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转化与化归思想

转化与化归思想
转化与化归思想

专题三:转化与化归思想

【考情分析】

转化与化归思想在高考中占有十分重要的地位,数学问题的解决,总离不开转化与化归,如未知向已知的转化、新知识向旧知识的转化、复杂问题向简单问题的转化、不同数学问题之间的互相转化、实际问题向数学问题转化等.各种变换、具体解题方法都是转化的手段,转化的思想方法渗透到所有的数学教学内容和解题过程中。数学问题解答题离不开转化与化归,它即是一种数学思想又是一种数学能力,高考对这种思想方法的考查所占比重很大,是历年高考考查的重点。

预测2012年高考对本讲的考查为:

(1)常量与变量的转化:如分离变量,求范围等。

(2)数与形的互相转化:若解析几何中斜率、函数中的单调性等。

(3)数学各分支的转化:函数与立体几何、向量与解析几何等的转化。

(4)出现更多的实际问题向数学模型的转化问题。

【知识交汇】

转化与化归思想方法,就是在研究和解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换使之转化,进而得到解决的一种方法.一般总是将复杂的问题通过变换转化为简单的问题,将难解的问题通过变换转化为容易求解的问题,将未解决的问题通过变换转化为已解决的问题。从某种意义上说,数学题的求解都是应用已知条件对问题进行一连串恰当转化,进而达到解题目的的一个探索过程。

1.转化有等价转化与非等价转化。等价转化要求转化过程中前因后果是充分必要的,才保证转化后的结果仍为原问题的结果。非等价转化其过程是充分或必要的,要对结论进行必要的修正(如无理方程化有理方程要求验根),它能带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口。

2.常见的转化方法

转化与化归思想方法用在研究、解决数学问题时,思维受阻或寻求简单方法或从一种状况转化到另一种情形,也就是转化到另一种情境使问题得到解决,这种转化是解决问题的有效策略,同时也是成功的思维方式。常见的转化方法有:

(1)直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式或基本图形问题;

(2)换元法:运用“换元”把非标准形式的方程、不等式、函数转化为容易解决的基本问题;

(3)参数法:引进参数,使原问题的变换具有灵活性,易于转化;

(4)构造法:“构造”一个合适的数学模型,把问题变为易于解决的问题;

(5)坐标法:以坐标系为工具,用代数方法解决解析几何问题,是转化方法的一种重要途径;

(6)类比法:运用类比推理,猜测问题的结论,易于确定转化的途径;

(7)特殊化方法:把原问题的形式向特殊化形式转化,并证明特殊化后的结论适合原问题;

(8)一般化方法:若原问题是某个一般化形式问题的特殊形式且有较难解决,可将问题通过一般化的途径进行转化;

(9)等价问题法:把原问题转化为一个易于解决的等价命题,达到转化目的; (10)补集法:(正难则反)若过正面问题难以解决,可将问题的结果看作集合A ,而把包含该问题的整体问题的结果类比为全集U ,通过解决全集U 及补集A C U 获得原问题的解决。

3.化归与转化应遵循的基本原则:

(1)熟悉化原则:将陌生的问题转化为熟悉的问题,以利于我们运用熟知的知识、经验和问题来解决;

(2)简单化原则:将复杂的问题化归为简单问题,通过对简单问题的解决,达到解决复杂问题的目的,或获得某种解题的启示和依据;

(3)和谐化原则:化归问题的条件或结论,使其表现形式更符合数与形内部所表示的和谐的形式,或者转化命题,使其推演有利于运用某种数学方法或其方法符合人们的思维规律;

(4)直观化原则:将比较抽象的问题转化为比较直观的问题来解决;

(5)正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,可考虑问题的反面,设法从问题的反面去探求,使问题获解。

4.转化与化归的指导思想

(1)把什么问题进行转化,即化归对象; (2)化归到何处去,即化归目标; (3)如何进行化归,即化归方法;

化归与转化思想是一切数学思想方法的核心。

【思想方法】

题型1:集合问题

例1.(2011广东理2)已知集合A={ (x ,y)|x ,y 为实数,且12

2

=+y x },B={(x ,y) |x ,y 为实数,且y=x}, 则A ∩ B 的元素个数为( ) A .0 B . 1 C .2 D .3

C.

,O(0,0),,x y ;1A :22故选故直线与圆有两个交点由于直线经过圆内的点组成的集体上的所有点表示直线集合上的所有点组成的集合表示由圆集合解析==+B y x

(2)已知函数12)2(24)(2

2+----=p p x p x x f ,在区间]1,1[-上至少存在一个实数c 使

0)(>c f ,求实数

p 的取值范围.

分析:运用补集概念求解。

解答:设所求p 的范围为A,则

=A C I {

2

22)2(24)(]1,1[p x p x x f p ---=-上函数在}01≤+-p 注意到函数的图象开口

向上 ;

{}

233012)1(0932)1(2

2

≥-≤??

???=???

≤++-=-≤+--==∴p p p p p f p p f p A C I 或

{}

23

3<<-=P P A

点评:对于许多集合问题,通过转化,将不熟悉和难解的集合问题转化为熟知的易解的问题,将抽象的问题转化为具体的直观的问题,便于将问题解决。 题型2:函数问题

例2.(2011天津理21)已知函数()e x f x x -=()

x ∈R .

(Ⅰ)求函数

()

f x 的单调区间和极值;

(Ⅱ)已知函数

()y g x =的图象与函数

()

y f x =的图象关于直线1x =对称.证明当

1x >时,()()f x g x >;

(Ⅲ)如果

12x x ≠,且()()12f x f x =,证明122x x +>。

解析:(Ⅰ)

()()1e x f x x -'=-.令

()()1e 0

x f x x -'=-=,则1x =;

当x 变化时,

()()

,f x f x '的变化情况如下表:

所以

()f x 在区间

(),1-∞内是增函数,在区间()1,+∞内是减函数。

函数

()

f x 在1x =处取得极大值

()

1f .且

()1

1e f =

(Ⅱ)因为函数()

y g x =的图象与函数

()

y f x =的图象关于直线1x =对称, 所以()()

2g x f x =-,于是

()()2

2e x g x x -=-.

()()()

F x f x g x =-,

()()

2

e 2

e

x x F x x x --=+-,

()()()221e 1e x x

F x x --'=--,

当1x >时,220x ->,从而22

e 10x -->,又e 0x ->,所以()0F x '>,

于是函数

()

F x 在区间

[)1,+∞上是增函数.

因为

()111e e 0

F --=-=,所以,当1x >时,

()()10

F x F >=.因此

()()

f x

g x >.

(Ⅲ)(1) 若()()12110x x --=,由(Ⅰ

)及()()12f x f x =,得12x x =,与12x x ≠矛盾;

(2) 若

()()12110x x -->,由由(Ⅰ)及()()12f x f x =,得12x x =,与12x x ≠矛盾;

根据(1),(2)可得()()12110x x --<.不妨设121,1x x <>.

由(Ⅱ)可知()()()2222f x g x f x >=-,所以

()()()()

12222f x f x g x f x =>=-.

因为

21x >,所以221x -<,又11x <,由(Ⅰ),()f x 在区间(),1-∞内是增函数,

所以

122x x >-,即122x x +>.

点评:函数、方程与不等式就像“一胞三兄弟”,解决方程、不等式的问题需要函数帮

助,解决函数的问题需要方程、不等式的帮助,因此借助于函数、方程、不等式进行转化与化归可以将问题化繁为简,一般可将不等关系转化为最值(值域)问题,从而求出参变量的范围.

题型3:不等式问题 例3. (1)(2011四川文11)某运输公司有12名驾驶员和19名工人,有8辆载重量为10吨的甲型卡车和7辆载重量为6吨的乙型卡车.某天需运往A 地至少72吨的货物,派用的每辆车需满载且只运送一次.派用的每辆甲型卡车需配2名工人,运送一次可得利润450元;派用的每辆乙型卡车需配1名工人,运送一次可得利润350元,该公司合理计划当天派用两类卡车的车辆数,可得最大利润为

(A )4650元 (B )4700元 (C )4900元 (D )5000元

(2)(2011江苏14)设集合},,)2(2

|

),{(222R y x m y x m

y x A ∈≤+-≤=, },,122|),{(R y x m y x m y x B ∈+≤+≤=, 若,φ≠?B A 则实数m 的取值范围是

___________;

解析:(1)C :设派用甲型卡车x (辆),乙型卡车y (辆),获得的利润为u (元),

450350u x y

=+,由题意,x 、y 满足关系式12,

219,10672,08,07,

x y x y x y x y +≤??+≤??

