题变得具象化.教学中培养学生的转化思想有利于提高解题能力与解题效率.

【参考文献】

[1]吴金华.数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用分析[J].数学学习与研究,2018(23):35.

[2]杨新运.等价转化思想在高中数学解题中的应用[J].福建基础教育研究,2017(10):61-62+65.

[3]李贞凌.数形结合思想方法在高中数学教学与解题中的应用[J].学周刊,2017(27):105-106.

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