备好高中函数解题钥匙:化归思想
毛芹
【内容摘要】函数在高中数学中有着非常重要的作用,是学生在进行数学学习时的重点与难点。在函数教学中,教师应该注重学生分析能力的培养并加强解题思路的引导,其中化归思想在函数教学中有着很重要的作用。化归思想即是把一个比较复杂的问题通过一定的方法,将其转化为我们能够解决的简单问题,进而解决原有问题的解题方法。在函数教学的过程中,教师可以有意识培养学生的化归思想,使学生在解题的过程中思路更加清晰,提高解题速度。
【关键词】高中函数 化归思想 解题研究
引言
在对学生进行化归思想教育的过程中,要注意化归思想的几个主要原则,首先是把未知的问题转化为已知的问题,把复杂的问题转化为简单的问题。其次把有难度的问题转化为基础的问题,把抽象的问题具体化、特殊化。另外,还要注意理论与实际相结合,教师还要在解题的过程中,不断的深化化归思想,使学生能够熟练的掌握和应用。
一、化归思想方法的类型
化归思想简单的理解就是转化与归结,主要包括三个基本的要素:化归的对象、化归的途径以及化归的目标。转化主要包括等价的转化和非等价的转化,其中通过等价转化而得到的问题与原问题在本质上是相同的,而非等价转化得来的问题与原问题的本质不相同,必须对结果进行检验并加以补充与修改,才能确定转化的等价性。化归思想主要有以下几种
1.数与形的转化
在函数教学中,数形结合是常用的解题方法之一,函数的解析式可以用函数的图像清晰的表示,而且函数的图像也可以借助函数表达式进行表达,在解题的过程中可以通过数与形的相互联系和统一,使学生获得准确而简单的答案。
例:已知∣x∣=ax+1方程式中有一个负根,而且没有正根,求出a的取值范围。
根据分析,可以将方程的两边看作是两个函数,然后分别作出函数图像。
L1:y=∣x∣;L2:y=ax+1。等式中L2是通过(0,1)的直线,如果要使x的取值为负的,则需要a≥1。
2.映射的化归
(1)高中数学中的函数概念有很强的抽象性与概括性,其本质是一种映射关系。在教学的的过程中,教师倾向于通过举例来讲解函数的概念,导致学生没有从本质理解函数的概念,只是大概的了解函数的概念和例子。在函数性质的教学中,教师可以将抽象的函数概念化归成简单的形式,以便于学生的理解和记忆。例如:满足f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)的函数模型为三角函数,满足f(x)·f(y)=f(xy)的函数模型为幂函数,另外满足f(x+y)=f(x) ·f(y)的函数模型为指数函数,这些等价关系之间的化归在函数解题过程中有着重要的作用。
(2)在计算函数问题的过程中,我们可以将其转化为具体数值,通过对数值进行计算找到解题的思路与方法,这就是函数问题中经常用到的“赋值法”。例如:已知偶函数g(x)在零到正无穷上是增函数,那么g(x)>g(1)的解集是?对于这个问题,教师举一个具体的函数g(x) =x2的例子即可以向学生说明。
3.一般与特殊的转化
在解决数学问题的过程中,一般与特殊的情况可以进行相互的转化。有些数学问题通过一般的方法比较复杂,但是如果根据特殊情形进行思考则可以获得比较简单的解题思路。另外,特殊情况下得到的结论通过总结与归纳也可以推广到一般的情形。例如:如果(3x+1)5=a0+a1x+a2x2+a3x3 +a4x4+a5x5,求a0+a2+a4的值。首先分析,这个题目运用一般的思路比较复杂也不容易得出答案,那么就可以考虑运用特殊值的方法进行解题。
令x=1,则可以得出a0+a1+a2+a3+ a4+a5=4
令x=-1,可以得出a0-a1+a2-a3+a4-a5=32相加得2(a0+a2+a4)=36,得出结果a0+a2+a4=18
这种方法不仅简单那便捷,而且可以激发学生的学习兴趣与思考的热情,使其更愿意主动的发现的新的解题方法,以此来提高学生的解题能力。
4.正面与反面的转化
解决数学问题的过程中,我们可以从不同的角度进行思考与分析,有的问题从正面解决比较容易,而有的问题则需从反面入手。根据实际情况,从正确的角度来解决问题。在解决概率问题的过程中,我们可以运用到正面与反面的转化。例如某射击选手每次击中目标的概率为0.7,连续射击8次,并且每次的射击都是独立、互不影响的。那么这个射击选手至少击中一次目标的概率为多少?
