李連明
[內(nèi)容摘要]對很多學(xué)生而言,數(shù)學(xué)這門學(xué)科學(xué)起來很難,因為數(shù)學(xué)題永遠(yuǎn)做不完,而且還以千變?nèi)f化的形式出現(xiàn),難以把握所有數(shù)學(xué)題的解題思路。其實(shí),只要學(xué)生掌握了一定的方法,再難的數(shù)學(xué)題也能迎刃而解。這就要求學(xué)生在解題過程中具有轉(zhuǎn)化思想。本文中以具體的數(shù)學(xué)題為例對轉(zhuǎn)化思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用進(jìn)行了闡釋。
[關(guān)鍵詞]轉(zhuǎn)化思想;高中數(shù)學(xué)解題;應(yīng)用
轉(zhuǎn)化思想,也被稱為化歸思想,是轉(zhuǎn)化與歸結(jié)的總稱。它是一種把待解決或未解決的問題,通過某種轉(zhuǎn)化過程歸結(jié)到一類已經(jīng)能解決或比較容易解決的問題中去,最終求得問題解答的數(shù)學(xué)思想。轉(zhuǎn)化是高中數(shù)學(xué)解題的一種重要的思想方法,運(yùn)用非常廣泛,轉(zhuǎn)化得當(dāng),可以大大減化解題過程,降低解題難度。
一、轉(zhuǎn)化思想在三角函數(shù)問題中的應(yīng)用
三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的一個難點(diǎn)內(nèi)容。我們在求三角函數(shù)中特殊角的正弦、余弦、正切、余切值時會很容易得到答案,如 30o角、45o 角、 60o角、 90o角,但更多的時候三角函數(shù)中出現(xiàn)的角不是這些特殊角,需要查表求值,這就給解題帶來了很多麻煩。如果我們能運(yùn)用轉(zhuǎn)化的思想將不同的三角函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為同一個三角函數(shù)問題,那么解題就會變得很容易。
例如,利用三角公式化簡sin20o( tan40o+1),這道題中的20o和40o都不是特殊角,因此要想順利解出此題,就需要我們對其進(jìn)行轉(zhuǎn)化。可以通過三角函數(shù)中正弦、余弦、正切之間的轉(zhuǎn)化來將問題簡單化。
解:tan40o=sin40o/cos40o
sin20o(tan40o+1)=sin20o×( sin40o/cos40o+1)
=sin20o×[2×( cos40o+ sin40o)/cos40o]
=2cos70o×(sin70o/cos40o)
= - (cos40o/cos40o)
= -1
從上述解題過程我們可以看出,此類解題方法充分體現(xiàn)出了轉(zhuǎn)化思想在三角函數(shù)問題中的普遍應(yīng)用。其實(shí),在解決三角函數(shù)的化簡和求值等實(shí)際問題時轉(zhuǎn)化思想隨處可見,如 cos-sin2a=cos2a。
二、轉(zhuǎn)化思想在集合問題中的應(yīng)用
集合是高中數(shù)學(xué)知識中的一個難點(diǎn)內(nèi)容,解決某些集合問題時,學(xué)生往往不知如何入手,這時需要利用轉(zhuǎn)化思想,將其轉(zhuǎn)化為自己學(xué)過的、比較熟悉的知識,以便很快得到答案。
例題: 已知 M=(a,b)|a2+b2=1,N=(a,b)|a+b=1,求 M∩N。
分析:M是N的子集可以轉(zhuǎn)化為 M∩N=M,M∪N=N 。由M、N兩個集合中元素的表示形式可知兩集合表示的是平面上的點(diǎn)。 M=(a,b)|a2+b2=1,表示以原點(diǎn)為圓心, 1為半徑的圓上所有點(diǎn)的集合; N=(a,b)|a+b=1,表示直線a+b-1=0上所有點(diǎn)的集合。所以M∩N表示圓與直線兩個圖像中的交點(diǎn)。
解:因為M=(a,b)|a2+b2=1,N=(a,b)|a+b=1
所以兩圖像的交點(diǎn)為 ?(1,0)、(0,1)。
所以 M∩N的集合為(1,0)、(0,1)。
從此題的解法可以看出,求點(diǎn)的交集問題通??梢赞D(zhuǎn)化為求曲線之間的公共點(diǎn)問題,并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為求方程組的解的問題。也可以將問題用圖形表示出來,這樣會使問題更形象化,更容易解決。
三、轉(zhuǎn)化思想在概率問題中的應(yīng)用
高中階段,我們解決概率問題時,由于概率往往存在對立的情況,如果直接求概率比較麻煩,可以考慮運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想,將問題轉(zhuǎn)化到對立問題上去,先求對立問題的概率,再用1減去對立問題的概率即可。
例題:現(xiàn)在有兩個袋子,里面分別有5個小球,兩個袋子里的小球上分別標(biāo)有數(shù)字3、4、5、6、7,我們要從兩個袋子里分別拿出一個球,將兩個球上的數(shù)字相加,求兩個小球的數(shù)字相加的和不等于9的概率。
分析:要想直接求兩個小球數(shù)字相加之和不等于9的概率,先要分別求出兩個小球數(shù)字相加之和等于7、8、10、11、12、13的概率,然后將求出的概率相加,這樣的解題過程很麻煩。我們可以考慮將問題轉(zhuǎn)換一下:兩個小球的數(shù)字相加之和不等于9的概率等于1減去兩個小球數(shù)字相加之和等于9的概率,這樣求解就比較容易了。
解:兩個小球數(shù)字相加之和等于9的情況有四種:3+6,4+5,5+4,6+3,而且所有情況都出現(xiàn)的情形有25種,所以兩個小球數(shù)字相加之和等于9的概率為 ,因而兩個小球的數(shù)字相加之和不等于9的概率就為1- = 。
轉(zhuǎn)化思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用很靈活,它可以將抽象化為具體,將深奧難懂轉(zhuǎn)化為淺顯易懂,將復(fù)雜化為簡單,將生疏化為熟悉,為學(xué)生解決數(shù)學(xué)難題提供一條便捷的路徑。熟練應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想,靈活地解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題,將有利于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力和技巧。
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(責(zé)任編輯 趙永玲)