(八)化归思想的基本原则
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浅谈化归思想数学思想方法是数学的灵魂所在,而化归思想不仅是一种重要数学思想,也是一种最基本的思维策略,更是一种非常有效的数学思维方式和解题方法。
一、什么是化归从字面上来看,化归,可以理解为转化和归结。
数学方法论中提到的“化归”,是指把需要解决的问题,运用一些手段方法先把它转化(或再转化)然后归结到已经能解决(或容易解决)的问题中去,采用迂回的方式以先求转化后的问题答案再反过来,求未解决的问题,最终得到原问题答案的一种方法。
数学中的化归形成,还与数学本身的根源有关即公理化方法。
数学总是用已有的概念去定义新出现的概念,并且以此为据去处理解决各种新出现的未解决问题或者说把未知转化归结为已知,这就是化归思想。
化归有三个最基本的要素:化归对象(把什么进行转化),化归目标(化归对象转化成什么形式),化归途径(用什么方法进行转化)。
二、化归原则一般情况下,化归的时应遵循以下几个原则:1.熟悉化原则(也叫一般化原则),把我们所遇到的“陌生”问题转化成相对熟悉的问题以便于解答。
2.简单化原则,把复杂的问题转化为简单且容易解答的问题。
这里的简单与复杂是相对而言,简单也可以是解决问题的方案或处理方式简单。
3.直观化原则,把抽象的或内部关系模糊不清的问题转化为比较直观具体的问题。
有利于理清并把握问题涉及的各对象间的相互关系。
4.和谐化原则,指的是在对未知问题进行转化时应注意问题内部的和谐统一,便于制定解决问题的程序和选择处理方法。
5.寻找对立面原则,是指在解决问题时,如果从正面无法处理或很难处理,此时可以解决问题的反面从中找到处理原问题的灵感和方法。
化归的过程中这几个基本原则是相互联系、相互渗透和相互补充的,在解决实际性问题的过程中,常常需要把它们结合起来使用,这样可以让化归过程更加快速和简洁,会收到更好的效果。
三、化归方法进行化归时,选择适当的方法可以使转化处理问题更快捷。
化归有五种基本方法:分割法与组合法、一般化与特殊化法、恒等变形法、RMI方法和基本模型法。
二、化归思想1. 化归思想的概念。
人们在面对数学问题,如果直接应用已有知识不能或不易解决该问题时,往往将需要解决的问题不断转化形式,把它归结为能够解决或比较容易解决的问题,最终使原问题得到解决,把这种思想方法称为化归(转化)思想。
从小学到中学,数学知识呈现一个由易到难、从简到繁的过程;然而,人们在学习数学、理解和掌握数学的过程中,却经常通过把陌生的知识转化为熟悉的知识、把繁难的知识转化为简单的知识,从而逐步学会解决各种复杂的数学问题。
因此,化归既是一般化的数学思想方法,具有普遍的意义;同时,化归思想也是攻克各种复杂问题的法宝之一,具有重要的意义和作用。
2. 化归所遵循的原则。
化归思想的实质就是在已有的简单的、具体的、基本的知识的基础上,把未知化为已知、把复杂化为简单、把一般化为特殊、把抽象化为具体、把非常规化为常规,从而解决各种问题。
因此,应用化归思想时要遵循以下几个基本原则:(1)数学化原则,即把生活中的问题转化为数学问题,建立数学模型,从而应用数学知识找到解决问题的方法。
数学来源于生活,应用于生活。
学习数学的目的之一就是要利用数学知识解决生活中的各种问题,课程标准特别强调的目标之一就是培养实践能力。
因此,数学化原则是一般化的普遍的原则之一。
(2)熟悉化原则,即把陌生的问题转化为熟悉的问题。
人们学习数学的过程,就是一个不断面对新知识的过程;解决疑难问题的过程,也是一个面对陌生问题的过程。
从某种程度上说,这种转化过程对学生来说既是一个探索的过程,又是一个创新的过程;与课程标准提倡培养学生的探索能力和创新精神是一致的。
因此,学会把陌生的问题转化为熟悉的问题,是一个比较重要的原则。
(3)简单化原则,即把复杂的问题转化为简单的问题。
对解决问题者而言,复杂的问题未必都不会解决,但解决的过程可能比较复杂。
因此,把复杂的问题转化为简单的问题,寻求一些技巧和捷径,也不失为一种上策。
(4)直观化原则,即把抽象的问题转化为具体的问题。
