楊仕良
摘 要: 高中數(shù)學(xué)的許多問題都可以利用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決.高考十分注重對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想的考查,利用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決問題占了較大的比重,成了歷年高考數(shù)學(xué)考試的重點(diǎn)之一.通過對(duì)高考復(fù)習(xí)轉(zhuǎn)化與化歸思想的具體應(yīng)用進(jìn)行分析,可以進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想重要性的認(rèn)識(shí),提高應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決各種數(shù)學(xué)問題的能力.本文以立體幾何為例,探討轉(zhuǎn)化與化歸思想在高考復(fù)習(xí)中的應(yīng)用.
關(guān)鍵字: 轉(zhuǎn)化與化歸 高考復(fù)習(xí) 立體幾何
在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),常遇到一些問題直接求解較為困難,需將原問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)新問題通過對(duì)新問題的求解,達(dá)到解決原問題的目的.這種解決問題的方法用到的便是轉(zhuǎn)化與化歸思想.在轉(zhuǎn)化與化歸思想模式下,利用某種手段或方法將問題通過變換使之轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到解決問題的目的.在高考復(fù)習(xí)過程中,轉(zhuǎn)化與化歸是一個(gè)重要的考點(diǎn),因此,對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想應(yīng)用的復(fù)習(xí)是一個(gè)十分重要的內(nèi)容.本文以立體幾何為例,分析高考復(fù)習(xí)中轉(zhuǎn)化與化歸思想在立體幾何中的應(yīng)用問題.
一、高考復(fù)習(xí)中應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想的指導(dǎo)原則
高考對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想的考查范圍較廣,涉及各方面數(shù)學(xué)問題和知識(shí).首先,數(shù)形轉(zhuǎn)化問題,例如函數(shù)單調(diào)性和解析幾何中斜率問題等.其次,常量和變量之間的轉(zhuǎn)化問題,例如求范圍和分離變量等.最后,關(guān)于數(shù)學(xué)各分支的轉(zhuǎn)化問題,例如向量和解析幾何等的轉(zhuǎn)化,以及函數(shù)與立體幾何的轉(zhuǎn)化等.另外,還包括將各種實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的情況.其中在立體幾何中轉(zhuǎn)化與思想貫穿于解題的全過程,是立體幾何問題的基本思想和方法,在高考復(fù)習(xí)立體幾何中應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想時(shí),應(yīng)遵循以下指導(dǎo)原則,提高復(fù)習(xí)的實(shí)效性.
1.以學(xué)生為主體
在以往的高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)過程中,教師往往處于整個(gè)復(fù)習(xí)的主導(dǎo)地位,統(tǒng)領(lǐng)一切.學(xué)生只能機(jī)械地跟隨教師的安排展開復(fù)習(xí),處于被動(dòng)狀態(tài).但是,高考對(duì)數(shù)學(xué)教育的要求使得高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)過程中要注意以人為本,保證學(xué)生處于主體地位,具有較高的自主性.因此,在具體的復(fù)習(xí)過程中,教師要注意轉(zhuǎn)變自身角色,扮演好引導(dǎo)者的角色,幫助學(xué)生自主復(fù)習(xí).并積極采取有效措施,調(diào)動(dòng)學(xué)生的復(fù)習(xí)積極性,增強(qiáng)復(fù)習(xí)效果.
2.以大綱為指導(dǎo)
在復(fù)習(xí)過程中,一定要注意緊密圍繞考試大綱的具體要求,以考試大綱為指導(dǎo).教師要注意帶領(lǐng)學(xué)生一起深入分析研究最新的考試大綱的具體內(nèi)容和要求,并回顧往年的考試大綱,找出區(qū)別,做到對(duì)考試內(nèi)容和考點(diǎn)心中有數(shù).同時(shí),教師還要注意做好歸納總結(jié)工作,將考試大綱對(duì)不同數(shù)學(xué)知識(shí)的要求進(jìn)行總結(jié),并帶領(lǐng)學(xué)生一起圍繞考綱展開復(fù)習(xí).
3.注重能力培養(yǎng)
高考十分注重對(duì)學(xué)生能力的考查,培養(yǎng)學(xué)生能力是高考教學(xué)復(fù)習(xí)的主要目的之一.因此,在復(fù)習(xí)過程中,要注意使學(xué)生獲得各種利用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決數(shù)學(xué)問題的能力,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好應(yīng)用基礎(chǔ).
