【摘 要】筆者對(duì)函數(shù)思維的定義及基本特點(diǎn)進(jìn)行分析,利用函數(shù)思維將中學(xué)數(shù)學(xué)題中的數(shù)學(xué)對(duì)象進(jìn)行關(guān)系轉(zhuǎn)化,并對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)中的某些數(shù)學(xué)例題以函數(shù)的方式進(jìn)行解答,以此探索出函數(shù)思維在中學(xué)數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用路徑。
【關(guān)鍵詞】函數(shù)思維;中學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)解題;應(yīng)用路徑
從數(shù)學(xué)解題思維的角度上來(lái)看,其主要解題思維有抽象思維、函數(shù)思維、具體思維及直覺(jué)思維。其中函數(shù)思維在數(shù)學(xué)解題當(dāng)中非常重要,它注重于對(duì)數(shù)學(xué)中的各個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化方式以函數(shù)的形式進(jìn)行表達(dá),能夠充分的體現(xiàn)出數(shù)學(xué)題目中的本質(zhì)變化,使學(xué)生能夠有效的利用函數(shù)思維進(jìn)行數(shù)學(xué)題目的解答,并能從中探索出更加靈活豐富的解題方法,極大提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。
一、函數(shù)思維定義分析
蘇聯(lián)偉大的思想導(dǎo)師恩格斯曾在《自然辯證法》這一著作中提到,自然界之所以是變化的,不是其本身產(chǎn)生了變化,而是人的思維與智力產(chǎn)生了改變才發(fā)生變化的。在此書(shū)中,他重點(diǎn)提出了思維變化及改變的重要性。而函數(shù)最為本質(zhì)的東西就是變化,它是變量之間關(guān)系和相互轉(zhuǎn)化的一種表達(dá)形式。在數(shù)學(xué)當(dāng)中,通過(guò)函數(shù)思維能夠清晰的表達(dá)數(shù)學(xué)對(duì)象之間的聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。針對(duì)函數(shù)思維的定義,許多著作都對(duì)函數(shù)有著不同的理解,但無(wú)論哪種理解,它們的宗旨都是希望利用函數(shù)思維來(lái)掌握數(shù)學(xué)對(duì)象及性質(zhì)間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化關(guān)系,并將其應(yīng)用到數(shù)學(xué)解題當(dāng)中去,以此探索出更加豐富靈活的數(shù)學(xué)解題方法和解題思路。
二、函數(shù)思維的基本特點(diǎn)
(一)辯證性
函數(shù)思維具有辯證性,它可以說(shuō)是辯證思維中的一種,旨在通過(guò)探索數(shù)學(xué)問(wèn)題中數(shù)學(xué)對(duì)象的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化關(guān)系,以此對(duì)其進(jìn)行研究和辯證,加深對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象的關(guān)系理解,并研究出豐富多樣的解題方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)對(duì)象的動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí),通過(guò)函數(shù)思維的滲透,能使學(xué)生大幅提高對(duì)數(shù)學(xué)的鉆研能力和解題能力,并且培養(yǎng)了學(xué)生的辯證精神。
(二)邏輯性
在數(shù)學(xué)解題當(dāng)中,邏輯性非常重要,函數(shù)思維也一樣要求邏輯性,邏輯性可以說(shuō)是數(shù)學(xué)解題思想的最基本形式,只不過(guò)在其他三種思維中,只是強(qiáng)調(diào)對(duì)邏輯性進(jìn)行調(diào)整及統(tǒng)一,但卻缺少變化性,缺乏數(shù)與形的結(jié)合與轉(zhuǎn)化,而在函數(shù)思維當(dāng)中則非常注重這一點(diǎn),它能夠通過(guò)函數(shù)關(guān)系將代數(shù)和幾何進(jìn)行有機(jī)結(jié)合起來(lái),從而探索出豐富的解題思路與方法。
(三)變化性