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、数学中得转化比比皆就是,如未知向已知转化,复杂问题向简单问题转化,新知识向旧知识得转化,命题之间得转化,数与形得转化,空间向平面得转化,高维向低维转化,多元向一元转化,高次向低次转化,超越式向代数式得转化,函数与方程得转化等,都就是转化思想得体现、新得教学体制得出现, 化归与转化得思想将就是贯穿整个中学教学得一种主要得思想,所以在教学过程中要把这种思想溶入进去,让学生体会个中得精髓、关健词化归;转化;分析;联想1、化归与转化解决数学问题时,常遇到一些问题直接求解较为困难,通过观察、分析、类比、联想等思维过程,选择运用恰当得数学方法进行变换,将原问题转化为一个新问题(相对来说,对自己较熟悉得问题),通过新问题得求解,达到解决原问题得目得,这一思想方法我们称之为“化归与转化得思想方法”、化归与转化思想得核心,就是以可变得观点对所要解决得问题进行变形,就就是在解决数学问题时,不就是对问题进行直接进攻,而就是采取迂回得战术,通过变形把要解决得问题,化归为某个已经解决得问题、从而求得原问题得解决、它得基本形式有:化未知为已知,化难为易,化繁为简,化曲为直等等、化归与转化得思想也不就是随时能用,或随便用得,它需要遵循一定得原则,从而达到转化得正确性,实现这种思想得作用、下面我就来谈谈我对这种方法得理解、2.化归与转化得原则化归与转化思想得实质就是揭示联系,实现转化、转化有等价转化与非等价转化,等价转化得作用就不用说,而不等价转换,如果没明确得附加条件,那就失去它得价值了、所以化归与转化就需要遵循一定得原则:2、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、经验与问题来解决、除了及少数得原始知识外,整个中学得数学知识得学习就就是在实现转化为旧得知识而得到得、例如:学二元一次方程就用化元法转化为一元一次方程;学一元二次方程用降幂法转化为一元一次方程;函数与方程之间得转化等等、2、2简单化原则:将复杂得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、这个原则大部分学生都知道,她们都会想把问题简单化,达到求解得过程、这个原则可以在无以记数得数学简便方法中体现出来、2、3与谐化原则:化归问题得条件或结论,使其表现形式更符合数与形内部所表示得与谐得形式,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得思维规律、也就就是说整个转化得过程中,要符合思维规律,虽然思维可以多样化,可以无以为边得想象,但也要能被人接受并能理解、体现出现在国家倡导得与谐社会、2、4直观化原则:将比较抽象得问题转化为比较直观得问题来解决、这个主要在函数与图象得联系中体现出来、把某些枯燥乏味得代数问题转化为图形来解决,能直观得解决问题、2、5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求,使问题获解、反证法得应用把这个原则表现得淋漓尽致,学生能理解到其中得精髓可就是可以受用无穷得,包括在生活中得应用、2、6 现实化原则:所学所用所理解得道理要用于社会实践,同时要满足社会人才得需求、3.化归与转化得方法化归与转化得方法,在千变万化得题目中,方法也各不相同,也无以统计,这里就只讲解几中常用,学生也容易理解得、3、1 直接转化法:直接把新得知识转化为前续知识、这个在讲解新课得时候,尽量让学生去体会,让她们能自己解决新得问题,获取新得知识,接着把新得知识吸收,继续解决新得问题、3、2 构造法:这个就是个重要得方法,有不少题目,不能直接解决与转化,缺少了媒介,让不少学生无从下手,这时就需要构造一个数学情境,建立一个数学模型,把问题溶入进去,使问题简单化,直观化,从而达到求解得过程、3、3 数与形得转化:这个主要用于函数问题得解答与某些图型中得某些量得关系、数形结合就是数学学习得一种重要得思想、3、4换元法:这个重要就是把一些繁杂得,但又有重复性得题目简单化,更直观、这个主要用于方程得解答、3、5 相等与不相等之间得转化:这个主要用与不等式得证明与函数区间、3、6实际问题与数学理论得转化:理论联系实际得一种方法、也就是学生情感方面得培养、3、7 