+≥??≤≤?≤≤??作出相应的平面区域,

45035050(97)u x y x y =+=+在由12,

219x y x y +≤??+≤?

确定的交点(7,5)处取得最大值4900元,选C .

评析:将最大值转化为y 轴上的截距,将m 等价为斜率的倒数,数形结合可知答案选

C ,本题主要考察了用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属中档题。

(2)解析:当0

m≤时,集合A是以(2,0)为圆心,以m为半径的圆,集合B是在两条平行线之间;

(10

2

m m

=+>,因为,φ

?B

A此时无解;当0

m>时,集合A是以(2,0

m为半径的圆环,集合B是在两条平行线之间,必有

m

1

m

≤≤.

又因为2

m1

,1

22

m m

≤∴≤≤。

【温馨提示】本题是较为典型的恒成立问题,解决恒成立问题通常可以利用分离变量转化为最值的方法求解。构造函数解题是数学中的常用方法,通过巧妙地构造辅助函数,把原来的问题转化为研究辅助函数的性质,从而达到解题目的。

题型4:三角问题

例4.(1)(2011四川理6)在?ABC中.222

sin sin sin sin sin

B C B C

≤+-.则A的取值范围是

(A)(0,

6

π

] (B)[

6

π

,π) (c)(0,

3

π

] (D) [

3

π

,π)

答案:C;解析:由题意正弦定理

222

222222

1

1cos0

23

b c a

a b c bc b c a bc A A

bc

π

+-

≤+-?+-≥?≥?≥?<≤。

点评:本小题主要考查解三角形知识,并突出了边角互化这一转化思想的应用。

(2)若0

4

<<<+=+=

αβ

π

ααββ

,,

sin cos sin cos

a b,则()

A.a b

>

C.ab<1D.ab>2

解析:若直接比较a与b的大小比较困难,若将a与b大小比较转化为a b

22

与的大小比较就容易多了。

因为a b

22

1212

=+=+

sin sin

αβ

又因为022

2

<<<

αβ

π

所以sin sin 22αβ<,所以a b 22

< 又因为a b ,>0,所以a b <

故选(A )。 点评:体现在三角函数中是切割化弦、统一角、统一函数名称、换元等手段处理求值(域)、最值、比较大小等问题。 题型5:数列问题

例5.(2010辽宁理数,16)已知数列{}n a 满足1133,2,n n a a a n +=-=则n

a n

的最小值为__________.

【答案】

212

【命题立意】本题考查了递推数列的通项公式的求解以及构造函数利用导数判断函

数单调性,考查了同学们综合运用知识解决问题的能力。

【解析】a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2[1+2+…(n -1)]+33=33+n 2-n

所以

33

1n a n n n

=+-

设()f n =331n n +-,令()f n =23310n

-+>,则()f n 在)+∞上是单调递增,

在上是递减的,因为n ∈N +,所以当n=5或6时()f n 有最小值。

又因为

55355a =,66321662a ==,所以,n a n

的最小值为62162a =. 点评:数列是一种特殊的函数,动态的函数观点是解决数列问题的有效方法。数列的项可看作定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数。

如等差数列{}a n 的通项公式a a n =+1()()n d dn a d -=+-11,前n 项的和公式

S na n n d d n a d

n n =+

-=+-1211222

()()。当d ≠0时,可以看作自变量n 的一次和二次函数。因此利用函数的思想方法去研究数列问题不仅能加深对数列的理解,也有助于学生解题思维能力的培养及增强应用函数思想解题的意识。

题型6:立体几何问题

例6.(1)如果,三棱锥P —ABC 中,已知PA ⊥BC ,PA=BC=l ,PA ,BC 的公垂线ED=h .求证三棱锥P —ABC 的体积2

16

V l h =

。 分析:如视P 为顶点,△ABC 为底面,则无论是S △ABC 以及高h 都不好求.如果观察图形,换个角度看问题,创造条件去应用三棱锥体积公式,则可走出困境.

解析:如图,连结EB ,EC ,由PA ⊥BC ,PA ⊥ED ,ED∩BC=E ,可得PA ⊥面ECD .这样,截面ECD 将原三棱锥切割成两个分别以ECD 为底面,以PE 、AE 为高的小三棱锥,而它们的底面积相等,高相加等于PE+AE=PA=l ,所以

V P-ABC=V P-ECD+V A-ECD=1

3

S△ECD?AE+

1

3

S△ECD?PE=

1

3

S△ECD?PA

=1

3

?

1

2

BC·ED·PA=2

1

6

V l h

点评:辅助截面ECD的添设使问题转化为已知问题迎刃而解。

(2)如图,在三棱锥S-ABC中,S在底面上的射影N位于底面的高CD上,M是侧棱SC 上的一点,使截面MAB与底面所成角等于∠NSC。求证:SC垂直于截面MAB。(83年全国高考)

分析:由三垂线定理容易证明SC⊥AB,再在平面SDNC中利用平面几何知识证明SC⊥DM。

证明:由已知可得:SN⊥底面ABC,AB⊥CD,CD是斜线SC在底面AB的射影,

∴ AB⊥SC。

∵ AB⊥SC、AB⊥CD

∴ AB⊥平面SDNC

∴∠MDC就是截面MAB与底面所成的二面角

由已知得∠MDC=∠NSC

又∵∠DCM=∠SCN

∴△DCM≌△SCM

∴∠DMC=∠SNC=Rt∠

即 SC⊥DM

所以SC⊥截面MAB。

点评:立体几何中有些问题的证明,可以转化为平面几何证明来解决,即考虑在一个平面上的证明时运用平面几何知识。

题型7:解析几何问题

例7.(1)设x、y∈R且3x2+2y2=6x,求x2+y2的范围。

分析:设k=x2+y2,再代入消去y,转化为关于x的方程有实数解时求参数k范围的问题。其中要注意隐含条件,即x的范围。

解析:由6x-3x2=2y2≥0得0≤x≤2。

设k=x2+y2,则y2=k-x2,代入已知等式得:x2-6x+2k=0 ,

即k=-1

2

x2+3x,其对称轴为x=3。

由0≤x≤2得k∈[0,4]。

所以x2+y2的范围是:0≤x2+y2≤4。

另解:数形结合法(转化为解析几何问题):

由3x2+2y2=6x得(x-1)2+y2

3

2

=1,即表示如图所示椭圆,其一个顶点在坐标原点。

x2+y2的范围就是椭圆上的点到坐标原点的距离的平方。由图可知最小值是0,距离最大的

点是以原点为圆心的圆与椭圆相切的切点。设圆方程为x 2+y 2=k ,代入椭圆中消y 得x 2

-6x +2k =0。由判别式△=36-8k =0得k =4,所以x 2

+y 2

的范围是:0≤x 2

+y 2

≤4。

再解:三角换元法,对已知式和待求式都可以进行三角换元(转化为三角问题):

由3x 2+2y 2=6x 得(x -1)2

+y 2

32

=1,设x y -==

?????162cos sin αα,则 x 2+y 2=1+2cos α+cos 2α+32sin 2α=1+32+2cos α-12

cos 2

α

=-12cos 2

α+2cos α+52

∈[0,4]

所以x 2

+y 2

的范围是:0≤x 2

+y 2

≤4。

点评:题运用多种方法进行解答,实现了多种角度的转化,联系了多个知识点,有助于提高发散思维能力。此题还可以利用均值换元法进行解答。各种方法的运用,分别将代数问题转化为了其它问题,属于问题转换题型。

(2)?ABC 的外接圆的圆心为O ,两条边上的高的交点为H ,OH =m (OA +OB +OC )

,则实数m =____ 分析:如果用一般的三角形解决本题较难,不妨设?ABC 是以∠A 为直角的直角三角形,则O 为斜边BC 上的中点,H 与A 重合,++==,于是得出m =1。 点评:这种通过特殊值确定一般性结果的思路还有很多,如归纳、猜想、证明的方法,过定点问题,定值问题也可以用这样的思路。 题型8:具体、抽象问题

例8.若f (x )和g (x )都是定义在实数集R 上的函数,且方程x -f [g (x )]=0有实数解,则g [f (x )]不可能是( ) (A )x 2+x -

51 (B ) x 2+x +51 (C )x 2-51 (D )x 2+5

1

分析:本题直接解不容易,不妨令f (x )=x ,则f [g (x )]=g (x ),g [f (x )]=g

(x ),x -f [g (x )]=0有实数解即x -g (x )=0有实数解。这样很明显得出结论,B 使x -g (x )=0没有实数解,选B

这种从抽象到具体再到抽象,使学生从心理上感到非常轻松,象这样常见抽象函数式还有一次函数型f (x +y )=f (x )+f (y )+m ,对数函数型f (xy )=f (x )+f (y ),幂函数型f (xy )=f (x )f (y )。 点评:把抽象问题具体化是在数学解题中常有的化归途径,它是对抽象问题的理解和再认识,在抽象语言与具体事物间建立联系,从而实现抽象向具体的化归。

题型9:正难则反转化问题

例9.(2011山东理20)等比数列{}n a 中,123,,a a a 分别是下表第一、二、三行中的

某一个数,且123,,a a a 中的任何两个数不在下表的同一列.

