穆敬仁



摘 要:數學思想是學生運用數學知識和數學技能進行解題,如果學生能夠有效利用數學思想,就會在數學學習中取得事半功倍的效果。數學思想包括很多種,轉化思想就是其中的一種。本文將結合高中數學解題提出轉化思想的具體應用。
關鍵詞:轉化思想;高中數學;應用
數學知識和數學技能是學習的工具,而數學思想則是這些“工具”的使用方法。轉化思想是數學思想當中比較基礎的一種,能夠將一種形式的數學問題轉化為另一種形式的數學問題,簡化數學問題的解題步驟。所以,高中數學教師一定要在教學過程中注意轉化思想的滲透,讓學生將這種思想轉化為實際解題能力。
一、數形結合
高中數學按照內容側重點的不同,可以分為幾何和代數兩個分支。其中代數研究的是數量之間的關系和運算,對學生抽象邏輯能力的要求比較高;而幾何的研究重點在于圖形,更加直觀,對學生的圖形理解能力要求比較高。這兩者都是高中數學不可缺少的組成部分,二者互為補充。對于一些難以直接進行解決的數學問題,往往可以將數字與圖形結合在一起,尋求到解題的突破口。
二、等價變換
等價變化就是把數學問題從一種形式轉化為另一種形式,在轉化過程中保持題目原本的含義不發生變化。一些比較復雜、比較抽象的數學問題,往往經過等價轉換之后會變得比較簡單、具體。在數學問題進行等價轉換的過程中,一定要保持轉換前后的語句互為充分必要條件。等價轉換思想一般應用于解不等式的過程中。
例2.如果x,y都是自然數,而且x+y+z=1,那么(1/x-1)(1/y-1)(1/z-1)的最小值是多少。
由于x+y+z=1,所以想求得(1/x-1)(1/y-1)(1/z-1)的最小值,就要將其轉化為x+y+z的形式。首先將三個分數進行通分運算,將(1/x-1)(1/y-1)(1/z-1)提取公因式1/xyz,整理成1/x+1/y+1/y-1的形式,最終得出答案等于8。
三、由一般到特殊
在解題過程中,學生經常會碰到一些難以直接進行求解的問題。如果能夠據一些特例來進行求解,就能夠降低解題的難度。而這個舉出特例的過程,就體現了轉化思想,將一般的問題轉化為特殊問題,將繁瑣的問題轉化為簡單的問題,降低解決數學問題的難度。這種方法經常用于一些選擇題,或者是一些求取值范圍的題目中。在考試過程中,學生的做題速度要快,對于一些已經給出選項的方程問題,學生可以直接代入答案進行求解,或者是在答案給出的取值范圍中選出一個數字,并將其代入已知條件,看是否會發生矛盾。
下面研究一般情況,即p=2 或p=3時, 數列{cn+1-pcn}是否為等比數列。
四、逆向思維轉化
有一部分數學問題,從正面考慮會比較麻煩,這時如果能夠從逆向角度來考慮,利用逆向思維進行思考,問題就能夠迎刃而解,這就是轉化思想的一種。這類思想在概率問題當中比較常見。
例4.甲從家里出發到單位一共會經過四個路口,其中每個路口遇到紅燈的概率為0.6,遇到綠燈的概率為0.4。如果甲碰到的紅燈在一次以上,那么甲就會遲到。求甲遲到的概率是多少?
這道題目要分別計算甲遇到兩次、三次、四次紅燈的概率,然后相加在一起,再用1減去總和來得出結果,直接進行計算要花費大量的時間,還容易出現差錯。如果利用逆向思維,則只需要考慮甲沒有遇到紅燈或者只遇到一次紅燈的狀況,用1減去二者的和即可。利用逆向思維解答這道題,既能夠減少學生的計算量,提高做題的準確性,也加快了學生的做題速度。
高中數學教學不僅要讓學生掌握基礎的數學知識和數學技能,更要注重學生數學思維的培養。為了達到這一目標,教師就要在教學過程中注意滲透數學思想,如轉化思想。轉化思想的利用不僅能夠提高學生的做題速度,將一些復雜、陌生的數學問題轉化為簡單、已知的數學問題,還能夠幫助學生構建數學思維,提高綜合數學能力。
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