特殊与一般之间得转化:公式法解一元二次方程就就是把特殊得一般化了、同时也可以说把具体得抽象化了、3、8 数学各分支之间得转化:数学本来就就是一个连贯得整体,把各分支有机得联系起来,让人感到它得魄力、同时也能解决数学以外得我问题、5总结提炼数学新课标要求学生不仅要学会知识,还要能用所学得知识解决新问题,并能总结归纳,化为新得知识并接受,这样才能满足社会人才得需求、化归与转化就就是将待解决或未解决得问题,通过转化归结为一个已经能解决得问题,或者归结为一个比较容易解决得问题,或者归结为一个已为人们所熟知得具有既定解决方法与程序得问题,最终求得原问题得解决、懂得化归与转化得基本方向就是简单化、熟悉化、与谐化、化归与转化需要广泛与灵活得联想,联想得基础就是扎实得基础知识、基本技能与基本方法、熟练、扎实地掌握基础知识、基本技能与基本方法就是转化得基础;丰富得联想、机敏细微得观察、比较、类比就是实现转化得桥梁;培养训练自己自觉得化归与转化意识需要对定理、公式、法则有本质上得深刻理解与对典型习题得总结与提炼,要积极主动有意识地去发现事物之间得本质联系、为了实施有效得化归,既可以变更问题得条件,也可以变更问题得结论,既可以变换问题得内部结构,又可以变换问题得外部形式,既可以从代数得角度去认识问题,又可以从几何得角度去解决问题、。
浅谈化归与转化思想在高中数学教学中的应用作者:黄庆彬来源:《新课程》2021年第12期新课程标准明确提出了高中生通过数学课程的学习要达到获“四基”、提“四能”的目标。
获“四基”,即学生获得数学基础知识、基本的技能、思想和活动经验;提“四能”,即提高学生从数学角度发现并提出问题、分析和解决问題的四种能力。
纵观近年来高考数学试题的编制及考查的内容,都很好地反映了课程改革理念,加大了数学思维能力的考查,注重学科思想方法的运用,这就要求教师在数学教学中要“两手抓”,既要加强基础知识与基本技能的教学,又要注意以素养为导向,以能力为重,加大各种思想方法的渗透。
在中学数学思想方法中,最基本、最核心的就是化归与转化思想,它是解决数学问题思想方法的精髓。
化归与转化,即运用转化、归结的数学手段,通过一定的数学过程,把一个复杂、陌生或者未解决的问题转化到已解决或较易解决的问题上来,从而破解原问题的一种方法。
数学家笛卡尔对此方法给予了高度评价,称之为解决数学问题的万能方法。
它对培养学生的解题能力和数学素质起至关重要的作用,故教师在平时教学中应注意引导学生抓基础与注重转化能力的培养两者并重,这是学好数学的金钥匙。
以下便是其模式。
一、高中数学中应用转化与化归思想遵循的原则应遵循4个原则:(1)熟悉化原则,即“化生为熟”,把陌生问题转化成熟悉问题。
(2)简单化原则,即“化繁为简”,把复杂问题转化成简单问题。
(3)直观化原则,即“化抽象为直观”,把较抽象的问题转化为较直观的问题(如数形结合思想,立体几何问题转化成平面几何问题)。
(4)正难则反原则。
若问题直接求解困难时,可考虑运用反证法或补集法,或用逆否命题间接地解决问题。
二、高中数学中常见的转化与化归方法共有10种:在解决数学问题时,有的可用直接转换法、换元法、数形结合法,有的可用参数法、构造法、坐标法,还有的可用类比法、特殊法、一般化、等价转换法来解。
这些方法在一些题目中可能单独使用,也可能相互交叉使用,是不能完全分割开的。
数学解题思想【数学解题中的化归思想】一、化归的基本思想“化归”就是转化与归结的简称.化归方法是数学上解决问题的一般方法,其基本思想是:在解决问题数学问题时,常常将有待解决的问题P,通过某种转化手段,归结为另一个问题Q,而问题Q是一个相对比较容易解决或者已有明确解决方法的问题,且通过对问题Q的解决可以联想到问题P的解决.用框图可以直观表示如下:其中,问题P常被称作化归对象,问题Q常被称作化归目标或方向,其转化的手段也就被称作化归途径或者化归策略.二、化归的基本原则在处理数学问题的过程中,常将有待解决的陌生、不熟悉的问题通过转化,将它归结为一个或几个比较熟悉或者比较简单的问题来解决.