(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;

(Ⅱ)若数列{}n b 满足:(1)ln n n n b a a =+-,求数列{}n b 的前2n 项和2n S . 【解析】(Ⅰ)当13a =时,不合题意;当12a =时,当且仅当236,18a a ==时,符合

题意;当

110a =时,不合题意。

由题意知1232,6,18a a a ===,因为{}n a 是等比数列,所以公比为3,所以数列{}n a 的通项公式123n n a -=?.

(Ⅱ)因为(1)ln n n n b a a =+-=1

23

n -?+1(1)ln 23n --?, 所以12n n S b b b =+++=

1212()(ln ln ln )n n a a a a a a +++-++ =

2(13)

13

n ---

12ln n

a a a =

31n --

121ln(21333)n n -????? =

31

n

--(1)2

ln(23

)

n n n

-?,所以

2n S =231n

--2(21)

22

ln(23

)n n n

-?=91n --22ln 2(2)ln3n n n --。

点评:一些数学问题,如果从条件出发,正面考虑较难较繁,不妨调整思考方向,从问题的结论入手,或从问题的条件与结论的反面入手进行思考,迂回地得到解题思路,这叫做“正难则反”。“正难则反”是一种重要的解题策略,灵活用之,能使许多难题、趣题和生活中的问题获得巧解。 题型10:实际应用问题

例10.把一块钢板冲成上面是半圆形,下面是矩形的零件,其周长是P ,怎样设计才能使冲成的零件面积最大?并求出它的最大面积。

分析:这个实际问题可以转化成一个函数的最值问题来解决。

解析:如图,设矩形的一边长为x,则半圆的周长为

2

x π 矩形的另一边长为)2(21x x P AB π--==4

)2(2x

P +-π

设零件的面积为S ,则 S=

?21?+x x 24π4)2(2x P +-π=x P

x 2

842++-π A

∵a <0 ∴当422+=-

=πP a b x 时,S 有最大值,这时AB=4

+πP 。 ∴当矩形的两邻边AB 与BC 之比为1︰2时,S max =π

282

+P 。

点评:实际问题转化为数学问题,用数学结果解释最终的实际问题。

【思维总结】

1.熟练、扎实地掌握基础知识、基本技能和基本方法是转化的基础;丰富的联想、机敏细微的观察、比较、类比是实现转化的桥梁;培养训练自己自觉的化归与转化意识需要对定理、公式、法则有本质上的深刻理解和对典型习题的总结和提炼,要积极主动有意识地去发现事物之间的本质联系。“抓基础,重转化”是学好中学数学的金钥匙。

2.为了实施有效的化归,既可以变更问题的条件,也可以变更问题的结论,既可以变换问题的内部结构,又可以变换问题的外部形式,既可以从代数的角度去认识问题,又可以从几何的角度去解决问题。

3.注意紧盯化归目标,保证化归的有效性、规范性

化归作为一种思想方法,应包括化归的对象、化归的目标、以及化归的方法、途径三个要素。因此,化归思想方法的实施应有明确的对象、设计好目标、选择好方法,而设计目标是问题的关键。设计化归目标时,总是以课本中那些基础知识、基本方法以及在应用上已形成固定的问题(通常称为规范性问题)为依据,而把要解决的问题化归为成规律问题(即问题的规范化)。化归能不能如期完成,与化归方法的选择有关,同时还要考虑到化归目标的设计与化归方法的可行性、有效性。因此,在解题过程中,必须始终紧紧盯住化归的目标,即应该始终考虑这样的问题:怎样才能达到解原问题的目的。在这个大前提下实施的化归才是卓有成效的,盲目地选择化归的方向与方法必将走入死胡同。

4.注意化归的等价性,确保逻辑上的正确

化归包括等价化归和非等价化归,等价化归后的新问题与原问题实质是一样的,不等价化归则部分地改变了原对象的实质,需对所得结论进行必要的修正。高中数学中的化归大多要求等价化归,等价化归要求转化过程中的前因后果既是充分的,又是必要的,以保证转化后的结果为原题的结果。如果在解题过程中没有注意化归的等价性,就会犯不合实际或偷换论题、偷换概念、以偏概全等错误。例如在解应用题时要注意原题中数量的实际意义,在经过数学变换后,应将所得的结果按实际意义检验;解方程或不等式时应注意变换的同解性是否仍然保持。

数学思想方法的学习是一个潜移默化的过程,没有一个统一的模式可以遵循,而是在多方领悟、反复应用的基础上形成的,化归也不例外。学生在解题过程中,必须根据问题本身提供的信息,利用动态的思维,多方式、多途径、有计划、有步骤地反复渗透,要善于反思解题过程,倒摄解题思维,回味解题中所使用的思想,去寻求有利于问题解决的化归途径和方法。正如笛卡尔所说的:走过两遍的路就是方法。

转化与化归思想方法

转化与化归思想方法,就是在研究和解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换使 之转化,进而得到解决的一种方法.一般总是将复杂的问题通过变换转化为简单的问题,将 难解的问题通过变换转化为容易求解的问题,将未解决的问题通过变换转化为已解决的问题. 转化与化归思想在高考中占有十分重要的地位,数学问题的解决,总离不开转化与化归, 如未知向已知的转化、新知识向旧知识的转化、复杂问题向简单问题的转化、不同数学问 题之间的互相转化、实际问题向数学问题转化等.各种变换、具体解题方法都是转化的手段,转化的思想方法渗透到所有的数学教学内容和解题过程中. 1.转化与化归的原则 (1)熟悉化原则:将陌生的问题转化为熟悉的问题,以利于我们运用熟知的知识、经验来解决. (2)简单化原则:将复杂问题化归为简单问题,通过对简单问题的解决,达到解决复杂 问题的目的,或获得某种解题的启示和依据. (3)直观化原则:将比较抽象的问题化为比较直观的问题来解决. (4)正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,可考虑问题的反面,设法从问题的反面去探讨,使问题获解. 2.常见的转化与化归的方法 转化与化归思想方法用在研究、解决数学问题时,思维受阻或寻求简单方法或从一种状况 转化到另一种情形,也就是转化到另一种情境使问题得到解决,这种转化是解决问题的有 效策略,同时也是成功的思维方式.常见的转化方法有: (1)直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式或基本图形问题. (2)换元法:运用“换元”把式子转化为有理式或使整式降幂等,把较复杂的函数、方程、 不等式问题转化为易于解决的基本问题. (3)数形结合法:研究原问题中数量关系(解析式)与空间形式(图形)关系,通过互相变换获得转化途径. (4)等价转化法:把原问题转化为一个易于解决的等价命题,达到化归的目的. (5)特殊化方法:把原问题的形式向特殊化形式转化,并证明特殊化后的问题、结论适合原问题. 随着国家经济的发展,科技的发达,人才的需求,中国教育的改革,数学新课标 的出现,在对学生的知识与技能,数学思想及情感与态度等方面的要求,学生在数 学的学习方法也应该要相应改变了,要满足社会的需要.化归与转化思想的实质是揭示联系,实现转化.除极简单的数学问题外,每个数学问题的解决都是通过转 化为已知的问题实现的.从这个意义上讲,解决数学问题就是从未知向已知转化 的过程,同时在生活中许许多多的事情也需要往已知的方面转化,把事情简单化, 这对以后学生的能力与德育方面有很大的帮助.化归与转化的思想是解决数学问 题的根本思想,解题的过程实际上就是一步步转化的过程.数学中的转化比比皆