函數(shù)思維具有變化性的特點(diǎn),這是函數(shù)思維的最基本特點(diǎn),通過(guò)函數(shù)思維的不斷轉(zhuǎn)變,能夠反映出數(shù)學(xué)問(wèn)題中所有數(shù)學(xué)對(duì)象的相互聯(lián)系及轉(zhuǎn)變關(guān)系,能夠利用函數(shù)的形式來(lái)表達(dá)數(shù)學(xué)最本質(zhì)的內(nèi)涵,并以此來(lái)不斷適應(yīng)數(shù)學(xué)的不斷發(fā)展。而學(xué)生也可以充分利用函數(shù)思維的變化性特點(diǎn),不斷研發(fā)出更加豐富多樣的解題方法。
三、函數(shù)思維在中學(xué)數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用路徑
(一)函數(shù)思維在方程上的應(yīng)用
例題1:已知A、B、C都是銳角,公式為A+B+C=,求證:
解析:依據(jù)例題中的已知項(xiàng),可以分析出、、都是正數(shù),為了證明這三者的正數(shù)之和不大于,可以分析出,必須將這三個(gè)根式的關(guān)系當(dāng)成一個(gè)整體,然后用字母e,f,g來(lái)進(jìn)行代替,并建立它們的函數(shù)關(guān)系,例如代入到上述關(guān)系式當(dāng)中,當(dāng)A+B+C=的時(shí)候,即可。
解析:此例題根本上是利用函數(shù)關(guān)系的建立來(lái)將復(fù)雜的關(guān)系式比做成單一的字母或?qū)ο螅缓笸ㄟ^(guò)已知的條件、定理及概念等,將未知問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)橐阎獑?wèn)題來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)題的解答。
(二)函數(shù)思維在不等式中的應(yīng)用
例題2:已知字母,求證:,證明構(gòu)造函數(shù)[0,+∞]易證,當(dāng)時(shí),G(m)單調(diào)遞增。可求得即
解析:此例題是通過(guò)對(duì)不等式基本特點(diǎn)進(jìn)行分析,來(lái)構(gòu)建出輔助函數(shù),并使不等試的證明變?yōu)楹瘮?shù)增減性來(lái)進(jìn)行分析,以此更加便捷的進(jìn)行證明。
(三)函數(shù)思維在數(shù)列中的應(yīng)用
例題3:求出數(shù)列的最大項(xiàng)。解析:通過(guò)對(duì)進(jìn)行分析,其可以列出1,……等無(wú)盡的實(shí)數(shù)串,以此來(lái)逐個(gè)進(jìn)行分析和比較明顯是不可能的。而利用函數(shù)思維將轉(zhuǎn)化為函數(shù)G(m)=,并在[0,+∞]的基礎(chǔ)上進(jìn)行討論,由于G(m)=,將G(m)=0做為條件,可以得出G(m)在[0,+∞]中的唯一一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn),m=b,當(dāng)m大于b時(shí),G(m)小于0,而當(dāng)m小于b時(shí),G(m)大于0,說(shuō)明G(m)在m=b的位置上取最大值,然后把值d代入到中去,從而得出數(shù)列,因?yàn)閎的值是大于2小于3的,經(jīng)過(guò)比較G(2)和G(3)的大小得出大于,所以,數(shù)列的最大項(xiàng)是。
四、結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)函數(shù)思維的定義及特點(diǎn)進(jìn)行了分析,闡述了函數(shù)思維在數(shù)學(xué)解題中的重要意義,并利用函數(shù)思維來(lái)闡述中學(xué)數(shù)學(xué)例題中的數(shù)學(xué)對(duì)象的聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)化,并通過(guò)中學(xué)數(shù)學(xué)例題的方式,采用函數(shù)思維來(lái)進(jìn)行解答,在此基礎(chǔ)上來(lái)研究函數(shù)思維在中學(xué)數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用路徑。
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作者簡(jiǎn)介:
劉永紅(1978.11~ ),女,漢族,甘肅人,本科,新疆第六師新湖一中,中教一級(jí),研究方向:中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)改革,中學(xué)數(shù)學(xué)解題研究。