这样就可以充分运用我们已有的知识、经验与方法来帮助我们处理和解决问题;将抽象的问题转化为具体直观的问题;将复杂的问题转化为简单的问题;将一般性的问题转化为直观的特殊的问题;将实际的问题转化为数学问题;将不同数学分支的知识相互转化,较多见于平面与空间、解析与三角、代数与几何,等等,从而使问题易于解决.三、化归的基本类型1.常量与变量的转化在处理多变元的数学问题时,可以选取原来是常量或参数看做“主元”,而把原来的变元看做“常量”,从而简化其运算的策略.例1.已知方程ax+2(2a-1)x+4a-7=0中,a为正整数,问a何值时,原方程至少有一个整数根.分析:若采用方程求根公式x=来讨论x的整数值,显然十分复杂.在原方程中,x是变元,a是参数,不妨把a与x的位置换一下,把a看做变元,x看做参数来处理.解:将原方程以a作变元,重新整理,得a(x+2)=2x+7①显然,当x=-2时,①式不成立.因此,有a=(x≠-2)②若要a为正整数,则须2x+7≥(x+2)解得-3≤x≤1(x∈Z,x≠-2),因此x只能在-3,-1,0,1中取值.分别代入②式中即知,仅当x=-3,x=-1和x=1时能使a 为正整数,此时分别有a=1和a=5,即当a为1或5时原方程至少有一个整数根.2.数与形之间的转化数与形是数学的两个主要研究对象,通过数与形的转化,可以利用数量关系的讨论来研究图形的性质,也可以利用几何图形直接地反映函数或方程中变量之间的关系.例2.求函数f(x)=的值域.分析:本题的难点在于根号难以处理,若使用单纯换元法难以奏效.结合直线的斜率的几何意义,可以构造半圆来处理根号.解:设y=,则f(x)==,于是所求y的值域就是求定点A(1,-2)与半圆y=即(x-2)+y=1(y≥0且x≠1)上的动点P(x,y)所确定的直线PA的斜率的范围.由图1知直线PA的A(1,-2)斜率为[1,+∞),即f(x)的值域为[1,+∞).图13.一般与特殊的转化若要处理的数学问题从正面不易找到着手点时,一般性难以解决的问题,可以考虑从特殊性的问题来解决;反过来,特殊性难以解决的问题,也可以考虑从一般性的问题来解决.例3.设f(n)=++。
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是,如未知向已知转化,复杂问题向简单问题转化,新知识向旧知识的转化,命题之间的转化,数与形的转化,空间向平面的转化,高维向低维转化,多元向一元转化,高次向低次转化,超越式向代数式的转化,函数与方程的转化等,都是转化思想的体现.新的教学体制的出现,化归与转化的思想将是贯穿整个中学教学的一种主要的思想,所以在教学过程中要把这种思想溶入进去,让学生体会个中的精髓.关健词化归;转化;分析;联想1.化归与转化解决数学问题时,常遇到一些问题直接求解较为困难,通过观察、分析、类比、联想等思维过程,选择运用恰当的数学方法进行变换,将原问题转化为一个新问题相对来说,对自己较熟悉的问题,通过新问题的求解,达到解决原问题的目的,这一思想方法我们称之为“化归与转化的思想方法”.化归与转化思想的核心,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.它的基本形式有:化未知为已知,化难为易,化繁为简,化曲为直等等.化归与转化的思想也不是随时能用,或随便用的,它需要遵循一定的原则,从而达到转化的正确性,实现这种思想的作用.下面我就来谈谈我对这种方法的理解.2.化归与转化的原则化归与转化思想的实质是揭示联系,实现转化.转化有等价转化和非等价转化,等价转化的作用就不用说,而不等价转换,如果没明确的附加条件,那就失去它的价值了.所以化归与转化就需要遵循一定的原则:2.1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.除了及少数的原始知识外,整个中学的数学知识的学习就是在实现转化为旧的知识而得到的.例如:学二元一次方程就用化元法转化为一元一次方程;学一元二次方程用降幂法转化为一元一次方程;函数与方程之间的转化等等.2.2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.这个原则大部分学生都知道,他们都会想把问题简单化,达到求解的过程.这个原则可以在无以记数的数学简便方法中体现出来.2.3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.