二、高考復(fù)習(xí)立體幾何中轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用
在解決各種高中立體幾何問題時(shí),可以利用轉(zhuǎn)化和化歸思想,將抽象的空間問題進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化,變?yōu)榫唧w的實(shí)數(shù)運(yùn)算.從而降低運(yùn)算難度,簡化運(yùn)算過程,提高解題效率.在具體應(yīng)用向量知識(shí)解決立體幾何問題時(shí),首先要考慮需要用什么向量知識(shí)進(jìn)行解題,具體需要用的向量有哪些.然后根據(jù)題意分析所需要的向量是否已知,則可利用已知條件轉(zhuǎn)化成具體的向量.如果需要的向量不能直接轉(zhuǎn)化,則要考慮選擇用哪個(gè)未知向量進(jìn)行表示,難度如何.在所需向量表示出來之后,便要分析怎樣對(duì)其進(jìn)行具體運(yùn)算,以得到需要的結(jié)果和結(jié)論.
1.利用向量知識(shí)論證立體幾何中的線面關(guān)系問題
例1:已知m、n是兩條不同直線,是三個(gè)不同平面,下列命題中正確的是( )
A.若m//α,n//α,則m//n B.若α⊥γ,β⊥γ,則α//β
C.若m//α,m//β,則α//β D.若m⊥α,n⊥α,則m//n
解析:根據(jù)向量中空間線與線,線與面的平行、垂直的相關(guān)知識(shí),可以得出如果m⊥α,n⊥α,則m//n,即選項(xiàng)D為正確答案.
2.運(yùn)用向量的坐標(biāo)運(yùn)算建立空間直角坐標(biāo)系
例2:如圖2,直三棱柱ABC—ABC,底面△ABC中,CA=CB=1,∠BCA=90°,AA=2,M、N分別是AB、AA的中點(diǎn).
圖2
(1)求的長;
(2)求cos<,>的值;
(3)證明:AB⊥CM.
分析:在解題時(shí),我們可以利用向量知識(shí),建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz,找到點(diǎn)的具體坐標(biāo),并得出向量的坐標(biāo).在建立坐標(biāo)系之后,要能夠準(zhǔn)確找到點(diǎn)的具體坐標(biāo).我們可以先在底面坐標(biāo)面xOy內(nèi)找到點(diǎn)A、B、C的具體坐標(biāo),并利用向量的模和具體的方向,將其他點(diǎn)的具體坐標(biāo)找出來.
(1)解:如上圖2所示,我們以點(diǎn)C為原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz.
由題意可得:點(diǎn)B、N的坐標(biāo)分別為:B(0,1,0),N(1,0,1).
∴可得||==.
(2)解:由題意可得點(diǎn)A,C,B的坐標(biāo):A(1,0,2),C(0,0,0),B(0,1,2).
∴=(1,-1,2),=(0,1,2)
·=1×0+(-1)×1+2×2=3
||==
∴||=
cos<>=
(3)證明:由題意可得C(0,0,2),M(,,2)
∴=(,,0),=(-1,1,-2)
∴·=(-1)×+1×+(-2)×0=0,
∴⊥
∴AB⊥CM.
3.利用向量知識(shí)解決立體幾何中的角度問題
例3:如下圖1所示,已知平行六面體ABCD—A1B1C1D1的底面ABCD為菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD.
圖1
(1)求證:CC⊥BD.
(2)試求的值為多少的時(shí)候,A1C垂直于面CBD?
解析:這道題目考查的主要是立體集合中的垂直和夾角等問題,培養(yǎng)學(xué)生解讀幾何圖形的能力.通過分析題意,我們選擇利用向量知識(shí),實(shí)現(xiàn)線面位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系之間的轉(zhuǎn)化.我們可以利用a⊥ba·b=0,即互相垂直的兩條直線的向量的數(shù)量積為零,證明兩條直線的垂直關(guān)系.
解答:
(1)證明:設(shè)=a,=b,=c.則由題意可得|a|=|b|.
設(shè)、、兩兩所成夾角均為θ,可得=-=a-b,
即·=c(a-b)=c·a-c·b=|c|·|a|cosθ-|c|·|b|cosθ=0,
∴CC⊥BD.