化归思想在初中数学解题中的应用

化归思想在初中数学解题中的应用 向阳乡初级中学 周红林 【摘要】化归思想是中学数学最重要的思想方法之一。本文从化归的功能,化归的原则,化归的思维模式以及中学数学中化归的基本形式,化归的特点等内容出发,力求比较全面地体现化归思想在初中数学解题中的作用和地位。 【关键词】化归思想 化归的原则 教学策略 化归思想要点 新课程标准指出:“数学为其他科学提供了语言、思想和方法,是一切重大技术发展的基础。”“教师应激发学生的学习积极性,向学生提供充分从事数学活动的机会,帮助他们在自主探究和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识和技能、数学思想和方法,获得广泛的数学活动经验。”从中我们可以看出新课程标准下的数学教学更加突出培养学生的数学思想的重要性,而数学思想同样离不开数学方法的支持。 数学是一门演绎推理的学科。它的任一分支在其内容展开过程中,都有形或无形地存在着如下的结论链: 从中我们可以发现,在解决某一个具体问题时,不必都从原始概念开始,而只要把待解决的问题转化为结论链中的某一环节即可。所以,初中数学中,化归思想的运用尤为突出,本文结合自己的工作实际对化归思想提出了一些自己的看法。

一、化归思想的涵义和作用 化归思想,又称转换思想或转化思想,是一种把待解决或未解决的问题,通过某种转化过程归结到一类已经能解决或比较容易解决的问题中去,最终求得问题解答的数学思想。化归法和数形结合方法是转化思想在数学方法论上的体现,是数学中普遍适用的重要方法。 二、化归思想的基本原则 数学中的化归有其特定的方向,一般为:化复杂为简单;化抽象为具体;化生疏为熟悉;化难为易;化一般为特殊;化特殊为一般;化“综合”为“单一”;化“高维”为“低维”等。 为更好地把握化归方向,我们必须遵循一些化归的基本原则,化归思想的基本原则主要有熟悉化原则、简单化原则、具体化原则、极端化原则、和谐化原则。 ⒈熟悉化原则 熟悉化就是把我们所遇到的“陌生”问题转化为我们较为“熟悉”的问题,以便利用已有的知识和经验,使问题得到解决。这也是我们常说的通过“旧知”解决“新知”。学习是新旧知识相互联系、相互影响的过程。奥苏伯尔说,影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。在教学的应用策略中,他提出了设计“先行组织者”的做法,也就是在学生“已经知道的知识”和“需要知道的知识”之间架起桥梁。这样有利于学生解决问题。 ⒉简单化原则 简单化原则就是把比较复杂的问题转化为比较简单的易于确定

九、化归与转化思想专题(刘成宏)

九、化归与转化思想专题 上海市向东中学 刘成宏 经典例题 【例1】若动直线a x =与函数x x f sin )(=和x x g cos )(=的图像分别交于N M ,两点,求 MN 的最大值. 分析: 动直线a x =与函数x x f sin )(=和x x g cos )(=的图像分别交于N M ,两点, 横坐标相同,那么MN 就转化为N M ,两点纵坐标之差,即x x MN cos sin -=求最值. 解: x x MN cos sin -==)4 sin(2π - x 最大值为2. 【例2】设点)0,(m M 在椭圆 112 162 2=+y x 的长轴上,点P 是椭圆上任意一点. 当MP 的模最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,求实数m 的取值范围. 解:设),(y x P 为椭圆上的动点,由于椭圆方程为 112 162 2=+y x ,故44≤≤-x . 因为()y m x MP ,-=,2222312)4(4 1 12241m m x m mx x -+-=++-= . 依题意可知,当4=x 取得最小值.而[]4,4x ∈-, 故有44≥m ,解得1≥m . 又点M 在椭圆的长轴上,即44≤≤-m . 故实数m 的取值范围是]4,1[∈m . 【例3】设R y x ∈,且x y x 6232 2 =+,求2 2 y x +的范围. 分析:设2 2 y x k +=,再代入消去y ,转化为关于x 的方程有实数解时求参数k 范围的问题.其中要注意隐含条件,即x 的范围. 解:方法一、由02362 2 ≥=-y x x 得20≤≤x . 设2 2 y x k +=,则2 2 x k y -=,代入已知等式得:0262 =+-k x x , 即x x k 32 12 +- =,其对称轴为3=x .

浅谈化归思想方法在数学教学中的应用

浅谈化归思想方法在数学教学中的应用 墨红镇中学李慧连内容摘要:所谓化归法,是指通过数学内部的联系和矛盾运用,在转化中实现问题的规范化,即将待解问题转化为规范问题,从而使原问题得到解决的一种方法.这里的规范问题是指已经具有确定的解决方法和程序的问题,即运用原有知识已能解决的问题.而将一个问题化为规范问题的过程叫做问题的规范化.因此,简而言之,所谓化归就是问题的规范化、模式化。“化归”方法很多,但有一个原则是和原来的问题相比,“化归”后所得出的问题,应是已经解决或是较为容易解决的问题。在解决各种数学问题时,化归方法是一种具有普遍适用性的方法,与中学数学教与学密切相关。 关键词:化归法简述运用操作实现化归 随着数学课程改革的深入,教师们已经认识到学生学习方法转变的必要性。数学教学是教师按照学生的认识规律和新课标特点,通过最优途径,指导学生掌握科学的学习方法,并获得具有选择和运用恰当有效学习方法的能力。重视方法指导是坚持“以学生为主体”和培养学生创新素养这一现代教育观念的体现,它能使学生主动参与认识过程,既能调动学生的积极性,又能向教师提出改进教法的反馈信息,有效发挥教法和学法的整体功能,最大限度地使用好教材。在数学方法论中有一种重要的思维方法——化归,这种方法与我们常见的分析和综合、抽象和概括、归纳和演绎、比较和类比等思想方法不同,在解决各种数学问题时,化归方法是一种具有普遍适用性的方法,与中学数学教与学密切相关。 一.化归法简述 在学习数学的各个环节中,解题的训练占有十分重要的地位。它既是掌握所学数学知识的必要手段,也是培养和提高数学能力的重要途径。解题的实质就是把数学的一般原理运用于题目的条件或条件的推论而进行的一系列推理,直到求出题目解答为止的过程。这一过程是一种复杂的思维活动的过程。解决问题的过程,实际是转化的过程,即对问题进行变形、转化,直至把它化归为某个(些)已经解决的问题,或容易解决的问题。如抽象转化为具体,未知转化为已知,立体转化为平面,高次转化为低次,多元转化为一元,超越运算转化为代数运算等等。这就是数学方法论中的一种新的思维方法——化归,这种方法与我们常见的分析和综合、抽象和概括、归纳和演绎、比较和类比等思想方法不同,在解决各种数学问题时,化归方法是一种具有普遍适用性的方法,假设有一个数学问题甲,一下子不能直接求解,于是人们将甲问题的求解化为乙问题的求解,然后通过乙问题的求解返回去得出甲问题的求解,这就是化归的基本想法。利用化归法解决问题的过程可以简单地用以下框图表示:

转化与化归思想的应用

转化与化归思想的应用 题型一 特殊与一般的转化 例1 已知函数f (x )=a x a x +a (a >0且a ≠1),则f ????1100+f ????2100+…+f ????99100的值为________. 答案 99 2 解析 思维升华 一般问题特殊化,使问题处理变得直接、简单.特殊问题一般化,可以使我们从宏观整体的高度把握问题的一般规律,从而达到成批处理问题的效果. (1)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a 、b 、c 成等差数列, 则cos A +cos C 1+cos A cos C =________. (2)已知函数f (x )是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有xf (x +1)=(1+ x )f (x ),则f ???? 52=________. 答案 (1)4 5 (2)0 题型二,常量与变量的转化 例2, 对任意的|m |≤2,函数f (x )=mx 2-2x +1-m 恒为负,则x 的取值范围为________. 变式练习:设f (x )是定义在R 上的单调增函数,若f (1-ax -x 2)≤f (2-a )对任意a ∈[-1,1]恒成立,则x 的取值范围为___________.(-∞,-1]∪[0,+∞) 探究提高 在处理多变元的数学问题时,我们可以选取其中的常数(或参数),将其看做是“主元”,而把其它变元看做是常量,从而达到减少变元简化运算的目的.

