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摘要:该文就当前技工院校数学教学中的换元法进行了基本介绍和分析。依据具体应用方法的不同,换元法主要可以概括为均值换元法、局部换元法和三角换元法。在各种例题中,换元法主要实现了化分式为整式,化无理为有理,化高次为低次,通过对其运用的总结和分析,有利于进一步了解换元法的本质,从而更好的将其运用到数学解题中。
关键词:技工院校 数学教学 换元法 应用
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)05(a)-0000-00
所谓的换元法,就是指在具体的解题过程中将某个复杂的式子转化为一个有机整体,取一变量替代之,进而将复杂的问题简单化。换元法的关键是设元和构造元,等量代换是其最基本的理论基础,最终目的是研究对象的变换,将原有的问题放在新的背景中去探索和研究,进而将复杂的问题简单化、标准化。
1局部换元法
局部换元法也叫整体换元,是用一个字母代替多次出现的代数式,通过变形的方式将复杂的问题简单化。
换元法例题1.已知f(3x+4)=4x+3,求f(4)的值。
【换元法思路解题】我们可以令a=3x+1(a∈R),∴x= ,∴f(a)=4( )+3= ,所以f(4)= 。
【换元法例题解析】 此题是局部换元法的典型,假设a=3x+1(a∈R)以后,则应牢牢把握x与a之间的内在联系,转化二次函数闭区间的值域,这样对解题有利。换元过程中,要确定(a∈R)这个新的参数范围,并将其与a=3x+1进行对应。本题除了涉及换元解题法以外,还包含了分类讨论法,也就是在确定闭区间和对称轴位置关系的基础上讨论参数情况。
2三角换元
在利用三角换元法解答数学习题时,要将三角知识与已知代数中的某些知识点进行有机联系。例如,学生在求解函数y=√1-x^2的值域时,假设x∈[-1,1],那么有x=sinα,sinα∈[-1,1 ],如此一来,该问题就可以转化为较为简单的求三角函数值域问题。而要顺利解决问题,最重要的就是发现值域之间的关联,假设变量x、y满足于x^2+y^2 =r^2(r>0),那么即可设x=rcosθ、y=rsinθ,从而将问题转化为求三角函数问题。
换元法例题2.已知x、y为实数,且满足4x2-5xy+4y2 =5。(①式),假设S=x2+y2,试求 + 的值。
【换元法例题的思路】知道了S=x2+y2,那么可以用cos2α+sin2α=1进行三角换元,设 ,并带入公式①中,就可以求得Smax和Smin。
【换元法例题思路的总结】 该解法主要由 = 代换而来,换元后,减少了变量的个数。此方法需要学生对代数的变形掌握的非常熟练。尤其是在求解高次方程的过程中,善于利用换元法,进而降低方程次数。
借助换元法能有效解决数学中常见的问题,进一步拓宽学生的视野,培养其良好的学习习惯和兴趣。适当的运用换元法能将复杂的问题简单化,将难以解决的问题解决,进而勇攀数学的高峰。
参考文献
1、 于志洪 应用换元法巧解中考数学题 《读写算》(中考版) 2007年7月
2、 杨富成 浅谈换元法的应用 《基础教育论坛》 2010年12期
3、 和洪云 “换元法”在数学解题中的应用 《大理学院学报》2010年第四期
关键词:技工院校 数学教学 换元法 应用
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)05(a)-0000-00
所谓的换元法,就是指在具体的解题过程中将某个复杂的式子转化为一个有机整体,取一变量替代之,进而将复杂的问题简单化。换元法的关键是设元和构造元,等量代换是其最基本的理论基础,最终目的是研究对象的变换,将原有的问题放在新的背景中去探索和研究,进而将复杂的问题简单化、标准化。
1局部换元法
局部换元法也叫整体换元,是用一个字母代替多次出现的代数式,通过变形的方式将复杂的问题简单化。
换元法例题1.已知f(3x+4)=4x+3,求f(4)的值。
【换元法思路解题】我们可以令a=3x+1(a∈R),∴x= ,∴f(a)=4( )+3= ,所以f(4)= 。
【换元法例题解析】 此题是局部换元法的典型,假设a=3x+1(a∈R)以后,则应牢牢把握x与a之间的内在联系,转化二次函数闭区间的值域,这样对解题有利。换元过程中,要确定(a∈R)这个新的参数范围,并将其与a=3x+1进行对应。本题除了涉及换元解题法以外,还包含了分类讨论法,也就是在确定闭区间和对称轴位置关系的基础上讨论参数情况。
2三角换元
在利用三角换元法解答数学习题时,要将三角知识与已知代数中的某些知识点进行有机联系。例如,学生在求解函数y=√1-x^2的值域时,假设x∈[-1,1],那么有x=sinα,sinα∈[-1,1 ],如此一来,该问题就可以转化为较为简单的求三角函数值域问题。而要顺利解决问题,最重要的就是发现值域之间的关联,假设变量x、y满足于x^2+y^2 =r^2(r>0),那么即可设x=rcosθ、y=rsinθ,从而将问题转化为求三角函数问题。
换元法例题2.已知x、y为实数,且满足4x2-5xy+4y2 =5。(①式),假设S=x2+y2,试求 + 的值。
【换元法例题的思路】知道了S=x2+y2,那么可以用cos2α+sin2α=1进行三角换元,设 ,并带入公式①中,就可以求得Smax和Smin。
【换元法例题思路的总结】 该解法主要由 = 代换而来,换元后,减少了变量的个数。此方法需要学生对代数的变形掌握的非常熟练。尤其是在求解高次方程的过程中,善于利用换元法,进而降低方程次数。
借助换元法能有效解决数学中常见的问题,进一步拓宽学生的视野,培养其良好的学习习惯和兴趣。适当的运用换元法能将复杂的问题简单化,将难以解决的问题解决,进而勇攀数学的高峰。
参考文献
1、 于志洪 应用换元法巧解中考数学题 《读写算》(中考版) 2007年7月
2、 杨富成 浅谈换元法的应用 《基础教育论坛》 2010年12期
3、 和洪云 “换元法”在数学解题中的应用 《大理学院学报》2010年第四期