?甘肅省天水市秦州區(qū)藉河南路天水石馬坪中學 王文錫
一般與特殊相互之間的轉(zhuǎn)化,主要是指通過一般規(guī)律求個例特殊問題以及列舉特殊例子對一般性問題進行解答[1].如特殊圖形求解,可通過填補或分割將其轉(zhuǎn)化為常見的一般圖形,進而根據(jù)公式解答.掌握這種轉(zhuǎn)化策略,有助于提升解題的效率.
例1已知半圓的直徑AB=12 cm,點C,D是這個半圓的三等分點,求弦AC,AD和弧CD圍成的陰影部分面積.(結(jié)果用π表示.)
分析:如圖1,因為陰影部分對應(yīng)的是不規(guī)則圖形,因此無法直接求解其面積.題目中提到了三等分點,連接OC,OD,因為點C,D是這個半圓的三等分點,故弧AC,CD,DB均為60°.
圖1
解:∵∠ADC=∠DAB,
∴AB∥CD.
∴S△ACD=S△OCD.
又∵∠COD=60°,
數(shù)形轉(zhuǎn)化求解問題較為常見,是指把具體的代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為圖形問題進而解答,或?qū)D形等價轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的代數(shù)問題求解.這種轉(zhuǎn)化求解思路可以體現(xiàn)在數(shù)軸、函數(shù)圖象、幾何圖形等不同方面,需要重點學習和關(guān)注.
例2若a+b<0,a<0,b>0,試判斷a,-a,b,-b的大小關(guān)系.
分析:與大小關(guān)系有關(guān)的問題,往往可以借助數(shù)軸這一幾何圖形就能夠直觀地把字母a,-a,b,-b表示出來.
解:如圖2所示,a,-a,b,-b的大小關(guān)系是a<-b
圖2
構(gòu)造如圖3所示的圖形,AB=12,AC⊥AB,BD⊥AB,且AC=2,BD=3.
圖3
設(shè)PA=x,則PB=12-x.
顯然,點C關(guān)于AB的對稱點E與點D的連線和AB的交點P即為符合條件的點.
過點E作DB的垂線交DB的延長線于點F,則
PC+PD=PE+PD=DE
=13.
故所求的最小值為13.
抽象與具體的轉(zhuǎn)化策略主要指通過類比、舉例把抽象的概念和問題具體化,從而轉(zhuǎn)化為已知熟悉的內(nèi)容進行解答[2].如求線段旋轉(zhuǎn)后的軌跡,可類比圓弧得到具體的公式,即可進行下一步解答.抽象與具體轉(zhuǎn)化的策略,對解答一些定義題或幾何問題有一定的幫助.
圖4
圖5
分析:這道題很容易與兩圓的位置關(guān)系相聯(lián)系,圓與圓之間的位置關(guān)系包括外離、外切、內(nèi)切、內(nèi)含等情況,類比正方形也存在這些位置關(guān)系,進一步分情況分別求解即可.
解:
O1D=2,O2F=1,O1O2≥0.
聯(lián)系兩圓的位置關(guān)系容易得出:
當O1O2=3時,有一個公共點;
當O1O2>3或0≤O1O2<1時,沒有公共點.
整體與部分的轉(zhuǎn)化策略是指把問題所求看作一個整體或部分個體,使其問題得到簡單化從而解答.如扇形面積求解可看作一個圓的部分,根據(jù)占據(jù)圓的比例即可求出對應(yīng)面積大小.這種解題策略,能使陌生未知的問題轉(zhuǎn)化為已知熟悉的內(nèi)容,應(yīng)讓學生重視.
例6如圖6,圓A、圓B、圓C三個圓兩兩相交,并且半徑都是0.5 cm,則圖中陰影部分面積為( ).
圖6
解:雖然無法單獨求出每一個陰影部分的面積,但通過觀察可以發(fā)現(xiàn)三角形的內(nèi)角和為180°.三個扇形的圓心角加起來剛好是180°,又因為三個圓的半徑都相等,因此三個扇形面積之和可以轉(zhuǎn)化為求一個半圓的面積.
故選答案:B.
總而言之,轉(zhuǎn)化策略對學生學習質(zhì)量與能力的提升有著重要幫助,教師應(yīng)當重視多種教學方法的運用以幫助學生理解并牢固掌握轉(zhuǎn)化策略的應(yīng)用,使學生能夠靈活地應(yīng)用轉(zhuǎn)化策略解決各種數(shù)學問題,使復(fù)雜問題簡單化、抽象問題具體化,達到大幅提高學習效果的最終目的.