题型三 函数、方程、不等式之间的转化 例3 若f (x )是定义在R 上的函数,对任意实数x 都有f (x +3)≤f (x )+3和f (x +2)≥f (x )+2,且f (1)=1,则f (2 014)=________. 答案 2 014 解析 (2)∵f (x +1)≤f (x +3)-2≤f (x )+3-2=f (x )+1, f (x +1)≥f (x +4)-3≥f (x +2)+2-3≥f (x )+4-3=f (x )+1, ∴f (x )+1≤f (x +1)≤f (x )+1. ∴f (x +1)=f (x )+1. ∴数列{f (n )}为等差数列. ∴f (2 014)=f (1)+2 013×1=2 014. (1)若关于x 的方程9x +(4+a )·3x +4=0有解,则实数a 的取值范 围是________. 答案 (1)(-∞,-8] 2.关于x 的方程222(1)10x x k ---+=,给出下列四个命题: ( A ) ①存在实数k ,使得方程恰有2个不同的实根; ②存在实数k ,使得方程恰有4个不同的实根; ③存在实数k ,使得方程恰有5个不同的实根; ④存在实数k ,使得方程恰有8个不同的实根; 其中假. 命题的个数是 A .0 B .1 C .2 D .3 题型四 数与形的转化 例4.(2014·天津)已知函数f (x )=|x 2+3x |,x ∈R .若方程f (x )-a |x -1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为________. 答案 (0,1)∪(9,+∞) 解析 设y 1=f (x )=|x 2+3x |,y 2=a |x -1|, 在同一直角坐标系中作出y 1=|x 2+3x |,y 2=a |x -1|的图象如图所示.

化归思想方法在解题中的应用

化归思想方法在解题中的应用 汕头金平职业技术学校李顺生 摘要:化归,指的是转化与归结.即把数学中待解决或未解决的问题,通过观察、分析、联想、类比等思维过程,选择恰当的方法进行变换、转化,归结到某个或某些已经解决或比较容易解决的问题,从而最终解决原问题的一种思想。近几年高考,随着试题由知识立意向能力立意的转变,不断加大化归思想的考查力度。如此,重视化归思想在高中数学教学中的应用显得尤其重要。 关键词:新课程解题渗透化归数学思想 近几年高考试题十分重视数学思想方法的考查,特别是考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”。 美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只能满足于解出来,只有做到对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。 在中学数学中,化归不仅是一种重要的解题思想,也是一种最基本的思维策略。所谓的化归,指的是转化与归结。即把数学中待解决或未解决的问题,通过观察、分析、联想、类比等思维过程,选择恰当的方法进行变换、转化,归结到某个或某些已经解决或比较容易解决的问题,从而最终解决原问题的一种思想。 化归应遵循一定的原则:(1)熟悉化原则:将陌生的问题转化为熟悉的问题,以利运用熟知的知识、经验和问题来解决。(2)简单化原则:将复杂的问题化归为简单问题,通过以简单问题的解决,达到复杂问题的目的,或获得某种解题的启示和依据。(3)和谐化原则:化归问题的条件或结论,使其表现形式更符合数与形内部所表示的和谐的形式,或者转化命题,使其推演有利于运用某种数学方法或其方法符合人们的思维规律。(4)直观化原则:将比较抽象的问题转化为比较直观的问题来解决。(5)正难则反原则:当问题正面讨论遇到困

转化与化归思想方法

转化与化归思想方法,就就是在研究与解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换使 之转化,进而得到解决得一种方法、一般总就是将复杂得问题通过变换转化为简单得问题, 将难解得问题通过变换转化为容易求解得问题,将未解决得问题通过变换转化为已解决得问题、 转化与化归思想在高考中占有十分重要得地位,数学问题得解决,总离不开转化与化归,如 未知向已知得转化、新知识向旧知识得转化、复杂问题向简单问题得转化、不同数学问题 之间得互相转化、实际问题向数学问题转化等、各种变换、具体解题方法都就是转化得手段,转化得思想方法渗透到所有得数学教学内容与解题过程中、 1、转化与化归得原则 (1)熟悉化原则:将陌生得问题转化为熟悉得问题,以利于我们运用熟知得知识、经验来解决、 (2)简单化原则:将复杂问题化归为简单问题, 通过对简单问题得解决,达到解决复杂问题 得目得,或获得某种解题得启示与依据、 (3)直观化原则:将比较抽象得问题化为比较直观得问题来解决、 (4)正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,可考虑问题得反面,设法从问题得反面去探讨,使问题获解、 2、常见得转化与化归得方法 转化与化归思想方法用在研究、解决数学问题时,思维受阻或寻求简单方法或从一种状况 转化到另一种情形,也就就是转化到另一种情境使问题得到解决,这种转化就是解决问题得 有效策略,同时也就是成功得思维方式、常见得转化方法有: (1)直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式或基本图形问题、 (2)换元法:运用“换元”把式子转化为有理式或使整式降幂等,把较复杂得函数、方程、不等式问题转化为易于解决得基本问题、 (3)数形结合法:研究原问题中数量关系(解析式)与空间形式(图形)关系,通过互相变换获得 转化途径、 (4)等价转化法:把原问题转化为一个易于解决得等价命题,达到化归得目得、 (5)特殊化方法:把原问题得形式向特殊化形式转化,并证明特殊化后得问题、结论适合原问题、 随着国家经济得发展,科技得发达,人才得需求,中国教育得改革,数学新课 标得出现,在对学生得知识与技能,数学思想及情感与态度等方面得要求,学生在数学得学习方法也应该要相应改变了,要满足社会得需要、化归与转化思想得实 质就是揭示联系,实现转化、除极简单得数学问题外,每个数学问题得解决都就是通过转化为已知得问题实现得、从这个意义上讲,解决数学问题就就是从未知向 已知转化得过程,同时在生活中许许多多得事情也需要往已知得方面转化,把事情简单化,这对以后学生得能力与德育方面有很大得帮助、化归与转化得思想就是 解决数学问题得根本思想,解题得过程实际上就就是一步步转化得过程、数学

转化与化归思想

高三数学思想、方法、策略专题 第三讲 转化与化归思想 一.知识探究: 等价转化是把未知解的问题转化到在已有知识范围内可解的问题的一种重要的思想方法。通过不断的转化,把不熟悉、不规范、复杂的问题转化为熟悉、规范甚至模式法、简单的问题。 1.转化有等价转化与非等价转化。等价转化要求转化过程中前因后果是充分必要的,才保证转化后的结果仍为原问题的结果。非等价转化其过程是充分或必要的,要对结论进行必要的修正(如无理方程化有理方程要求验根),它能带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口。 2.常见的转化方法 (1)直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式或基本图形问题; (2)换元法:运用“换元”把非标准形式的方程、不等式、函数转化为容易解决的基本问题; (3)参数法:引进参数,使原问题的变换具有灵活性,易于转化; (4)构造法:“构造”一个合适的数学模型,把问题变为易于解决的问题; (5)坐标法:以坐标系为工具,用代数方法解决解析几何问题,是转化方法的一种重要途径; (6)类比法:运用类比推理,猜测问题的结论,易于确定转化的途径; (7)特殊化方法:把原问题的形式向特殊化形式转化,并证明特殊化后的结论适合原问题; (8)一般化方法:若原问题是某个一般化形式问题的特殊形式且有较难解决,可将问题通过一般化的途径进行转化; (9)等价问题法:把原问题转化为一个易于解决的等价命题,达到转化目的; (10)补集法:(正难则反)若过正面问题难以解决,可将问题的结果看作集合A ,而把包含该问题的整体问题的结果类比为全集U ,通过解决全集U 及补集A C U 获得原问题的解决。 3.化归与转化应遵循的基本原则: (1)熟悉化原则:将陌生的问题转化为熟悉的问题,以利于我们运用熟知的知识、经验和问题来解决; (2)简单化原则:将复杂的问题化归为简单问题,通过对简单问题的解决,达到解决复杂问题的目的,或获得某种解题的启示和依据; (3)和谐化原则:化归问题的条件或结论,使其表现形式更符合数与形内部所表示的和谐的形式,或者转化命题,使其推演有利于运用某种数学方法或其方法符合人们的思维规律; (4)直观化原则:将比较抽象的问题转化为比较直观的问题来解决;

