转化与化归畅想曲

来源 :中学课程辅导高考版·学生版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:andyylaopo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  在数学解答问题中,常常会遇到一些问题直接求解较为困难,然而通过观察、分析等思维过程,可以将原问题转化为一个新问题,通过新问题的求解,达到解决原问题的目的,这一思想我们称之为“化归与转化的思想”.
  畅想一:陌生与熟悉的转化
  例1已知m1=a+ba-b,m2=c+dc-d,m3=ac-bdad+bc,求证:m1+m2+m3=m1m2m3.
  分析:由求证式联想到△ABC中有一个熟知结论:tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC,故可进行三角代换来转化问题.
  解:原条件可化为m1=1+ba1-ba,m2=1+dc1-dc,m3=1-bdacdc+ba,
  令ba=tanα,dc=tanβ,则
  m1=tan(π4+α),m2=tan(π4+β),
  m3=1-tanαtanβtanα+tanβ=1tan(α+β)=tan(π2-α-β).
  因为(π4+α)+(π4+β)+(π2-α-β)=π,
  所以tan(π4+α)+tan(π4+β)+tan(π2-α-β)=
  tan(π4+α)tan(π4+β)tan(π2-α-β)
  ,即m1+m2+m3=m1m2m3.
  点评:将陌生的问题转化为熟悉的问题,以利于我们运用熟知的知识和经验来解决问题.本题巧妙地将陌生的分式经过整理变形转化为熟悉的两角和的正切公式来解决.
  畅想二:复杂与简单的转化
  例2已知函数y=1+1-x2-1+x,求函数的定义域,判断函数的单调性并求函数的值域.
  分析:本题观察上去很复杂,则我们不妨尝试用代换法把函数式变的简单些.
  解:由1-x2≥01+x≥0,则可得到-1≤x≤1,所以函数的定义域为[-1,1],由此可作三角代换.
  设x=cosθ,θ∈[0,π],x(θ)是单调递减函数.则y=1+sinθ-1+cosθ
  =sinθ2+(1-2)cosθ2,由于sinθ2,(1-2)cosθ2在θ∈[0,π]上均为单调增函数,则由复合函数的单调性可以知道:函数y=1+1-x2-1+x在[-1,1]上是单调递减函数,将x=-1,x=1分别代入得到函数的值域是[1-2,1].
  点评:本题函数形式比较复杂,直接化简比较难,通过引入三角进行换元,将复杂函数转化为简单的三角函数形式,但在引入参数角时,还需要跟上合适的范围以便于求解决.
  畅想三:抽象与具体的转化
  例3设f(x)定义在实数集R上,当x>0时,f(x)>1,且对于任意实数x、y,都有f(x+y)=f(x)f(y),同时f(1)=2,解不等式f(3x-x2)>4.
  分析:由题设条件指数函数f(x)=2x符合题题意,而该函数具有性质f(x)>0,f(x)是增函数.(这就是证明方向)又4=2×2=f(1)f(1)=f(1+1)=f(2),原不等式化为f(3x-x2)>f(2).(这就是变形方向)
  解:由f(1)=f(1+0)=f(1)f(0),f(1)=2得到f(0)=1.
  当x>0时,f(x)>1>0;当x<0时,-x>0,f(-x)>1>0,
  而f(x)f(-x)=f(x-x)=f(0)=1,所以x<0时f(x)>0.
  又因为f(0)=1>0,所以x∈R,f(x)>0.
  设x1,x2∈R,且x10,f(x2-x1)>1.
  而f(x2)-f(x1)=f[x1+(x2-x1)]-f(x1)
  =f(x1)f(x2-x1)-f(x1)=f(x1)[f(x2-x1)-1]>0,
  所以f(x2)>f(x1),
  y=f(x)在R上为单调增函数.