(2)解:想要證明AC⊥面CBD,則需要證明AC⊥BD,AC⊥DC,
由·=(+)·(-)=(a+b+c)·(a-c)
=|a|+a·b-b·c-|c|=|a|-|c|+|b|·|a|cosθ-|b|·|c|·cosθ=0,
可得,當(dāng)|a|=|c|時(shí),AC⊥DC.
同理可得,當(dāng)|a|=|c|時(shí),AC⊥BD,
∴當(dāng)=1時(shí),AC⊥面CBD.
三、結(jié)語
作為一種重要的高中數(shù)學(xué)思想,轉(zhuǎn)化與化歸思想是高考復(fù)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容.深入領(lǐng)會(huì)轉(zhuǎn)化與化歸思想,并掌握轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用方法等,對(duì)提高高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)效率和質(zhì)量是大有裨益的.在高考復(fù)習(xí)中,教師應(yīng)幫助學(xué)生深刻領(lǐng)悟并掌握轉(zhuǎn)化與化歸思想,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,最大限度地提高高考復(fù)習(xí)效率.
參考文獻(xiàn):
[1]王陳勇,陳智猛.化歸與轉(zhuǎn)化思想視角下幾何問題的變式與探究[J].福建中學(xué)數(shù)學(xué),2012,(3):4-6.
[2]王曉萍.淺談化歸思想在立體幾何教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程學(xué)習(xí)·中旬,2013,(7):102-102.
[3]武紹芳.例談轉(zhuǎn)化與化歸在高中數(shù)學(xué)解題中的有效應(yīng)用[J].理科考試研究(高中版),2013,(4):11-12.endprint
摘 要: 高中數(shù)學(xué)的許多問題都可以利用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決.高考十分注重對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想的考查,利用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決問題占了較大的比重,成了歷年高考數(shù)學(xué)考試的重點(diǎn)之一.通過對(duì)高考復(fù)習(xí)轉(zhuǎn)化與化歸思想的具體應(yīng)用進(jìn)行分析,可以進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想重要性的認(rèn)識(shí),提高應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決各種數(shù)學(xué)問題的能力.本文以立體幾何為例,探討轉(zhuǎn)化與化歸思想在高考復(fù)習(xí)中的應(yīng)用.
關(guān)鍵字: 轉(zhuǎn)化與化歸 高考復(fù)習(xí) 立體幾何
在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),常遇到一些問題直接求解較為困難,需將原問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)新問題通過對(duì)新問題的求解,達(dá)到解決原問題的目的.這種解決問題的方法用到的便是轉(zhuǎn)化與化歸思想.在轉(zhuǎn)化與化歸思想模式下,利用某種手段或方法將問題通過變換使之轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到解決問題的目的.在高考復(fù)習(xí)過程中,轉(zhuǎn)化與化歸是一個(gè)重要的考點(diǎn),因此,對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想應(yīng)用的復(fù)習(xí)是一個(gè)十分重要的內(nèi)容.本文以立體幾何為例,分析高考復(fù)習(xí)中轉(zhuǎn)化與化歸思想在立體幾何中的應(yīng)用問題.
一、高考復(fù)習(xí)中應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想的指導(dǎo)原則
高考對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想的考查范圍較廣,涉及各方面數(shù)學(xué)問題和知識(shí).首先,數(shù)形轉(zhuǎn)化問題,例如函數(shù)單調(diào)性和解析幾何中斜率問題等.其次,常量和變量之間的轉(zhuǎn)化問題,例如求范圍和分離變量等.最后,關(guān)于數(shù)學(xué)各分支的轉(zhuǎn)化問題,例如向量和解析幾何等的轉(zhuǎn)化,以及函數(shù)與立體幾何的轉(zhuǎn)化等.另外,還包括將各種實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的情況.其中在立體幾何中轉(zhuǎn)化與思想貫穿于解題的全過程,是立體幾何問題的基本思想和方法,在高考復(fù)習(xí)立體幾何中應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想時(shí),應(yīng)遵循以下指導(dǎo)原則,提高復(fù)習(xí)的實(shí)效性.