也就是说整个转化的过程中,要符合思维规律,虽然思维可以多样化,可以无以为边的想象,但也要能被人接受并能理解.体现出现在国家倡导的和谐社会.2.4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.这个主要在函数与图象的联系中体现出来.把某些枯燥乏味的代数问题转化为图形来解决,能直观的解决问题.2.5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.反证法的应用把这个原则表现的淋漓尽致,学生能理解到其中的精髓可是可以受用无穷的,包括在生活中的应用.2.6 现实化原则:所学所用所理解的道理要用于社会实践,同时要满足社会人才的需求.3.化归与转化的方法化归与转化的方法,在千变万化的题目中,方法也各不相同,也无以统计,这里就只讲解几中常用,学生也容易理解的.3.1 直接转化法:直接把新的知识转化为前续知识.这个在讲解新课的时候,尽量让学生去体会,让他们能自己解决新的问题,获取新的知识,接着把新的知识吸收,继续解决新的问题.3.2 构造法:这个是个重要的方法,有不少题目,不能直接解决和转化,缺少了媒介,让不少学生无从下手,这时就需要构造一个数学情境,建立一个数学模型,把问题溶入进去,使问题简单化,直观化,从而达到求解的过程.3.3 数与形的转化:这个主要用于函数问题的解答和某些图型中的某些量的关系.数形结合是数学学习的一种重要的思想.3.4 换元法:这个重要是把一些繁杂的,但又有重复性的题目简单化,更直观.这个主要用于方程的解答.3.5 相等与不相等之间的转化:这个主要用与不等式的证明和函数区间.3.6 实际问题与数学理论的转化:理论联系实际的一种方法.也是学生情感方面的培养.3.7 特殊与一般之间的转化:公式法解一元二次方程就是把特殊的一般化了.同时也可以说把具体的抽象化了.3.8 数学各分支之间的转化:数学本来就是一个连贯的整体,把各分支有机的联系起来,让人感到它的魄力.同时也能解决数学以外的我问题.5 总结提炼数学新课标要求学生不仅要学会知识,还要能用所学的知识解决新问题,并能总结归纳,化为新的知识并接受,这样才能满足社会人才的需求.化归与转化就是将待解决或未解决的问题,通过转化归结为一个已经能解决的问题,或者归结为一个比较容易解决的问题,或者归结为一个已为人们所熟知的具有既定解决方法和程序的问题,最终求得原问题的解决.懂得化归和转化的基本方向是简单化、熟悉化、和谐化.化归和转化需要广泛和灵活的联想,联想的基础是扎实的基础知识、基本技能和基本方法.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.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.。
化归思想──小学数学思想方法的梳理二、化归思想1.化归思想的概念。
人们在面对数学问题,如果直接应用已有知识不能或不易解决该问题时,往往将需要解决的问题不断转化形式,把它归结为能够解决或比较容易解决的问题,最终使原问题得到解决,把这种思想方法称为化归(转化)思想。
从小学到中学,数学知识呈现一个由易到难、从简到繁的过程;然而,人们在学习数学、理解和掌握数学的过程中,却经常通过把陌生的知识转化为熟悉的知识、把繁难的知识转化为简单的知识,从而逐步学会解决各种复杂的数学问题。
因此,化归既是一般化的数学思想方法,具有普遍的意义;同时,化归思想也是攻克各种复杂问题的法宝之一,具有重要的意义和作用。
2.化归所遵循的原则。
化归思想的实质就是在已有的简单的、具体的、基本的知识的基础上,把未知化为已知、把复杂化为简单、把一般化为特殊、把抽象化为具体、把非常规化为常规,从而解决各种问题。
因此,应用化归思想时要遵循以下几个基本原则:(1)数学化原则,即把生活中的问题转化为数学问题,建立数学模型,从而应用数学知识找到解决问题的方法。
数学来源于生活,应用于生活。
学习数学的目的之一就是要利用数学知识解决生活中的各种问题,课程标准特别强调的目标之一就是培养实践能力。
因此,数学化原则是一般化的普遍的原则之一。