首先我们考虑从正面对这个问题进行解答,这就需要我们把8种情况进行逐一分析。那么就要考虑在射击的过程中恰好击中一次、两次、三次、四次、五次、六次、七次、八次的情况,这个过程分析起来就比较的复杂,所以我们可以忽略这种方法,从反面进行着手,来分析对立事件的概率,即射击选手八次均未击中目标的情况。把八次均为击中目标的概率记为p8(0),那么p8(0)=C80(0.7)0 (1-0.7)8那么射击选手至少击中一次目标的概率为1-p8(0)。这种方法避免了繁琐的分析过程,不仅减少了运算过程中的错误率而且使问题的解决更加的快速。在考试的过程中,学生如果能够熟练的运用。
二、化归思想的重要性
1.学生在学习数学知识的过程中,化归思想可以起到很好的融合作用,并使学生循序渐进的掌握数学知识。例如在平面几何的教学中,我们可以多次使用化归的思想,使学生清楚的了解到复杂的几何图形都是由简单的图形组合而成的,帮助学生理清思路。另外在钝角三角函数中,将钝角转化为锐角进行来解决问题。通过这种方法,可以加深学生对化归思想的理解。
2.化归思想不仅可以提高学生的学习能力,而且可以培养学生分析解决问题的能力。在解题的过程中,学生不仅可以回顾已学过的知识,而且可以使用不同的方法进行模型转换。在高中的函数教学中,化归思想就是将各个函数沟通起来的桥梁,它可以把函数知识与解题模式充分的结合起来,从而提高学生的解题能力。
小结
化归思想在高中函数教学中有着广泛的应用,在解题的过程中,化归思想可以把未知的问题转化为已知的问题,将一些比较复杂的问题简单化。在培养学生思维品质的基础上,提高学生的解题能力。
(作者单位:江苏省江安高级中学)
【内容摘要】函数在高中数学中有着非常重要的作用,是学生在进行数学学习时的重点与难点。在函数教学中,教师应该注重学生分析能力的培养并加强解题思路的引导,其中化归思想在函数教学中有着很重要的作用。化归思想即是把一个比较复杂的问题通过一定的方法,将其转化为我们能够解决的简单问题,进而解决原有问题的解题方法。在函数教学的过程中,教师可以有意识培养学生的化归思想,使学生在解题的过程中思路更加清晰,提高解题速度。
【关键词】高中函数 化归思想 解题研究
引言
在对学生进行化归思想教育的过程中,要注意化归思想的几个主要原则,首先是把未知的问题转化为已知的问题,把复杂的问题转化为简单的问题。其次把有难度的问题转化为基础的问题,把抽象的问题具体化、特殊化。另外,还要注意理论与实际相结合,教师还要在解题的过程中,不断的深化化归思想,使学生能够熟练的掌握和应用。
一、化归思想方法的类型
化归思想简单的理解就是转化与归结,主要包括三个基本的要素:化归的对象、化归的途径以及化归的目标。转化主要包括等价的转化和非等价的转化,其中通过等价转化而得到的问题与原问题在本质上是相同的,而非等价转化得来的问题与原问题的本质不相同,必须对结果进行检验并加以补充与修改,才能确定转化的等价性。化归思想主要有以下几种
1.数与形的转化
在函数教学中,数形结合是常用的解题方法之一,函数的解析式可以用函数的图像清晰的表示,而且函数的图像也可以借助函数表达式进行表达,在解题的过程中可以通过数与形的相互联系和统一,使学生获得准确而简单的答案。
例:已知∣x∣=ax+1方程式中有一个负根,而且没有正根,求出a的取值范围。
根据分析,可以将方程的两边看作是两个函数,然后分别作出函数图像。
L1:y=∣x∣;L2:y=ax+1。等式中L2是通过(0,1)的直线,如果要使x的取值为负的,则需要a≥1。
2.映射的化归