1.以學(xué)生為主體
在以往的高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)過程中,教師往往處于整個(gè)復(fù)習(xí)的主導(dǎo)地位,統(tǒng)領(lǐng)一切.學(xué)生只能機(jī)械地跟隨教師的安排展開復(fù)習(xí),處于被動(dòng)狀態(tài).但是,高考對(duì)數(shù)學(xué)教育的要求使得高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)過程中要注意以人為本,保證學(xué)生處于主體地位,具有較高的自主性.因此,在具體的復(fù)習(xí)過程中,教師要注意轉(zhuǎn)變自身角色,扮演好引導(dǎo)者的角色,幫助學(xué)生自主復(fù)習(xí).并積極采取有效措施,調(diào)動(dòng)學(xué)生的復(fù)習(xí)積極性,增強(qiáng)復(fù)習(xí)效果.
2.以大綱為指導(dǎo)
在復(fù)習(xí)過程中,一定要注意緊密圍繞考試大綱的具體要求,以考試大綱為指導(dǎo).教師要注意帶領(lǐng)學(xué)生一起深入分析研究最新的考試大綱的具體內(nèi)容和要求,并回顧往年的考試大綱,找出區(qū)別,做到對(duì)考試內(nèi)容和考點(diǎn)心中有數(shù).同時(shí),教師還要注意做好歸納總結(jié)工作,將考試大綱對(duì)不同數(shù)學(xué)知識(shí)的要求進(jìn)行總結(jié),并帶領(lǐng)學(xué)生一起圍繞考綱展開復(fù)習(xí).
3.注重能力培養(yǎng)
高考十分注重對(duì)學(xué)生能力的考查,培養(yǎng)學(xué)生能力是高考教學(xué)復(fù)習(xí)的主要目的之一.因此,在復(fù)習(xí)過程中,要注意使學(xué)生獲得各種利用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決數(shù)學(xué)問題的能力,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好應(yīng)用基礎(chǔ).
二、高考復(fù)習(xí)立體幾何中轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用
在解決各種高中立體幾何問題時(shí),可以利用轉(zhuǎn)化和化歸思想,將抽象的空間問題進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化,變?yōu)榫唧w的實(shí)數(shù)運(yùn)算.從而降低運(yùn)算難度,簡化運(yùn)算過程,提高解題效率.在具體應(yīng)用向量知識(shí)解決立體幾何問題時(shí),首先要考慮需要用什么向量知識(shí)進(jìn)行解題,具體需要用的向量有哪些.然后根據(jù)題意分析所需要的向量是否已知,則可利用已知條件轉(zhuǎn)化成具體的向量.如果需要的向量不能直接轉(zhuǎn)化,則要考慮選擇用哪個(gè)未知向量進(jìn)行表示,難度如何.在所需向量表示出來之后,便要分析怎樣對(duì)其進(jìn)行具體運(yùn)算,以得到需要的結(jié)果和結(jié)論.
1.利用向量知識(shí)論證立體幾何中的線面關(guān)系問題
例1:已知m、n是兩條不同直線,是三個(gè)不同平面,下列命題中正確的是( )
A.若m//α,n//α,則m//n B.若α⊥γ,β⊥γ,則α//β
C.若m//α,m//β,則α//β D.若m⊥α,n⊥α,則m//n
解析:根據(jù)向量中空間線與線,線與面的平行、垂直的相關(guān)知識(shí),可以得出如果m⊥α,n⊥α,則m//n,即選項(xiàng)D為正確答案.
2.運(yùn)用向量的坐標(biāo)運(yùn)算建立空間直角坐標(biāo)系
例2:如圖2,直三棱柱ABC—ABC,底面△ABC中,CA=CB=1,∠BCA=90°,AA=2,M、N分別是AB、AA的中點(diǎn).
圖2
(1)求的長;
(2)求cos<,>的值;
(3)證明:AB⊥CM.
分析:在解題時(shí),我們可以利用向量知識(shí),建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz,找到點(diǎn)的具體坐標(biāo),并得出向量的坐標(biāo).在建立坐標(biāo)系之后,要能夠準(zhǔn)確找到點(diǎn)的具體坐標(biāo).我們可以先在底面坐標(biāo)面xOy內(nèi)找到點(diǎn)A、B、C的具體坐標(biāo),并利用向量的模和具體的方向,將其他點(diǎn)的具體坐標(biāo)找出來.
(1)解:如上圖2所示,我們以點(diǎn)C為原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz.
由題意可得:點(diǎn)B、N的坐標(biāo)分別為:B(0,1,0),N(1,0,1).
∴可得||==.
(2)解:由題意可得點(diǎn)A,C,B的坐標(biāo):A(1,0,2),C(0,0,0),B(0,1,2).