化归思想在初中数学解题中的应用

化归思想在初中数学解题中的应用 数学是一门演绎推理的学科。它的任一分支在其内容展开过程中,都有形或无形地存在着如下的结论链: 从中我们可以发现,在解决某一个具体问题时,不必都从原始概念开始,而只要把待解决的问题转化为结论链中的某一环节即可。所以,初中数学中,化归思想的运用尤为突出,本文结合自己的工作实际对化归思想提出了一些自己的看法。 一、化归思想的涵义和作用 化归思想,又称转换思想或转化思想,是一种把待解决或未解决的问题,通过某种转化过程归结到一类已经能解决或比较容易解决的问题中去,最终求得问题解答的数学思想。化归法和数形结合方法是转化思想在数学方法论上的体现,是数学中普遍适用的重要方法。 二、化归思想的基本原则 数学中的化归有其特定的方向,一般为:化复杂为简单;化抽象为具体;化生疏为熟悉;化难为易;化一般为特殊;化特殊为一般;化“综合”为“单一”;化“高维”为“低维”等。 ⒈化陌生的问题为熟悉的问题 熟悉化就是把我们所遇到的“陌生”问题转化为我们较为“熟悉”的问题,以便利用已有的知识和经验,使问题得到解决。这也是我们常说的通过“旧知”解决“新知”。学习是新旧知识相互联系、相互影响的过程。奥苏伯尔说,影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。在教学的应用策略中,他提出了设计“先行组织者”的做法,也就是在学生“已经知道的知识”和“需要知道的知识”之间架起桥梁。这样有利于学生解决问题。 ⒉化简单问题为容易问题 简单化原则就是把比较复杂的问题转化为比较简单的易于确定解决方案的问题,从而使问题获解。中学数学受多年应试教育的影响,有些问题被复杂化了,而学生对于这类问题却又相当头疼,所以通过化归,将问题变为比较简单的形式、关系结构,或者通过问题的简单化,获得解决复杂问题的思路,往往更容易让学生接受。 ⒊化抽象问题为具体直观问题 具体化就是把比较抽象的问题转化为比较具体、直观的问题,以便形象地把握问题所涉及的各个对象之间的关系,使问题易于求解。新课程标准提出:数学教学要紧密联系生活实际,注重探索和合作,由具体到抽象。但绝不是只要让学生直观感受,满足于具体的现象而忽视问题的本质。对于抽象的关系,可以让学生对一些具体的关系进行观察、比较、分析、归纳,逐步提高他们的思维的能力。 ⒋从一般到特殊,从特殊再到一般。 极端化原则就是运用极端化位置或状态的特性引出一般位置或状态下的特性,从而获得解决问题的思路。这也是我们常说的从一般到特殊再到一般。 ⒌条件和结论的和谐统一。 所谓“和谐”指的是配合得适当和匀称。和谐化原则就是在对问题进行化归时,要注意把条件和结论的表现形式转化为更具数、式与形内部固有的和谐统一特点的形式,以帮助我们去确定解决问题的方法。 三、化归思想的要点 1、化归思想方法的实施应有明确的对象、设计好目标、选择好方法。

转化与化归思想

专题三:转化与化归思想 【考情分析】 转化与化归思想在高考中占有十分重要的地位,数学问题的解决,总离不开转化与化归,如未知向已知的转化、新知识向旧知识的转化、复杂问题向简单问题的转化、不同数学问题之间的互相转化、实际问题向数学问题转化等.各种变换、具体解题方法都是转化的手段,转化的思想方法渗透到所有的数学教学内容和解题过程中。数学问题解答题离不开转化与化归,它即是一种数学思想又是一种数学能力,高考对这种思想方法的考查所占比重很大,是历年高考考查的重点。 预测2012年高考对本讲的考查为: (1)常量与变量的转化:如分离变量,求范围等。 (2)数与形的互相转化:若解析几何中斜率、函数中的单调性等。 (3)数学各分支的转化:函数与立体几何、向量与解析几何等的转化。 (4)出现更多的实际问题向数学模型的转化问题。 【知识交汇】 转化与化归思想方法,就是在研究和解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换使之转化,进而得到解决的一种方法.一般总是将复杂的问题通过变换转化为简单的问题,将难解的问题通过变换转化为容易求解的问题,将未解决的问题通过变换转化为已解决的问题。从某种意义上说,数学题的求解都是应用已知条件对问题进行一连串恰当转化,进而达到解题目的的一个探索过程。 1.转化有等价转化与非等价转化。等价转化要求转化过程中前因后果是充分必要的,才保证转化后的结果仍为原问题的结果。非等价转化其过程是充分或必要的,要对结论进行必要的修正(如无理方程化有理方程要求验根),它能带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口。 2.常见的转化方法 转化与化归思想方法用在研究、解决数学问题时,思维受阻或寻求简单方法或从一种状况转化到另一种情形,也就是转化到另一种情境使问题得到解决,这种转化是解决问题的有效策略,同时也是成功的思维方式。常见的转化方法有: (1)直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式或基本图形问题; (2)换元法:运用“换元”把非标准形式的方程、不等式、函数转化为容易解决的基本问题; (3)参数法:引进参数,使原问题的变换具有灵活性,易于转化; (4)构造法:“构造”一个合适的数学模型,把问题变为易于解决的问题; (5)坐标法:以坐标系为工具,用代数方法解决解析几何问题,是转化方法的一种重要途径; (6)类比法:运用类比推理,猜测问题的结论,易于确定转化的途径; (7)特殊化方法:把原问题的形式向特殊化形式转化,并证明特殊化后的结论适合原问题; (8)一般化方法:若原问题是某个一般化形式问题的特殊形式且有较难解决,可将问题通过一般化的途径进行转化;

人教新版化归与转化的思想方法(教案)

化归与转化的思想方法(教案) 课题:化归与转化的思想方法专题 延寿一中吴东鹏 一、教学目标: 1、知识目标:⑴理解并掌握化归与转化的思想方法; ⑵用哲学观点认识化归与转化的思想方法。 2、能力目标:⑴能运用“化归与转化的思想方法”解决具体条 件下的数学问题; ⑵培养学生观察、分析、处理问题的能力,提高 思维品质; ⑶形成运动变化,对立统一的观点。 3、情感目标:在解题中,让学生体会熟悉化,简单化,和谐化,直 观化,正难则反的数学妙味. 二、教学重点、难点 教学重点:对“化归与转化的思想方法”的理解及运用 教学难点:“化归与转化的思想方法”的运用 三、教法、学法指导 教法:四环递进教学法 学法指导:⑴培养敏锐的洞察能力,类比能力; ⑵找准目标模型,将待解决问题转化为目标模型; ⑶学会用化归与转化的思想方法处理高中数学的 问题;

四、教学过程 1、知识整理 提出问题:结合以前解有关化归与转化题目方面的经验或体会,能否谈谈化归与转化的思想方法: ⑴、在运用已学知识解答一类问题时,不同问题要求运用不同知识,这就要求人们运用类比法,找准某一数学模型为目标模型,通过恰当的手段把问题化归为目标模型,再运用目标模型的内在数学规律,使问题获解,其思维程序是客观问题经抽象数学化→数学问题,经类比化归,找准目标模型把问题转化成模型→数学模型,经求解,运用模型→得解。 ⑵、实施有效的化归,既可以变更问题的条件,也可以变更问题的结论,既可以变换问题的内部结构,也可以变换问题的外部形式,从宏观上可以实现学科间的化归,也可以调动各种方法与技术,从微观上解决多种具体问题,在解题中可以多次使用化归,使问题逐次达到规范化、模式化。 ⑶、解题的过程就是化归的过程,不断地改变你的问题,重新叙述它,变换它,直到最后成功地找到某些能用的东西,解决问题为止。 2、范例选讲 例1:设4()42x x f x =+,求122006()()()200720072007 f f f +++L 解:1144()(1)4242 a a a a f a f a --+-=+++Q 4442424 a a a =+++?