(2)熟悉化原则,即把陌生的问题转化为熟悉的问题。
人们学习数学的过程,就是一个不断面对新知识的过程;解决疑难问题的过程,也是一个面对陌生问题的过程。
从某种程度上说,这种转化过程对学生来说既是一个探索的过程,又是一个创新的过程;与课程标准提倡培养学生的探索能力和创新精神是一致的。
因此,学会把陌生的问题转化为熟悉的问题,是一个比较重要的原则。
(3)简单化原则,即把复杂的问题转化为简单的问题。
对解决问题者而言,复杂的问题未必都不会解决,但解决的过程可能比较复杂。
因此,把复杂的问题转化为简单的问题,寻求一些技巧和捷径,也不失为一种上策。
所谓“化归”,就是转化和归结。
在解决数学问题时,人们常常将待解决的问题甲,通过某种转化过程,归结为一个已经解决或者比较容易解决的问题乙,然后通过乙问题的解答返回去求得原问题甲的解答,这就是化归方法的基本思想。
化归方法的要素:化归对象,即对什么东西进行化归;化归目标,即化归到何处去;化归途径,即如何进行化归。
下举例说明如何在教学中应用这一思想。
一、有关几何图形教学的应用例1:下图中小正方形的边长是4厘米,大正方形的边长是8厘米求阴影部分的面积。
阴景部分不规则图形是化归的对象,三角形是化归的目标。
(附图{图})图一中旋转法(旋转成一个大的直角三角形)是实施化归的途径。
图二中分割法(分割成两个钝角三角形)是实施化归的途径。
对于图三,长方形是化归的目标,补整法(补成一个大的长方形,然后去掉一个大的直角三角形、一个小的正方形、一个等腰直角三角形)是实施化归的途径。
平行四边形、三角形、梯形面积计算公式的推导,都是根据化归思想进行教学的,它们的化归过程简单地图示如下:(附图{图})平行四边形通过割补化归成长方形,平行四边形是化归的对象,长方形是化归的目标,割补法是化归的途径。
三角形是化归的对象,平行四边形是化归的目标,两个完全一样的三角形拼成平行四边形是实施化归的途径。
梯形是化归的对象,三角形是化归的目标,旋转法是实施化归的途径。
在这里长方形面积的计算方法是平行四边形面积计算方法的已有知识;平行四边形面积的计算方法是三角形面积计算的已有知识;三角形面积的计算方法是梯形面积计算方法的已有知识;前一种平面几何图形面积计算方法是后一种面积计算的基础;后一种平面图形面积计算需化归为前一种学生熟悉的图形,从而使问题得到解决。
(附图{图})例2:下图阴影部分是梯形,左面长方形的长为3厘米,宽为4厘米,A点为宽的中点,求阴影部分的面积。
(附图{图})图中梯形(阴影部分)的上底、下底和高都不知道,阴影部分梯形面积是化归的对象,左面长方形中的一个直角梯形面积是化归的目标,同底等高的长方形面积与平行四边形面积相等是实施化归的途径。
化归思想1. 化归思想的概念。
人们在面对数学问题,如果直接应用已有知识不能或不易解决该问题时,往往将需要解决的问题不断转化形式,把它归结为能够解决或比较容易解决的问题,最终使原问题得到解决,把这种思想方法称为化归(转化)思想。
从小学到中学,数学知识呈现一个由易到难、从简到繁的过程;然而,人们在学习数学、理解和掌握数学的过程中,却经常通过把陌生的知识转化为熟悉的知识、把繁难的知识转化为简单的知识,从而逐步学会解决各种复杂的数学问题。
因此,化归既是一般化的数学思想方法,具有普遍的意义;同时,化归思想也是攻克各种复杂问题的法宝之一,具有重要的意义和作用。
2. 化归所遵循的原则。
化归思想的实质就是在已有的简单的、具体的、基本的知识的基础上,把未知化为已知、把复杂化为简单、把一般化为特殊、把抽象化为具体、把非常规化为常规,从而解决各种问题。
因此,应用化归思想时要遵循以下几个基本原则:(1)数学化原则,即把生活中的问题转化为数学问题,建立数学模型,从而应用数学知识找到解决问题的方法。
数学来源于生活,应用于生活。
学习数学的目的之一就是要利用数学知识解决生活中的各种问题,课程标准特别强调的目标之一就是培养实践能力。
因此,数学化原则是一般化的普遍的原则之一。
(2)熟悉化原则,即把陌生的问题转化为熟悉的问题。
人们学习数学的过程,就是一个不断面对新知识的过程;解决疑难问题的过程,也是一个面对陌生问题的过程。