∴=(1,-1,2),=(0,1,2)
·=1×0+(-1)×1+2×2=3
||==
∴||=
cos<>=
(3)證明:由題意可得C(0,0,2),M(,,2)
∴=(,,0),=(-1,1,-2)
∴·=(-1)×+1×+(-2)×0=0,
∴⊥
∴AB⊥CM.
3.利用向量知識(shí)解決立體幾何中的角度問題
例3:如下圖1所示,已知平行六面體ABCD—A1B1C1D1的底面ABCD為菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD.
圖1
(1)求證:CC⊥BD.
(2)試求的值為多少的時(shí)候,A1C垂直于面CBD?
解析:這道題目考查的主要是立體集合中的垂直和夾角等問題,培養(yǎng)學(xué)生解讀幾何圖形的能力.通過分析題意,我們選擇利用向量知識(shí),實(shí)現(xiàn)線面位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系之間的轉(zhuǎn)化.我們可以利用a⊥ba·b=0,即互相垂直的兩條直線的向量的數(shù)量積為零,證明兩條直線的垂直關(guān)系.
解答:
(1)證明:設(shè)=a,=b,=c.則由題意可得|a|=|b|.
設(shè)、、兩兩所成夾角均為θ,可得=-=a-b,
即·=c(a-b)=c·a-c·b=|c|·|a|cosθ-|c|·|b|cosθ=0,
∴CC⊥BD.
(2)解:想要證明AC⊥面CBD,則需要證明AC⊥BD,AC⊥DC,
由·=(+)·(-)=(a+b+c)·(a-c)
=|a|+a·b-b·c-|c|=|a|-|c|+|b|·|a|cosθ-|b|·|c|·cosθ=0,
可得,當(dāng)|a|=|c|時(shí),AC⊥DC.
同理可得,當(dāng)|a|=|c|時(shí),AC⊥BD,
∴當(dāng)=1時(shí),AC⊥面CBD.
三、結(jié)語
作為一種重要的高中數(shù)學(xué)思想,轉(zhuǎn)化與化歸思想是高考復(fù)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容.深入領(lǐng)會(huì)轉(zhuǎn)化與化歸思想,并掌握轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用方法等,對(duì)提高高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)效率和質(zhì)量是大有裨益的.在高考復(fù)習(xí)中,教師應(yīng)幫助學(xué)生深刻領(lǐng)悟并掌握轉(zhuǎn)化與化歸思想,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,最大限度地提高高考復(fù)習(xí)效率.
參考文獻(xiàn):
[1]王陳勇,陳智猛.化歸與轉(zhuǎn)化思想視角下幾何問題的變式與探究[J].福建中學(xué)數(shù)學(xué),2012,(3):4-6.
[2]王曉萍.淺談化歸思想在立體幾何教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程學(xué)習(xí)·中旬,2013,(7):102-102.
[3]武紹芳.例談轉(zhuǎn)化與化歸在高中數(shù)學(xué)解題中的有效應(yīng)用[J].理科考試研究(高中版),2013,(4):11-12.endprint
摘 要: 高中數(shù)學(xué)的許多問題都可以利用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決.高考十分注重對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想的考查,利用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決問題占了較大的比重,成了歷年高考數(shù)學(xué)考試的重點(diǎn)之一.通過對(duì)高考復(fù)習(xí)轉(zhuǎn)化與化歸思想的具體應(yīng)用進(jìn)行分析,可以進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想重要性的認(rèn)識(shí),提高應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決各種數(shù)學(xué)問題的能力.本文以立體幾何為例,探討轉(zhuǎn)化與化歸思想在高考復(fù)習(xí)中的應(yīng)用.
關(guān)鍵字: 轉(zhuǎn)化與化歸 高考復(fù)習(xí) 立體幾何
在解決數(shù)學(xué)問題時(shí),常遇到一些問題直接求解較為困難,需將原問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)新問題通過對(duì)新問題的求解,達(dá)到解決原問題的目的.這種解決問題的方法用到的便是轉(zhuǎn)化與化歸思想.在轉(zhuǎn)化與化歸思想模式下,利用某種手段或方法將問題通過變換使之轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到解決問題的目的.在高考復(fù)習(xí)過程中,轉(zhuǎn)化與化歸是一個(gè)重要的考點(diǎn),因此,對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想應(yīng)用的復(fù)習(xí)是一個(gè)十分重要的內(nèi)容.本文以立體幾何為例,分析高考復(fù)習(xí)中轉(zhuǎn)化與化歸思想在立體幾何中的應(yīng)用問題.
