賀俊丞
(四川省廣安花橋中學(xué)校,四川 廣安 638500)
轉(zhuǎn)化與化歸思想的實(shí)質(zhì)是揭示聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。除極簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題外,每個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決都是通過(guò)轉(zhuǎn)化為已知的問(wèn)題實(shí)現(xiàn)的。從這個(gè)意義上講,解決數(shù)學(xué)問(wèn)題就是從未知向已知轉(zhuǎn)化的過(guò)程。轉(zhuǎn)化與化歸思想是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的根本思想,解題的過(guò)程實(shí)際上就是一步步轉(zhuǎn)化的過(guò)程。數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)化比比皆是,如未知向已知轉(zhuǎn)化,復(fù)雜問(wèn)題向簡(jiǎn)單問(wèn)題轉(zhuǎn)化,新知識(shí)向舊知識(shí)的轉(zhuǎn)化,命題之間的轉(zhuǎn)化,數(shù)與形的轉(zhuǎn)化,空間向平面的轉(zhuǎn)化,高維向低維的轉(zhuǎn)化,多元向一元的轉(zhuǎn)化,高次向低次的轉(zhuǎn)化,超越式向代數(shù)式的轉(zhuǎn)化,函數(shù)與方程的轉(zhuǎn)化等,都是轉(zhuǎn)化思想的體現(xiàn)。
在處理多變?cè)臄?shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),常常有一個(gè)變?cè)幱谥饕匚唬覀兎Q(chēng)之為主元。由于思維定勢(shì)的影響,在解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí),我們總是緊緊地抓住主元不放,這在很多情況下是正確的,但在某些特定條件下會(huì)行不通。這時(shí)若能變更主元,轉(zhuǎn)移變?cè)趩?wèn)題中的地位,就能使問(wèn)題迎刃而解。
本題看上去是一個(gè)不等式問(wèn)題,但經(jīng)過(guò)等價(jià)轉(zhuǎn)化,把它化歸為關(guān)于一次函數(shù),利用一次函數(shù)的單調(diào)性求解,解題的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)換變?cè)慕巧?/p>
數(shù)學(xué)問(wèn)題在處理中,如果感到困難且問(wèn)題復(fù)雜棘手,可轉(zhuǎn)化問(wèn)題的結(jié)構(gòu)形狀,化歸為一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單,便于處理的問(wèn)題。如本例不等式的系數(shù)比較復(fù)雜,我們采用了換元的辦法,轉(zhuǎn)化成了一個(gè)一元二次不等式問(wèn)題,起到了化復(fù)雜為簡(jiǎn)單的效果。
當(dāng)面臨一般性難以解決的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),可以將一般情況轉(zhuǎn)化為易于解決的特殊情況,如特殊的圖形和數(shù)值,然后再?gòu)奶厥獾玫揭话愕慕獯稹⒁话銌?wèn)題特殊化是轉(zhuǎn)化與化歸思想的重要體現(xiàn),有時(shí)既簡(jiǎn)單快捷,又準(zhǔn)確無(wú)誤。
解:教師可利用特殊化的思想,考慮不等式等號(hào)成立的條件,只要令,可得于是可以考慮取
1.轉(zhuǎn)化與化歸應(yīng)遵循的基本原則:(1)熟悉化原則。將陌生的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題,以利于我們運(yùn)用熟知的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題來(lái)解決。(2)簡(jiǎn)單化原則。將復(fù)雜的問(wèn)題化歸為簡(jiǎn)單問(wèn)題,通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單問(wèn)題的解決,達(dá)到解決復(fù)雜問(wèn)題的目的,或獲得某種解題的啟示和依據(jù)。(3)和諧化原則?;瘹w問(wèn)題的條件或結(jié)論,使其表現(xiàn)形式更符合數(shù)與形內(nèi)部所表示的和諧的形式,或者轉(zhuǎn)化命題,使其推演有利于運(yùn)用某種數(shù)學(xué)方法或其方法符合人們的思維規(guī)律。(4)直觀化原則。將比較抽象的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為比較直觀的問(wèn)題來(lái)解決。(5)正難則反原則。當(dāng)問(wèn)題正面討論遇到困難時(shí),可考慮問(wèn)題的反面,設(shè)法從問(wèn)題的反面去探求,使問(wèn)題獲解。2.熟練、扎實(shí)地掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和基本方法是歸化的基礎(chǔ);豐富的聯(lián)想、機(jī)敏細(xì)微的觀察、比較、類(lèi)比是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的橋梁;培養(yǎng)訓(xùn)練自己自覺(jué)的化歸意識(shí),需要對(duì)定理、公式、法則有本質(zhì)上的深刻理解和對(duì)典型習(xí)題的總結(jié)和提煉,要積極主動(dòng)有意識(shí)地去發(fā)現(xiàn)事物之間的本質(zhì)聯(lián)系?!白セA(chǔ),重轉(zhuǎn)化”是學(xué)好中學(xué)數(shù)學(xué)的金鑰匙。3.為了實(shí)施有效的化歸,既可以變更問(wèn)題的條件,也可以變更問(wèn)題的結(jié)論;既可以變換問(wèn)題的內(nèi)部結(jié)構(gòu),也可以變換問(wèn)題的外部形式;既可以從代數(shù)的角度去認(rèn)識(shí)問(wèn)題,也可以從幾何的角度去認(rèn)識(shí)問(wèn)題。
化歸思想就是轉(zhuǎn)化和歸結(jié)的思想,是數(shù)學(xué)學(xué)科一種特有的數(shù)學(xué)思想方法,化歸思想的核心是對(duì)未解決的問(wèn)題作等價(jià)與非等價(jià)轉(zhuǎn)化,解題的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)縮小已知與求解差異的過(guò)程,一個(gè)生題變熟題的過(guò)程。因此,解每一道題,無(wú)論是難題還是易題,都離不開(kāi)化歸,平常所見(jiàn)的化歸有空間向平面化歸,多元向少元化歸,高次向低次化歸,復(fù)雜向簡(jiǎn)單化歸,一般向特殊化歸,隱性向顯性化歸等等,達(dá)到化繁為簡(jiǎn),化難為易,變正面強(qiáng)攻為側(cè)翼進(jìn)擊,從而找到有效解決問(wèn)題的方法。