从某种程度上说,这种转化过程对学生来说既是一个探索的过程,又是一个创新的过程;与课程标准提倡培养学生的探索能力和创新精神是一致的。
因此,学会把陌生的问题转化为熟悉的问题,是一个比较重要的原则。
(3)简单化原则,即把复杂的问题转化为简单的问题。
对解决问题者而言,复杂的问题未必都不会解决,但解决的过程可能比较复杂。
因此,把复杂的问题转化为简单的问题,寻求一些技巧和捷径,也不失为一种上策。
(4)直观化原则,即把抽象的问题转化为具体的问题。
高中数学的化归思想摘要:化归的思想方法是中学数学中的重要思想方法之一,也是高考数学中重点考查的思想方法。
关键词:高中数学化归思想化归的思想方法是中学数学中的重要思想方法之一,也是高考数学中重点考查的思想方法。
化归思想就是将复杂或陌生、新颖的数学问题、数学信息和数学情景转化为简单或已知的数学知识和成熟的经验方法,从而解决问题的策略。
笔者结合自己多年的教学经验浅谈以下几点看法,供大家参考:一、对化归思想的认识化归思想是数学中常用的一种重要数学思想,其本质就是转化,曾被笛卡儿誉为“万能方法”。
他在《指导思维的法则》一书中指出:第一,将任何种类的问题转化为数学问题;其次,将任何种类的数学问题转化为代数问题;第三,将任何代数问题转化为方程式的求解。
那么,到底什么是化归思想呢?它怎么有如此大的“本事”呢?所谓化归思想,一般是指人们将待解决或难以解决的问题通过某种转化过程,归结到一类已经解决或比较容易解决的问题中去,最终求得原问题的解答的一种手段和方法。
应用化归思想时要遵循三个基本原则:熟悉化原则,即将陌生的问题转化为熟悉的问题;简单化原则,即将复杂的问题转化为简单的问题;直观化原则,即将抽象问题转化为具体问题。
数学的化归思想包涵化归的对象、目标和方法三要素。
其中化归方法是实现化归的关键。
化归思想方法的实质是转化矛盾的思想方法,其遵循“运动——转化——解决”的基本思想。
这种思想方法可分为①多维化归方法,如:换元法、恒等变换法、反证法、构造法、待定系数法、数学归纳法;②二维化归法,如解析法、三角代换法、向量法;③单维化归法,如:复数法、代入法、加减法、判别式法、曲线系数法、坐标变换法。
化归思想的实质是通过事物内部的联系将将待处理问题规范化、模式化,从而得到解决。
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),它能给人带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口。
化归思想的基本原则---杨飞
化归思想是我们加工处理信息的操作性规律。
在指导我们加工处理信息的过程中所表现的基本原则有:清晰性原则、熟悉性原则、综合性原则。
论述如下: 清晰性原则
在加工处理信息的过程中,利用个人的认知经验把信息的表现形式和内容给以转化,呈现出清晰的感性材料。
这种加工处理信息的原则就是清晰性原则。
问题呈现给我们的感性材料,可能是一种粗糙的、模糊的信息材料,这些材料在表达上具有非直观形象化,非数学语言化,在内容上具有隐蔽性、复杂性。
容易给我们感知和思维活动造成一定障碍,所以我们在加工处理信息的过程中,首先就得对这些信息进行清晰。
清晰后的新信息更适合个人认知活动的心理需求,可以加速神经系统的传导,有利于新信息与认知结构的链接。
常见的清晰手段有:①将问题信息用数学语言进行表达,便于我们运用数学方法来解决。
②将问题的信息用数形结合的方法进行描述,使信息表述得更详尽、更直观。
③将复杂的信息进行形变化归,使复杂信息的内涵得到彻底挖掘和暴露。
例1 调查某个高中班学生的升学报考志愿情况,得到如下结果。
1.报考A 大学的学生不报考B 大学; 2.报考B 大学的学生也报考D 大学;
3.报考C 大学的学生不报考D 大学; 4.不报考C 大学的学生报考B 大学。
根据上述结果,某人得出下述结论。
① 报考D 大学的学生也报考A 大学。
② 没有既报考B 大学又报考C 大学的学生。
③ 有既报考C 大学又报考D 大学的学生
④ 报考B 大学的学生数和报考D 大学的学生数相同。
⑤ 报考A 大学的学生也报考C 大学。
这些结论中正确的是( )
A ① ② ③;
B ② ④ ⑤;
C ① ② ④;
D ③ ④ ⑤.