一、高考復(fù)習(xí)中應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想的指導(dǎo)原則
高考對(duì)轉(zhuǎn)化與化歸思想的考查范圍較廣,涉及各方面數(shù)學(xué)問題和知識(shí).首先,數(shù)形轉(zhuǎn)化問題,例如函數(shù)單調(diào)性和解析幾何中斜率問題等.其次,常量和變量之間的轉(zhuǎn)化問題,例如求范圍和分離變量等.最后,關(guān)于數(shù)學(xué)各分支的轉(zhuǎn)化問題,例如向量和解析幾何等的轉(zhuǎn)化,以及函數(shù)與立體幾何的轉(zhuǎn)化等.另外,還包括將各種實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的情況.其中在立體幾何中轉(zhuǎn)化與思想貫穿于解題的全過程,是立體幾何問題的基本思想和方法,在高考復(fù)習(xí)立體幾何中應(yīng)用轉(zhuǎn)化與化歸思想時(shí),應(yīng)遵循以下指導(dǎo)原則,提高復(fù)習(xí)的實(shí)效性.
1.以學(xué)生為主體
在以往的高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)過程中,教師往往處于整個(gè)復(fù)習(xí)的主導(dǎo)地位,統(tǒng)領(lǐng)一切.學(xué)生只能機(jī)械地跟隨教師的安排展開復(fù)習(xí),處于被動(dòng)狀態(tài).但是,高考對(duì)數(shù)學(xué)教育的要求使得高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)過程中要注意以人為本,保證學(xué)生處于主體地位,具有較高的自主性.因此,在具體的復(fù)習(xí)過程中,教師要注意轉(zhuǎn)變自身角色,扮演好引導(dǎo)者的角色,幫助學(xué)生自主復(fù)習(xí).并積極采取有效措施,調(diào)動(dòng)學(xué)生的復(fù)習(xí)積極性,增強(qiáng)復(fù)習(xí)效果.
2.以大綱為指導(dǎo)
在復(fù)習(xí)過程中,一定要注意緊密圍繞考試大綱的具體要求,以考試大綱為指導(dǎo).教師要注意帶領(lǐng)學(xué)生一起深入分析研究最新的考試大綱的具體內(nèi)容和要求,并回顧往年的考試大綱,找出區(qū)別,做到對(duì)考試內(nèi)容和考點(diǎn)心中有數(shù).同時(shí),教師還要注意做好歸納總結(jié)工作,將考試大綱對(duì)不同數(shù)學(xué)知識(shí)的要求進(jìn)行總結(jié),并帶領(lǐng)學(xué)生一起圍繞考綱展開復(fù)習(xí).
3.注重能力培養(yǎng)
高考十分注重對(duì)學(xué)生能力的考查,培養(yǎng)學(xué)生能力是高考教學(xué)復(fù)習(xí)的主要目的之一.因此,在復(fù)習(xí)過程中,要注意使學(xué)生獲得各種利用轉(zhuǎn)化與化歸思想解決數(shù)學(xué)問題的能力,幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好應(yīng)用基礎(chǔ).
二、高考復(fù)習(xí)立體幾何中轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用
在解決各種高中立體幾何問題時(shí),可以利用轉(zhuǎn)化和化歸思想,將抽象的空間問題進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化,變?yōu)榫唧w的實(shí)數(shù)運(yùn)算.從而降低運(yùn)算難度,簡化運(yùn)算過程,提高解題效率.在具體應(yīng)用向量知識(shí)解決立體幾何問題時(shí),首先要考慮需要用什么向量知識(shí)進(jìn)行解題,具體需要用的向量有哪些.然后根據(jù)題意分析所需要的向量是否已知,則可利用已知條件轉(zhuǎn)化成具體的向量.如果需要的向量不能直接轉(zhuǎn)化,則要考慮選擇用哪個(gè)未知向量進(jìn)行表示,難度如何.在所需向量表示出來之后,便要分析怎樣對(duì)其進(jìn)行具體運(yùn)算,以得到需要的結(jié)果和結(jié)論.
