陳朝華


在解數學問題時,我們經常遇到一些問題直接求解較為困難,通過仔細審題、認真觀察、分析、類比、聯想等思維過程,選擇運用恰當的數學方法并進行變換,經常可以將原問題轉化為一個已知知識范圍內容易解決的問題,達到解決原問題的目的,這一思想方法稱為化歸與轉化思想.
化歸與轉化思想的實質就是揭示聯系,實現轉化。可以說除了簡單的數學問題以外,每一個數學問題的解決都是通過轉化為已知問題來實現的。從某種意義上來說,數學的解題過程就是從未知向已知,從復雜到簡單的化歸與轉化過程。化歸與轉化思想是解決數學問題的根本思想,數學中的轉化比比皆是。如,未知向已知轉化,不規范問題向規范問題轉化,復雜問題向簡單問題轉化,新知識向舊知識轉化,命題之間的轉化,數與形的轉化,空間與平面的轉化,多元向一元轉化,無理向有理轉化,高次向低次轉化,函數、方程、不等式之間的轉化等等,都是轉化思想的體現.
我們學習化歸方法的根本目的是為了有效地解決數學問題,并在解決問題的過程中培養自己的數學思維能力,從而促進自己數學思維的發展.
一、熟悉化原則:將陌生的問題化歸為熟悉的問題,以便運用熟悉的知識、經驗來解決
分析:這是學生陌生的問題。首先點M在圓C1上運動,點N在圓C2上運動,點P又在x軸上運動。三者都在動,很難上手。如果我們能考慮到曲線C1,C2是軸對稱圖形,于是我們可以先計算出PC1+PC2的最小值。結合幾何意義容易發現將這個最小值減去兩個圓的半徑之和,即可得到PM+PN的最小值。這樣問題又轉化為在x軸上找一點P,使得PC1+PC2,最小,這便是我們初中熟悉的問題了.
先求PC1+PC2的最小值.
二、直觀化原則:將比較抽象的數學問題化歸為形象直觀的問題來解決
例2.(2014·鎮江一模)在平面直角坐標系xOy中,已知點P(3,0)在圓C:x2+y2-2mx-4y+m2-28=0內,動直線AB過點P且交圓C于A,B兩點,若△ABC的面積的最大值為16,則實數m的取值范圍為
數與形的和諧統一,往往使解題更生動,用數形結合方法解題,關鍵是幾何模型的建立,以及有關幾何性質的熟練掌握,學生在平時要加強這方面的訓練.
三、簡單化原則:將復雜的問題化歸為簡單的問題,通過對簡單問題的解決,達到解決復雜問題的目的,或者獲得解決某種復雜問題的解題啟示和依據
例3.若橢圓上存在點P,使得點P到兩個焦點的距離之比為2∶1,則此橢圓離心率的取值范圍是
分析:這個問題似乎比較難下手,如果設點P到兩個焦點的距離分別為k,2k,則k+2k=3k=2a與焦距2c的關系無法確定,這時就要考慮簡單情況——特殊情況橢圓上距離焦點最近距離為a-c,最遠距離為a+c,再利用三角形兩邊之差小于第三邊來解.
分析:雙曲線是對稱圖形(中心對稱與軸對稱),利用雙曲線的定義可得AF2=AF1-2a,
AP+AF2=AP+AF1-2a的最小值,于是三點F1,A,P共線是最小.
解析:AP+AF2=AP+AF1-2a,要求AP+AF2的最小值,
分析:在正項等比數列{an}中,因為a1
化歸與轉化思想方法是中學數學解題中的一種重要的、基本的思想方法,這方面能力的高低可以看出一個人解題的素質、掌握知識的程度和運用知識的能力。學生在學習解題過程中要刻意滲透,不僅要注意提高數學教學質量的近期效果,而且要努力提高自己分析問題與解決問題的能力,培養自己素養的遠期作用.
總之,化歸與轉化思想貫穿于中學數學解題的始終,化歸與轉化的方法精彩紛呈、不勝枚舉!學生必須深刻理解化歸與轉化的精髓,把握化歸與轉化的方法.只有這樣,才能進一步提高分析問題和解決問題的能力.
編輯 薛直艷