“转”,“柳暗”之后是“花明”
2016-11-15周林林
周林林
【内容摘要】转化思想是一种极其重要的思维方法,如果学生能够运用得当,一般都会起到“曲径通幽”的作用,使得自身的数学素养全面提升。教师可以通过繁琐化简单、抽象化直观和正推化反逆等方法培养学生数学转化思想。学生学会转化思想,不仅能够减少解题步骤,还拓展了学生学习数学的思路,解决数学难题便会水到渠成。
【关键词】高中数学 转化思维 教学策略
转化思想是一种极其重要的思维方法,如果学生能够运用得当,一般都会起到“曲径通幽”的作用,使得自身的数学素养全面提升。教师一定要注意锻炼学生的转化思维,使学生能够通过“转”感受数学之美。下面列举几个应用实例,增强认识。
一、繁琐化简单,巧求范围
转化思想具有很多意想不到的作用,通常能够将复杂的问题化为简单的问题,生疏的问题化为熟悉的问题,在高中各类知识的学习中都可以应用,尤其是在三角函数的化简、求值以及证明的问题中应用最为广泛。
例1:如果直线3x+4y+m=0与圆x=1+cosθ、y=2+sinθ(θ为参数)没有公共点,则实数m的取值范围是( )。在解决这道题的时候,首先要把已知条件代入方程式中,可以得到4sinθ+3cosθ =5-m,然后再利用直线与圆没有公共点的条件,再结合三角函数的基本知识asinθ+bcosθ= sin(x+θ),得出-5≤4sinθ+3cosθ≤+5,代入其中就可以得到5-m>5或者5-m<-5,由此就可以得出正确答案m>10或者m<-10。这个解题过程,学生不自觉的就应用了“转”的思想,使得原本是曲线函数的复杂问题变成代数的运算问题,从而轻松解决。
二、抽象化直观,速分大小
在有些需要进行转化的题目中,能够将比较抽象繁琐的问题转化为直观的问题来解决,这是转化思想极其重要的应用,在一些证明类问题中都可以应用,尤其是在几何的相关知识学习中,使用的频率就十分大。
例2:在三角形ABC中,A、B、C使其三个内角,试着求证sinA+sinB+ sinC≤ 。这道题的题干十分简单,学生理解起来十分容易,但是解决这道题却十分困难。在式子的左边可以看出全是同名的三角函数,可以得出这三个函数都在一个函数的结论,根据这一点我们就可以构造一个函数y=sinx(0 其中P、Q、R为函数图像上的三点,坐标分别为(A,sinA)、(B,sinB)、(C,sinC),点G是其重心,坐标可求,且位于曲线y=sinx的下方,再利用图形的关系可以得出SG的长度小于等于ST的长度,即( sinA+sinB+ sinC)≤sin = ,再将这个式子进行整理就可以得出sinA+sinB+sinC≤ 的结论,使得问题得到解决。在数向形的转化过程中,也应用了“转”的思路,使问题变得简单。 这道题的解决虽然应用到了函数构造的方法,但是它只是将一个难以理解的问题转化为易于分析的题目,便与同学们理解,之后再利用数形结合的思想,使问题得到解决,这其中应用最主要的依旧是转化思想,所以在解题过程中,老师要将其中的细节都描述清楚,让学生能够真正的掌握解题的策略。 三、正推化反逆,概率分析 在解决数学问题时,都会遇到这样的题目,正向思维无法找到合适的解题方法,这时候就需要学生将思维进行转换,采用逆推的思维模式,将解题的角度转化,或许就会有新的发现,为解题提供思路。这虽然是使用了逆向思维,但是在另一个角度来说也是转化思维的体现。 利用逆推解题的题目类型有很多,如证明题中的反证法就是就是利用其逆否等假命题来求证,还有恒成立的问题,正推则反也是一种等价转化的思维,还有就是概率中排列组合的问题,也常常会找出问题对立面,再通过其他的方法将问题得到转化,最后再利用排列组合的知识来解决难题。 例3:甲乙丙三人个进行一次射击,如果三个人各自击中目标的概率都是0.6,计算出至少有一人击中的概率。这个问题如果从正面进行分析,可以分出三类:一类为一人击中两人未中、一类为两人击中一人未击中、一类为三人全部击中,而且在有的类别中还会存在好几种情况,所以当同学们采用正向思维进行解题时运算量会较大,那面会出现错误。但是如果在反面进行思考,问题就变得不一样了,只有一种情况即全部未击中,所以所求概率为P=1-P( ),代入数据,就可以得出正确答案为P=0.936。 这道题如果直接从正面进行分析,涉及到的种类较多,求解起来相对较为复杂,学生出错的概率增加。但是如果从其对立面下手,就会只有一种情况存在,问题就会简单的多了,学生解决起来也会得心应手,解题的效率也会提高,大大提高了正确率。