(1)高中数学中的函数概念有很强的抽象性与概括性,其本质是一种映射关系。在教学的的过程中,教师倾向于通过举例来讲解函数的概念,导致学生没有从本质理解函数的概念,只是大概的了解函数的概念和例子。在函数性质的教学中,教师可以将抽象的函数概念化归成简单的形式,以便于学生的理解和记忆。例如:满足f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)的函数模型为三角函数,满足f(x)·f(y)=f(xy)的函数模型为幂函数,另外满足f(x+y)=f(x) ·f(y)的函数模型为指数函数,这些等价关系之间的化归在函数解题过程中有着重要的作用。
(2)在计算函数问题的过程中,我们可以将其转化为具体数值,通过对数值进行计算找到解题的思路与方法,这就是函数问题中经常用到的“赋值法”。例如:已知偶函数g(x)在零到正无穷上是增函数,那么g(x)>g(1)的解集是?对于这个问题,教师举一个具体的函数g(x) =x2的例子即可以向学生说明。
3.一般与特殊的转化
在解决数学问题的过程中,一般与特殊的情况可以进行相互的转化。有些数学问题通过一般的方法比较复杂,但是如果根据特殊情形进行思考则可以获得比较简单的解题思路。另外,特殊情况下得到的结论通过总结与归纳也可以推广到一般的情形。例如:如果(3x+1)5=a0+a1x+a2x2+a3x3 +a4x4+a5x5,求a0+a2+a4的值。首先分析,这个题目运用一般的思路比较复杂也不容易得出答案,那么就可以考虑运用特殊值的方法进行解题。
令x=1,则可以得出a0+a1+a2+a3+ a4+a5=4
令x=-1,可以得出a0-a1+a2-a3+a4-a5=32相加得2(a0+a2+a4)=36,得出结果a0+a2+a4=18
这种方法不仅简单那便捷,而且可以激发学生的学习兴趣与思考的热情,使其更愿意主动的发现的新的解题方法,以此来提高学生的解题能力。
4.正面与反面的转化
解决数学问题的过程中,我们可以从不同的角度进行思考与分析,有的问题从正面解决比较容易,而有的问题则需从反面入手。根据实际情况,从正确的角度来解决问题。在解决概率问题的过程中,我们可以运用到正面与反面的转化。例如某射击选手每次击中目标的概率为0.7,连续射击8次,并且每次的射击都是独立、互不影响的。那么这个射击选手至少击中一次目标的概率为多少?
首先我们考虑从正面对这个问题进行解答,这就需要我们把8种情况进行逐一分析。那么就要考虑在射击的过程中恰好击中一次、两次、三次、四次、五次、六次、七次、八次的情况,这个过程分析起来就比较的复杂,所以我们可以忽略这种方法,从反面进行着手,来分析对立事件的概率,即射击选手八次均未击中目标的情况。把八次均为击中目标的概率记为p8(0),那么p8(0)=C80(0.7)0 (1-0.7)8那么射击选手至少击中一次目标的概率为1-p8(0)。这种方法避免了繁琐的分析过程,不仅减少了运算过程中的错误率而且使问题的解决更加的快速。在考试的过程中,学生如果能够熟练的运用。
二、化归思想的重要性
1.学生在学习数学知识的过程中,化归思想可以起到很好的融合作用,并使学生循序渐进的掌握数学知识。例如在平面几何的教学中,我们可以多次使用化归的思想,使学生清楚的了解到复杂的几何图形都是由简单的图形组合而成的,帮助学生理清思路。另外在钝角三角函数中,将钝角转化为锐角进行来解决问题。通过这种方法,可以加深学生对化归思想的理解。
2.化归思想不仅可以提高学生的学习能力,而且可以培养学生分析解决问题的能力。在解题的过程中,学生不仅可以回顾已学过的知识,而且可以使用不同的方法进行模型转换。在高中的函数教学中,化归思想就是将各个函数沟通起来的桥梁,它可以把函数知识与解题模式充分的结合起来,从而提高学生的解题能力。
小结
化归思想在高中函数教学中有着广泛的应用,在解题的过程中,化归思想可以把未知的问题转化为已知的问题,将一些比较复杂的问题简单化。在培养学生思维品质的基础上,提高学生的解题能力。
(作者单位:江苏省江安高级中学)