转换与化归思想

浅谈转换与化归思想 转化思想是数学中的一种基本却很重要的思想。深究起来,转化两字中包含着截然不同的两种思想,即转换和化归。这两者其实表达了不同的思想方法,可以说是思维方式与操作方法的区别。 一、 转换思想 (1)转换思想的内涵 转换思想是指解决问题时策略、方法、指导思想的跳跃性变化,能跳出现有领域的局限,联系相关领域,并用相关领域的思维方式来解决现有领域内的问题。要做到这一点,对思维能力的要求相对更高,必须对各个领域分别都有透彻的了解,更必须对各领域之间的联系有较多的研究,在关键时刻才能随心所欲地运用。 (2)转换思想在同一学科中的应用 转换思想可以是在同一学科的不同知识模块之间的变换,在解决问题时改变解题方向。象数学学科中,数与式的互相转换、数与形的互相转换、文字语言与符号语言的互相转换。 比如,函数、方程、不等式是代数中的三大重要问题,而它们之间完全可以用三个知识模块的不同方法解决其他模块的各类问题。不等式恒成立问题可以转换到用函数图象解决,或者是二次方程根的分布,也可以转换到二次函数与x 轴的交点问题。再比如,数列问题用函数观点来解释,那更是我们数学课堂中一再强调的问题了。 看这样一个问题: 已知:11122=-+-a b b a ,求证:12 2=+b a 。 [分析] 这是一个纯粹的代数证明问题,条件的变形是比较艰难的,所以希望把条件变形从而得到结论这条思路也有点 令人望而生畏。 再仔细观察本题的条件、结论中所出现的形式,稍加联系,我们完全可以想到:21a -、21b -、122=+b a 这些特殊形式在另一知识模块——三角函数中经常出现,它们呈现出完全类似的规律性。 [解答]由题意1≤a 、1≤b ,则可设αsin =a ,αcos =b ,πα<≤0 11122=-+-a b b a 即为1sin 1cos cos 1sin 22=-+-αααα 化简得1cos cos sin sin =+αααα 所以0sin ≥=αa ,0cos ≥=αb 则 1cos sin 2 222=+=+ααb a [小结] 本题的解决了是发现了不同知识模块中的类似规律,加以利用得到新的思路,本题的题设和结论中都没有出现 三角函数的形式,最终却必须引进三角函数加以解决,思维已经具有跳跃性,对一般学生来说解决起来还是比较棘手的。 转换思想对思维要求确实很高,但这一点还是能够做到的。因为各学科都有对知识模块的介绍,同时也有对各知识模块之间横向纵向的对比联系的研究。典型的例子就是数与形之间的思维转换,因为学生已经在初中老师的指导下

化归思想在初中数学解题中的应用

化归思想在初中数学解题中的应用 向阳乡初级中学 周红林 【摘要】化归思想是中学数学最重要的思想方法之一。本文从化归的功能,化归的原则,化归的思维模式以及中学数学中化归的基本形式,化归的特点等内容出发,力求比较全面地体现化归思想在初中数学解题中的作用和地位。 【关键词】化归思想 化归的原则 教学策略 化归思想要点 新课程标准指出:“数学为其他科学提供了语言、思想和方法,是一切重大技术发展的基础。”“教师应激发学生的学习积极性,向学生提供充分从事数学活动的机会,帮助他们在自主探究和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识和技能、数学思想和方法,获得广泛的数学活动经验。”从中我们可以看出新课程标准下的数学教学更加突出培养学生的数学思想的重要性,而数学思想同样离不开数学方法的支持。 数学是一门演绎推理的学科。它的任一分支在其内容展开过程中,都有形或无形地存在着如下的结论链: 从中我们可以发现,在解决某一个具体问题时,不必都从原始概念开始,而只要把待解决的问题转化为结论链中的某一环节即可。所以,初中数学中,化归思想的运用尤为突出,本文结合自己的工作实际对化归思想提出了一些自己的看法。

一、化归思想的涵义和作用 化归思想,又称转换思想或转化思想,是一种把待解决或未解决的问题,通过某种转化过程归结到一类已经能解决或比较容易解决的问题中去,最终求得问题解答的数学思想。化归法和数形结合方法是转化思想在数学方法论上的体现,是数学中普遍适用的重要方法。 二、化归思想的基本原则 数学中的化归有其特定的方向,一般为:化复杂为简单;化抽象为具体;化生疏为熟悉;化难为易;化一般为特殊;化特殊为一般;化“综合”为“单一”;化“高维”为“低维”等。 为更好地把握化归方向,我们必须遵循一些化归的基本原则,化归思想的基本原则主要有熟悉化原则、简单化原则、具体化原则、极端化原则、和谐化原则。 ⒈熟悉化原则 熟悉化就是把我们所遇到的“陌生”问题转化为我们较为“熟悉”的问题,以便利用已有的知识和经验,使问题得到解决。这也是我们常说的通过“旧知”解决“新知”。学习是新旧知识相互联系、相互影响的过程。奥苏伯尔说,影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。在教学的应用策略中,他提出了设计“先行组织者”的做法,也就是在学生“已经知道的知识”和“需要知道的知识”之间架起桥梁。这样有利于学生解决问题。 ⒉简单化原则 简单化原则就是把比较复杂的问题转化为比较简单的易于确定

化归与转化思想

化归与转化思想 一.利用换元法进行转化 1.若 ,42x ππ<<求函数3tan 2tan y x x =的最大值。 2.在平面直角坐标系xOy 中,点()P x y ,是椭圆2213 x y +=上的一个动点,求S x y =+的最大值. 3.奇函数f(x)的定义域R ,且在[0+∞)上是增函数,当0≤θ≤π/2时,是否存在实数 m, 使f(cos2θ-3)+f(4m-2mcosθ)>f(0)对所有θ∈〔0,π/2〕的均成立?若存在,求出适合条件的所有实数m;若不存在,说明理由. 二.正难则反的转化 4.某市拟从4个重点项目和6个一般项目中各选2个项目作为本年度启动的项目, 则重点项目A 和一般项目B 至少有一个被选中的不同选法种数是( ) A .15 B .45 C .60 D .75 5.已知非空集合A={x| 2 x -4mx+2m+6=0,x ∈R},若 A ∩R-≠,求实数m 的取值范围(R- 表示负实数集, R+表示正实数集). 三.利用构造法进行转化 6.已知a b e >>。 证明b a a b < 7.已知函数2 2 ()ln (1).1x f x x x =+-+ (1) 求函数()f x 的单调区间; (2)若不等式1(1) n a e n ++≤对任意的N*n ∈都成立(其中e 是自然对数的底数). 求a 的最大值. ?

四.空间问题平面化的原则 8.如图,设正三棱锥S-ABC 的底面边长为a ,侧面等腰三角形的顶角 为0 30,过A 作与侧棱SB,SC 都相交的截面AEF ,求这个截面周长的 最小值。 五.等与不等的转化 9.若f(x)是定义在R 上的函数,对任意实数x 都有f(x+3)≤f(x)+3和f(x+2)≥f(x)+2,且f(1)=1,则 f(2 010)= . 六.常量与变量的转化 10.设f (x )是定义在R 上的单调增函数,若f (21ax x --)≤f (2-a )对任意 a ∈[-1,1]恒成立,求x 的取值范围. 11.已知函数247(),[0,1]2x f x x x -=∈- (1)求()f x 的单调区间和值域; (2)设1a ≥,函数32 ()32,[0,1]g x x a x a x =--∈,若对于任意的1[0,1]x ∈,总存在0[0,1]x ∈,使得01()()g x f x =成立,求a 取值范围。