此题信息繁多,让人感到有点云里雾里,虽然每项信息的含义简单明白,毫不隐蔽,人人都会用逻辑推理的方法去探求解答方案,但推理过程容易混乱且不便于描述,对问题产生排斥心理。
对此,我们先将各项信息进行数学语言化处理,使问题的信息直白清晰,以观其变。
用x 表示高中班学生,“∈”表示报考,“∉”表示不报考。
则调查结果可改写为:
1.A x ∈⇒B x ∉,再由原命题与逆否命题等价可知,B x ∈⇒A x ∉
2.B x ∈⇒D x ∈或D x ∉⇒B x ∉.
3.C x ∈⇒D x ∉或D x ∈⇒C x ∉.
4.C x ∉⇒B x ∈或B x ∉⇒C x ∈.
这样处理后,问题的各项信息已简洁、明白。
我们对问题新信息感到亲切、熟悉。
下面再考察四个结论:
考查①:D x ∈⇒C x ∉⇒B x ∈⇒A x ∉,则①错.
考查②:B x ∈⇒D x ∈⇒C x ∉,则②对.
考查③:C x ∈⇒D x ∉,知③不正确.
考查④:B x ∈⇒D x ∈,D x ∈⇒C x ∉⇒B x ∈,可知④正确.
考查⑤:A x ∈⇒B x ∉⇒C x ∈,则⑤对.
所以答案B 正确.
例2 已知AB 为半圆的直径,CDEF 为正方形,边长为1,C 、F 在AB 上,D 、E 在
上,AC 、AF 的长分别为)( ,b a b a >, k k k k k k b b a b a a a )1(221-+++-=-- .
求证:21--+=n n n a a a .
解 首先对信息k k k k k k b b a b a a a )1(221-+++-=-- 进行清晰.(右边是等比数列的
前k+1项和)化简为b
a b a a k k k +--==++1
1)(. 所以b a b a a n n n +--=-)(1,b
a b a a n n n +--=---112)( (通过信息清晰后,我们再与结论信息进行综合加工──题变化归).
要证n n n a a a =+--21,即证⎪⎩⎪⎨⎧-+-=-+=-+-+1111)
()()(n n n n n n b b b a a a 从而即证⎪⎩⎪⎨⎧+=+=1
122b b a a (※) (由于信息(※)是关于a 、b 的
两个关系式,再与半圆这项信息进行
综合加工).
事实上,由图形可知,BC AC CD ⨯=2,
1=-AF AC . 即1 ,1=-=b a ab
所以11)1(22+=⇒==-=-a a ab a a a a b b ab b b b b -=⇒==+=+11)1(22
从而可知21--+=n n n a a a .
此题在证明(※)成立的过程中,利用数形结合的方法,把(※)这样一个“数的关系式”,反映到“半圆这个图形”上,使问题的信息直观清晰,为证明(※)作好了铺垫。
例3 已知),,2,1(n i R x i =∈+,121=n x x x ,2≥t ,N n ∈,3≥n , 求证:1
111
2211-≥+++∑∑∑n n x x x n t n t t (第36届IMO 试题的推广) 其中,记号∑i 表示n i i x x x x x ,,,,,1121 +-) , ,2 ,1(n i =中任取2-n 个作乘积,所有可能情况的积之和,共有1-n 个.
此题让人有点不知所云,主要是∑i 在制造迷惑,所以首先对∑i 进行清晰。
D
E A
F C B
⌒ AB
我们每一次从n i i x x x x x ,,,,,1121 +-中取2-n 个作乘积,其实就是每一次从 n x x x ,,,21 中取出不含i x 和),,1 ,1,,2 ,1(n i i j x j +-=的所有数,所以,
n i i i i i i i x x x x x x x x 1111111+++++=+-∑ ,令=s n
x x x 11121+++ , i i x y 1=. 则)(i i i y s y -=∑,从而有i
t i i t i y s y x -=-∑11. 通过形变化归后原不等式化为:已知,1,21=∈+
n i y y y R y ∑==n
i i y s 1求证:111-≥-∑=-n n y s y n
i i t i . 此时,问题的信息清晰明了。
因为这已是竞赛中我们熟悉的不等式问题(读者可以参见第23课). 由此可见,通过信息清晰,我们可以拨开乌云,给思维一片晴朗的天空,清晰的解题思路就呈现在我们的面前.。