【摘要】化歸法是數(shù)學中常用的一種研究和解決數(shù)學問題的方法,它的應用相當廣泛,但具體的化歸方法是比較靈活的,沒有固定的模式,不易掌握. 在解數(shù)學題時如何應用化歸呢?本文介紹了三種途徑,其目的在于幫助學生掌握化歸這種方法,從而提高學生的數(shù)學思維能力和解數(shù)學題的能力.
【關(guān)鍵詞】化歸法;函數(shù)模型;復數(shù)模型
在教學過程中,我們常常發(fā)現(xiàn)有些學生的解題方法帶有很大的盲目性,雖然他們在解題時有時用到某種數(shù)學思維方法,但自己卻全然不知,這就使他們陷入為做題而做題的泥潭之中,從而喪失了學習的主動性,也制約著他們思維能力的提高. 為此筆者介紹一種在數(shù)學思維中占有重要地位的方法——化歸法. 所謂化歸就是把新問題轉(zhuǎn)化為已解決的問題.其實許多數(shù)學問題在解法上凝聚與蘊含著化歸思想,那么在實際應用中我們?nèi)绾芜M行化歸,又向何處化歸呢?主要有三條途徑:向基本數(shù)學模型化歸,一般向特殊化歸,高層次向低層次化歸.
1?向基本數(shù)學模型化歸
我們知道,模型法是數(shù)學反映現(xiàn)實世界的基本方法. 對于一些數(shù)學模型,我們已經(jīng)建立了模式化的解題方法,若能把新問題化歸到已知的數(shù)學模型中,則解決問題的方法就能夠知道了.這里以函數(shù)模型和復數(shù)模型為例進行說明.
1.1?化歸到函數(shù)模型
用導數(shù)判斷函數(shù)的性態(tài),即函數(shù)的導數(shù)模型,這是很有應用價值的模型.
2?一般向特殊化歸
特殊的問題常常是較簡單和容易把握的,對于一般性問題,我們總希望通過一些手段化為特殊的,從而借助特殊問題的解法將一般性問題解決. 向特殊化歸的手法很多,這里只以常見的變換法為例說明這類方法的基本思想.
2.1?借助正交變換化二次型為標準型
正交變換具有保持向量長度及夾角不變的性質(zhì),即具有保持幾何形狀不變的優(yōu)點,能夠把二次型化成標準型,符合解析幾何的要求. 通過下例加以說明.
可見要判斷二次曲面的類型,需要用直角坐標變換將方程的一般形式變成標準型,再通過坐標平移,即可得到二次曲面的標準方程.
2.3?變量置換法解微分方程
解微分方程的基本思路是先判別方程所屬類型,然后根據(jù)方程所屬類型采用相應的解法. 通常方程本身呈現(xiàn)的形式不是“標準型”,要想求解方程就應巧妙選取變量置換將“非標準型”微分方程化歸為“標準型”微分方程.
變換就是改變形式,對于不同的數(shù)學對象,變換的形式和手法也是不同的,這里就不一一舉例了.
3?高層次向低層次化歸
事物的發(fā)展是從低層次到高層次,而我們解決問題時,常把高層次逐步化歸到低層次,從復雜化歸到簡單,因為低層次或簡單的問題相對而言更容易解決. 這里以解高階微分方程為例說明這類方法的基本思想.
對于高階方程沒有一般解法,但對幾類特殊的高階方程,可采用適當?shù)淖兞恐脫Q化歸為低階方程來求解.
從以上所述,可以看出化歸這個思維方法應用范圍很廣,但具體的化歸方法是比較靈活的,沒有固定程式,對不同的問題要具體分析,我們只要平素多做練習,注意積累解題經(jīng)驗和技巧,“化歸法”這一重要解題方法并不難掌握.
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