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“由内及表”与“层层剥笋”

2019-07-19周莹

活力 2019年8期
关键词:直角坐标代数向量

周莹

在数学解题中巧妙地运用转化思想,可以化难为易、化繁为简,达到事半功倍的效果。数学解题的策略就是为实现解题目标所采取的对策,即按照数学题目在外形、结构、思维等方面的特点,采取针对性的具体手段和方法以达到解题的目的。

一、从一般到特殊。化特殊为一般

“一般转化为特殊”和“特殊转化为一般”是用辩证的观点来观察和处理问题的两个思维方向相反的思想方法,两者既各有其独特的作用,又是互相制约、互相补充的。

(一)一般转化为特殊

“一般转化为特殊”在数学解题中的应用比比皆是,如定值、定点、定线、定圆等问题,解选择题的特值检验法也是把一般结论特殊化的应用。

分析:为了解题的方便,可把它们的周长设为特殊的数值。

从上例中看出,对若干典型的(有代表的)特殊个体进行深入探讨,常常可以找出问题的关键,从而有助于揭示一般问题的本质,进而使一般问题的解决有所突破。

(二)特殊转化为一般

“特殊转化为一般”在数学解题的应用中以“找规律”题目最为显著。

二、形结合数,数体现形

(一)形转化为数

很多数学问题,已知图形已经做出,或容易做出,要解决这类问题,主要是寻找恰当表达问题的关系式,即将几何问题代数化,以数解形,使问题获解。例如平面向量用坐标表示,可将几何问题转化为代数问题。

例2:如图所示,正方形ABCD中,P為对角线BD上的一点,四边形PECT是矩形,证明PA=EF。

分析:本题所给图形为正方形,故可考虑建立平面直角坐标系,用向量坐标法来解决,为此只要写出PA和EF的坐标,证明其模相等即可。

这是数形结合思想的重要体现,利用向量坐标法时,选取适当的位置建立坐标系是关键。

(二)数转化为形

很多数学问题,本身是代数方面的问题,但通过观察可发现它具有某种几何特征,由这种几何特征可发现数与形之间的新关系,将代数问题化为几何问题,使问题获解。

三、正面与反面的转化

在解决数学问题时,我们往往是由已知推出结论,长此以往形成了从正面思考问题的思维定势,而有些问题从正面解决会比较麻烦。所以,我们可以从其反面入手解决。另外,反证法也是利用了正面与反面转化的思想。

例3:已知方程x2+ax+1=0,x2+2x-a=0,X2+2ax+2=0,若三个方程至少有一个有实根,求实数a的取值范围。

分析:若直接正面求解,则需分类讨论且情况繁多,因此考虑问题的反面,应用“补集”思想解决。

“正难则反”为我们研究问题开辟了新思路,今后要有意识地去体会并运用,在顺向思维受阻时,改用逆向思维,这是转化思想的又一体现。

四、实际问题向数学问题的转化

实际问题向数学问题的转化,是在理解的基础上,通过列表、画图、引入变量、建立直角坐标系等手段把实际问题翻译成数学问题,把文字语言翻译成数学符号语言。

总之,在数学解题中巧妙地运用转化思想可以化难为易、化繁为简,达到事半功倍的效果。因此,我们应该在整个数学学习中贯穿转化这条主线,经常有意识地突出转化思想,这样我们的解题能力才能有显著的提高。

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