山東省北鎮(zhèn)中學 王藝琳
【關鍵字】化歸思想 高中數(shù)學 解題應用
首先闡述化歸思想的概念,簡單來說化歸思想就是在我們分析和解決比較復雜的數(shù)學問題時采用某種方式或手段將問題轉化,最終得到一種簡單思維方法。總體上呈現(xiàn)的步驟是將問題由雜化簡、由難變易、由多變少或從抽象到具體等。
其實,化歸不僅是一種重要的解題思想,也是一種最基本的思維策略,最早是美國著名數(shù)學家波利亞在《怎樣解題》中提出了解決問題的方法:弄清題意,擬定方案,執(zhí)行方案,回顧。在擬定方案過程中,可以有一系列的思考:自己以前是否見過這個題目?或者見過以另一種形式出現(xiàn)的類似題目?是否清楚與之相關題目的算法?運用了哪條定理?以上這些都充分體現(xiàn)了化歸思想在解題中的指導作用?;瘹w思想是數(shù)學研究中的重要思想,因此,如何讓學生掌握化歸思想也是非常值得關注和研究的問題。
數(shù)學問題中往往存在動與靜的對立統(tǒng)一。在解題中熟練運用“動”與“靜”的轉化策略,可以輕易解決一些問題,以下題為例。
數(shù)形結合可以使一些復雜問題變得直觀,并使一些變量之間的關系一目了然,下題是數(shù)形結合分析的典型例題。
此題是分段函數(shù),解答時首先作出函數(shù)? (x)的圖象,在x軸下面的部分作關于x軸對稱得到| ? (x)|的圖象,因為 | ? (x)|ax恒成立,根據(jù)圖象可知a0。當 x<0 時,| ? (x)|的圖象也必須在y=ax圖象上面,首先考慮相切的情況,很容易得到相切時a=2。
數(shù)學的題根很多時候也是代表數(shù)學題目的條件或答案組成,根據(jù)“題根”也可以反推結論、方向??蓞⒖祭?。
例3 (2012高考真題山東理13)若不等式|kx-4|2的解集為,則實數(shù)k為多少?
在不等式解題中常用的化歸策略有:化不等式為等式,轉化為函數(shù)解決不等式或構造基本不等式解決。分析:關于不等式的解集問題,將端點值代入,等號成立。依題意,|kx4|=2的2個根分別為1,3,解得k=2。
此外還有由陌生到熟悉、由一般到特殊等策略,雖然化歸思想的策略形式多種多樣,但最終想達到的目標是一致的,就是使問題簡單化、直觀化,讓我們找到解答的鑰匙。
目前,化歸思想在高中數(shù)學解題中幾乎無處不在,比如很多時候方程的求解都可以劃歸為一元二次方程、一元一次方程或方程組求解;立體幾何問題基本都是要切換到平面幾何去做,當然有時也可以通過空間向量轉化為代數(shù)去解決;對函數(shù)的單調性問題及圖象問題則可以利用導數(shù)去討論;等差數(shù)列和等比數(shù)列是最簡單的數(shù)列,我們發(fā)現(xiàn)大部分的數(shù)列求和問題一般都是先轉化成這2個基本數(shù)列再去研究;不等式問題則選擇極端項,即轉化為等式再繼續(xù)求解;三角函數(shù)求值可以通過誘導公式最后轉化成銳角三角函數(shù)求值,等等。這些普遍的應用,已經是我們解題的思路,也是我們應該牢記的解題密碼。
高中生的學習,不光是學習知識,更重要的是掌握學習的方法和技巧。學生只有通過自己,在本身的基礎經驗之上主動建構思想模型,才能真正掌握化歸的精髓。解題是提高我們自身化歸思維能力的主要途徑之一,另外就是要及時進行總結,勤于思考,這樣才能完成量變到質變的飛躍,有效強化化歸的方法和思路。