“化归”思想在小学数学教学中的运用

“化归”思想在小学数学教学中的运用 一、“化归”思想的内涵 “化归”思想,是世界数学家们都十分重视的一种数学思想方法,从字面意思上讲,“化归”理解为“转化”和“归结”两种含义,即不是直接寻找问题的答案,而是寻找一些熟悉的结果,设法将面临的问题转化为某一规范的问题,以便运用已知的理论、方法和技术使问题得到解决。而渗透化归思想的核心,是以可变的观点对所要解决的问题进行变形,就是在解决数学问题时,不是对问题进行直接进攻,而是采取迂回的战术,通过变形把要解决的问题,化归为某个已经解决的问题。从而求得原问题的解决。化归思想不同于一般所讲的“转化”或“变换”。它的基本形式有:化未知为已知,化难为易,化繁为简,化曲为直。 匈牙利著名数学家罗莎·彼得在他的名著《无穷的玩艺》中,通过一个十分生动而有趣的笑话,来说明数学家是如何用化归的思想方法来解题的。有人提出了这样一个问题:“假设在你面前有煤气灶,水龙头、水壶和火柴,你想烧开水,应当怎样去做?”对此,某人回答说:“在壶中灌上水,点燃煤气,再把壶放在煤气灶上。”提问者肯定了这一回答,但是,他又追问道:“如果其他的条件都没有变化,只是水壶中已经有了足够的水,那么你又应该怎样去做?”这时被提问者一定会大声而有把握地回答说:“点燃煤气,再把水壶放上去。”但是更完善的回答应该是这样的:“只有物理学家才会按照刚才所说的办法去做,而数学家却会回答:‘只须把水壶中的水倒掉,问题就化归为前面所说的问题了’”。 “把水倒掉”,这就是化归,这就是数学家常用的方法。翻开数学发展的史册,这样的例子不胜枚举,著名的哥尼斯堡七桥问题便是一个精彩的例证。 二、“化归”思想在小学数学教学中的渗透 1、数与代数----在简单计算中体验“化归” 例1:计算48×53+47×48 机械地应用乘法分配律公式进行计算,学生不容易真正理解。将48这一数化归成物,即看到了相同的数48,想起了红富士苹果,以物红富士苹果代替数48,相同的数48是化归的对象,红富士苹果是实施化归的途径,于是48×53+47×48就转化成求53个苹果与47个苹果之和的问题是化归的目标。 48×53+47×48 =48×(53+47) =48×100 =4800,得到问题的解决。 例2:解方程5x-x=4 x是化归的对象,把未知数x化归成物红富士苹果,红富士苹果是实施化归的途径,于是方程5x-x=4 转化为5个苹果-1个苹果=4的问题是化归的目标。 5x-x=4 得4x=4 x=4÷4 x=1 通过以图片中的红富士苹果代替抽象的字母x,问题得以解决,同时学生对字母表示数从广义上得以理解。 教学正负数加减法运算是教材的重点和难点,学生对:“(1)同号两数相加,取原来的符号,并把绝对值相加,(2)异号两数相加,取绝对值较大的加数的符号,较大的绝对值减去较小的绝对值”。不容易真正理解和掌握,原因是“绝对值”的概念及名词对小学生来说是陌生的。

运用转化与化归思想方法解题老师汇总

运用转化与化归思想方法解题 1.转化与化归思想方法,就是在研究和解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换 使之转化,进而得到解决的一种方法.一般总是将复杂的问题通过变换转化为简单的问 题,将难解的问题通过变换转化为容易求解的问题,将未解决的问题通过变换转化为已 解决的问题.从某种意义上说,数学题的求解都是应用已知条件对问题进行一连串恰当 转化,进而达到解题目的的一个探索过程. 2.转化有等价转化与非等价转化.等价转化要求转化过程中前因后果是充分必要的,才保 证转化后的结果仍为原问题的结果.非等价转化其过程是充分或必要的,要对结论进行 必要的修正,它能带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口. 3.常见的转化方法 转化与化归思想方法用在研究、解决数学问题时,思维受阻或寻求简单方法或从一种状况转化到另一种情形,也就是转化到另一种情境使问题得到解决,这种转化是解决问题的有效策略,同时也是成功的思维方式.常见的转化方法有: (1)直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式或基本图形问题; (2)换元法:运用“换元”把非标准形式的方程、不等式、函数转化为容易解决的基本 问题; (3)参数法:引进参数,使原问题的变换具有灵活性,易于转化; (4)构造法:“构造”一个合适的数学模型,把问题变为易于解决的问题; (5)坐标法:以坐标系为工具,用代数方法解决解析几何问题,是转化方法的一种重要 途径; (6)类比法:运用类比推理,猜测问题的结论,易于确定转化的途径; (7)特殊化方法:把原问题的形式向特殊化形式转化,并证明特殊化后的结论适合原问 题; (8)一般化方法:若原问题是某个一般化形式问题的特殊形式且有较难解决,可将问题 通过一般化的途径进行转化; (9)等价问题法:把原问题转化为一个易于解决的等价命题,达到转化目的; A,而(正难则反)若过正面问题难以解决,可将问题的结果看作集合(10)补集法:eAUU 获得,通过解决全集及补集把包含该问题的整体问题的结果类比为全集U原问题的解决. 化归思想练习题(1) 一、选择题 2=12y的焦点,A,C:xB,C为抛物线上不同的三点,F1.(2015·武汉调研)设为抛物线→→→若FA+FB+FC=0,则|FA|+|FB|+|FC|=() A.3B.9 C.12 D.18 答案D 解析设A(x,y),B(x,y),C(x,y),因为A,B,C为抛物线上不同的三点,则A,B,3321212=12y的焦点为F(0,3)C:x,准线方程为y=-3. C可以构成三角形.抛物线→→→因为FA+FB+FC=0,所以利用平面向量的相关知识可得点F为△ABC的重心,从而有x1+x+x=0,y+y+y=9.又根据抛物线的定义可得|FA|=y-(-3)=y+3,1231312|FB|=y-(-3)=y+3,|FC|=y-(-3)=y+3,32231 18. 9=+3+y+3=y+y+y+y所以|FA|+|FB|+|FC|=+3+y3113222x2上任意一点,为椭圆C)已知点F是椭圆C:+y=1的左焦点,点P.2(2015·唐山调研2) P,则当|PQ|+|PF|取最大值时,点的坐标为(点Q的坐标为(4,3)14B

初中数学教学论文 关于化归思想的分析与应用

关于化归思想的分析与应用 【摘要】解数学问题,往往可以有众多的方式和方法,而在这些方式方法中基本都有一个共同的和重要的特点,那就是化归.化归是人们解决问题首先考虑的方法.也是数学思想中一种最基本,最典型的方法,本文从渗透在教材中的化归思想出发,结合例题阐述了化归思想,化归策略,化归的具体方法. 从而体现化归思想在初中数学解题中的作用和地位. 【关键词】化归思想化归策略化归方法 所谓化归,就是转化和归结的意思,数学中的化归方法就是将一个新的,有待解决的或者还没解决的问题,通过某种转化过程归结到一类已经解决或者比较容易解决的问题中去,从而最终求得解答的一种手段或方法.化归的方向可以简述为:由未知化为已知,由困难化为容易,由繁琐化为简洁.在具体化归的时候一般应遵循三个原则,分别是:熟悉性原则,简单性原则,直观性原则.也可以简述为:把实际问题化为数学问题,把数学问题化为代数问题,把代数问题化为解方程的问题. 义务教育大纲明确提出数学思想方法是数学基础知识的重要组成部分以来,数学教学中如何挖掘课本中所蕴含的数学思想方法、如何有效地进行数学思想方法教学、如何培养和发展学生的数学思想已经成为数学教育工作者普遍关注和潜心探索的一项重要课题.在新课程中,化归的思想在教材中的体现是丰富多彩,在整个初中阶段几乎我们在解决新的问题都用了化归的思想,将不熟悉的问题化归为熟悉的问题,所以在教学的过程中我们应该从深层去揭示数学例题的实质,让学生从学习中去领悟数学思想去感受数学方法论,提高对数学的审美观.新课标不同于过去的数学教学大纲,不再是一系列的知识点的罗列,而是把数学看成人类创造的“活生生”的思维活动,而不是“天上掉下来”的教条.数学内涵丰富了,学生易于亲近了,学习的积极性提高了,数学教学的效能也自然提高了. 一、化归在教材中的渗透 1、化归思想在代数运算方面的渗透: 有理数的运算:例:;这是初中阶段最基础的有理数的运算,从这个例题中我们可以看出化归在这里已经体现出来了,我们学习有理数的运算是先学加法运算,而减法运算是通过化归成已学习的加法来运算。同理,在学了乘法的基础上如何计算除法呢,同样我们将陌生的除法转化为熟悉学过的乘法运算. 解二元一次方程组

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