1.利用向量知識(shí)論證立體幾何中的線面關(guān)系問題
例1:已知m、n是兩條不同直線,是三個(gè)不同平面,下列命題中正確的是( )
A.若m//α,n//α,則m//n B.若α⊥γ,β⊥γ,則α//β
C.若m//α,m//β,則α//β D.若m⊥α,n⊥α,則m//n
解析:根據(jù)向量中空間線與線,線與面的平行、垂直的相關(guān)知識(shí),可以得出如果m⊥α,n⊥α,則m//n,即選項(xiàng)D為正確答案.
2.運(yùn)用向量的坐標(biāo)運(yùn)算建立空間直角坐標(biāo)系
例2:如圖2,直三棱柱ABC—ABC,底面△ABC中,CA=CB=1,∠BCA=90°,AA=2,M、N分別是AB、AA的中點(diǎn).
圖2
(1)求的長;
(2)求cos<,>的值;
(3)證明:AB⊥CM.
分析:在解題時(shí),我們可以利用向量知識(shí),建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz,找到點(diǎn)的具體坐標(biāo),并得出向量的坐標(biāo).在建立坐標(biāo)系之后,要能夠準(zhǔn)確找到點(diǎn)的具體坐標(biāo).我們可以先在底面坐標(biāo)面xOy內(nèi)找到點(diǎn)A、B、C的具體坐標(biāo),并利用向量的模和具體的方向,將其他點(diǎn)的具體坐標(biāo)找出來.
(1)解:如上圖2所示,我們以點(diǎn)C為原點(diǎn),建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz.
由題意可得:點(diǎn)B、N的坐標(biāo)分別為:B(0,1,0),N(1,0,1).
∴可得||==.
(2)解:由題意可得點(diǎn)A,C,B的坐標(biāo):A(1,0,2),C(0,0,0),B(0,1,2).
∴=(1,-1,2),=(0,1,2)
·=1×0+(-1)×1+2×2=3
||==
∴||=
cos<>=
(3)證明:由題意可得C(0,0,2),M(,,2)
∴=(,,0),=(-1,1,-2)
∴·=(-1)×+1×+(-2)×0=0,
∴⊥
∴AB⊥CM.
3.利用向量知識(shí)解決立體幾何中的角度問題
例3:如下圖1所示,已知平行六面體ABCD—A1B1C1D1的底面ABCD為菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠BCD.
圖1
(1)求證:CC⊥BD.
(2)試求的值為多少的時(shí)候,A1C垂直于面CBD?
解析:這道題目考查的主要是立體集合中的垂直和夾角等問題,培養(yǎng)學(xué)生解讀幾何圖形的能力.通過分析題意,我們選擇利用向量知識(shí),實(shí)現(xiàn)線面位置關(guān)系和數(shù)量關(guān)系之間的轉(zhuǎn)化.我們可以利用a⊥ba·b=0,即互相垂直的兩條直線的向量的數(shù)量積為零,證明兩條直線的垂直關(guān)系.
解答:
(1)證明:設(shè)=a,=b,=c.則由題意可得|a|=|b|.
設(shè)、、兩兩所成夾角均為θ,可得=-=a-b,
即·=c(a-b)=c·a-c·b=|c|·|a|cosθ-|c|·|b|cosθ=0,
∴CC⊥BD.
(2)解:想要證明AC⊥面CBD,則需要證明AC⊥BD,AC⊥DC,
由·=(+)·(-)=(a+b+c)·(a-c)
=|a|+a·b-b·c-|c|=|a|-|c|+|b|·|a|cosθ-|b|·|c|·cosθ=0,
可得,當(dāng)|a|=|c|時(shí),AC⊥DC.
同理可得,當(dāng)|a|=|c|時(shí),AC⊥BD,
∴當(dāng)=1時(shí),AC⊥面CBD.
三、結(jié)語
作為一種重要的高中數(shù)學(xué)思想,轉(zhuǎn)化與化歸思想是高考復(fù)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容.深入領(lǐng)會(huì)轉(zhuǎn)化與化歸思想,并掌握轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用方法等,對(duì)提高高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)效率和質(zhì)量是大有裨益的.在高考復(fù)習(xí)中,教師應(yīng)幫助學(xué)生深刻領(lǐng)悟并掌握轉(zhuǎn)化與化歸思想,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,最大限度地提高高考復(fù)習(xí)效率.
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