  又f(1)=2,所以不等式化为f(3x-x2)>f(1)f(1)=f(1+1)=f(2).则由f(x)单调性则可以得到
  3x-x2>2,解得1  点评:由于指数函数f(x)=ax(a>0,a≠1)有类似f(x+y)=f(x)f(y)的性质,那么由指数函数的性质,则可推测抽象函数的性质,这就为解题探明思路.
  畅想四:数与形的转化
  例4求函数f(x)=x2-4x+13+x2-12x+37的最小值.
  分析:直接求解本题有一定的难度,但是如果将x2-4x+13写成(x-2)2+(0+3)2,将问题转化为两点之间的距离,则问题即可迎刃而解.
  解:f(x)=x2-4x+13+x2-12x+37
  =(x-2)2+(0+3)2+(x-6)2+(0-1)2,
  则设A(2,-3)、B(6,1),P(x,0),则上述问题转化求|PA|+|PB|的最小值.
  如图,当点P位于AB与x轴的交点时,|PA|+|PB|取得最小值|AB|,则可以得到|AB|=42,所以f(x)的最小值为42.
  点评:本题通过转化为这种点与点之间的距离公式之后,它的几何意义就凸显出来,利用数形结合的方法,把代数问题就转化为几何问题.
  数学中的转化比比皆是,但实质都是揭示内在联系,实现转化,除极其简单的数学问题外,几乎每个数学问题的解决都是通过转化为已知的问题实现的,从这个意义上讲,解决数学问题就是从未知向已知转化的过程.当然,还应该注意转化中的等价性,即转化前后必须是等价的,合理的.
  (作者:李秀兰,张家港市第二中学)
其他文献
如今,许多人在装修浴室时,早已不再满足于一般的使用功能,而是让浴室内涵更加丰富。以往的热水器由于占用空间大,进出水管路多,往往会让人感觉整个浴室杂乱无序。大多数生产
本文对人民币升值环境下我国房地产面临的问题进行了分析,并针对这些问题提出了相应的对策.
伴随着改革开放的步伐,我们国家的经济实力有了一个飞跃性的发展,尤其是21世纪以来,网络经济的出现,给人们对生活带来了翻天覆地的变化,并且更加的带动了我们国家的经济的快
台车荷载试验是检验台车各机构的工作性能及台车的动态刚度。本文简述2×5000k N台车荷载试验方案,从方案的可行性、试验托架、配重计算及各类试验程序进行简述,对类似项目提
液化天然气汽车产业发展迅猛,但需预防盲目投资埋下的安全隐患。在同门师兄电动汽车发展迟缓之时,LNG(液化天然气)汽车似乎迎来了自己的春天。随着汽车数量的增加,大量的汽车
本文以《企业级网站开发》课程为例,介绍以培养学生职业岗位能力为本位,以工作过程为导向,以项目为载体,以校企共同开发为设计思路构建课程.从课程定位、课程建设思路、课程
目的:增强广州市番禺区外来务工人员HIV/AIDS防治知识.方法:采用自身对照实验研究设计,随机抽取番禺区工厂400名外来务工人员进行预防HIV/AIDS的基线调查和干预评估,干预措施
随着经济社会的飞速发展,以余额宝为代表的货币基金成了现代经济社会中的一款理财产品。余额宝上市后,不但获得了广大网民的高度认可,也对商业银行等传统货币基金模式产生了
2007年,对于中国洗衣机市场来说,是个多事之秋。  就在国家信息中心发布数据称,在去年出现过的89个洗衣机品牌中,有30~40个洗衣机品牌在今年已经或行将消失,品牌淘汰率高达40%~50%之后不久,11月19日,作为欧洲第三大洗衣机生产商的贝科(BEKO)在京高调宣布强势进入中国市场,并选择了国内最大的家电连锁之一的苏宁电器作为其挺进中国市场的突破口;11月17日,美的集团合肥洗衣机工业正式启动
在高速公路路政管理队伍当中,职工的思想政治状况会影响到他们工作责任心和态度,随着互联网等多种媒体信息的不断渗透,对职工的思想政治教育工作面临着新的形势和挑战,本文结