學(xué)好高中數(shù)學(xué)的核心是數(shù)學(xué)思想,數(shù)學(xué)思想方法相比數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),有較高的地位和層次。數(shù)學(xué)知識(shí)是數(shù)學(xué)內(nèi)容,可以用文字和符號(hào)來(lái)記錄和描述:比如,集合、對(duì)稱軸、斜率、焦點(diǎn)離心率、切點(diǎn)、∞∈∩∪∥⊥∠,隨著時(shí)間的推移,我們會(huì)逐漸忘記。而數(shù)學(xué)思想方法則是一種數(shù)學(xué)意識(shí),屬于思維的范疇,用以對(duì)數(shù)學(xué)問題的認(rèn)識(shí)、處理和解決。
掌握數(shù)學(xué)就意味著要善于解題。當(dāng)我們解題時(shí)遇到一個(gè)新問題,總想用熟悉的題型去“套”,這只是滿足于解出來(lái)。當(dāng)碰到的題目類型有些難度或者沒有做過類似題型時(shí),往往就“卡殼”甚至束手無(wú)策了。只有對(duì)數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法理解透徹及融會(huì)貫通時(shí),才能提出新看法、巧解法。高考試題十分重視對(duì)于數(shù)學(xué)思想方法的考查,特別是突出考查能力的試題,其解答過程都蘊(yùn)含著重要的數(shù)學(xué)思想方法。我們要有意識(shí)地應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法去分析問題解決問題,形成能力,提高數(shù)學(xué)素質(zhì),使自己具有數(shù)學(xué)頭腦和眼光。
以下是高中生需要掌握好的四大數(shù)學(xué)思想方法。
1、函數(shù)與方程思想
函數(shù)的思想,就是運(yùn)用運(yùn)動(dòng)和變化的觀點(diǎn),集合與對(duì)應(yīng)的思想,去分析和研究數(shù)學(xué)問題中的等量關(guān)系,建立或構(gòu)造函數(shù)關(guān)系,再運(yùn)用函數(shù)的圖像和性質(zhì)去分析問題,轉(zhuǎn)化問題,從而使問題獲得解決。
方程的思想,就是從問題的數(shù)量關(guān)系入手,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言將問題中的條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型——方程或方程組,通過解方程或方程組,或者運(yùn)用方程的性質(zhì)去分析、轉(zhuǎn)化問題,使獲得解決。
函數(shù)與方程思想——重要形式
(1)函數(shù)和方程是密切相關(guān)的,對(duì)于函數(shù)y=f(x),當(dāng)y=0時(shí),就轉(zhuǎn)化為方程f(x)=0,也可以把函數(shù)式y(tǒng)=f(x)看做二元方程y-f(x)=0。函數(shù)問題(例如求反函數(shù),求函數(shù)的值域等)可以轉(zhuǎn)化為方程問題來(lái)求解,方程問題也可以轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題來(lái)求解,如解方程f(x)=0,就是求函數(shù)y=f(x)的零點(diǎn);
(2)函數(shù)與不等式也可以相互轉(zhuǎn)化,對(duì)于函數(shù)y=f(x),當(dāng)y>0時(shí),就轉(zhuǎn)為不等式f(x)>0,借助于函數(shù)圖像與性質(zhì)解決有關(guān)問題,而研究函數(shù)的性質(zhì),也離不開解不等式;
(3)數(shù)列的通項(xiàng)或前n項(xiàng)和是自變量為正整數(shù)的函數(shù),用函數(shù)的觀點(diǎn)處理數(shù)列問題有時(shí)十分有效;
(4)解析幾何中的許多問題,例如直線和二次曲線的位置關(guān)系問題,需要通過解二元方程組才能解決,涉及到二次方程與二次函數(shù)的有關(guān)理論;
(5)立體幾何中有關(guān)線段、角、面積、體積的計(jì)算,經(jīng)常需要運(yùn)用布列方程或建立函數(shù)表達(dá)式的方法加以解決。
2、數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)形結(jié)合,就是根據(jù)數(shù)與形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化來(lái)解決數(shù)學(xué)問題的一種重要思想方法.?dāng)?shù)形結(jié)合思想通過“以形助數(shù),以數(shù)輔形”,使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,抽象問題具體化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),它是數(shù)學(xué)的規(guī)律性與靈活性的有機(jī)結(jié)合.
數(shù)形結(jié)合包含“以形助數(shù)”和“以數(shù)輔形”兩個(gè)方面,其應(yīng)用大致可以分為兩種情形:一是借助形的生動(dòng)性和直觀性來(lái)闡明數(shù)形之間的聯(lián)系,即以形作為手段,數(shù)作為目的,比如應(yīng)用函數(shù)的圖像來(lái)直觀地說明函數(shù)的性質(zhì);二是借助于數(shù)的精確性和規(guī)范嚴(yán)密性來(lái)闡明形的某些屬性,即以數(shù)作為手段,形作為目的,如應(yīng)用曲線的方程來(lái)精確地闡明曲線的幾何性質(zhì).
數(shù)形結(jié)合思想——實(shí)現(xiàn)途徑
(1)通過坐標(biāo)系“形題數(shù)解”:
借助于直角坐標(biāo)系、復(fù)平面,可以將幾何問題代數(shù)化.這一方法在解析幾何中體現(xiàn)的相當(dāng)充分(在高考中主要也是以解析幾何作為知識(shí)載體來(lái)考查的).值得強(qiáng)調(diào)的是,“形題數(shù)解”時(shí),通過輔助角引入三角函數(shù)也是常常運(yùn)用的技巧(這是因?yàn)槿枪降氖褂,可以大大縮短代數(shù)推理).
實(shí)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合,常與以下內(nèi)容有關(guān):
①實(shí)數(shù)與數(shù)軸上的點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
②函數(shù)與圖像的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
③曲線與方程的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
④以幾何元素和幾何條件為背景,建立起來(lái)的概念,如復(fù)數(shù)、三角函數(shù)等;
⑤所給的等式或代數(shù)式的結(jié)構(gòu)含有明顯的幾何意義.如等式(x-2)2+(y-1)2=4,表示坐標(biāo)平面內(nèi)以(2,1)為圓心,以2為半徑的圓.
(2)通過轉(zhuǎn)化構(gòu)造“數(shù)題形解”:
許多代數(shù)結(jié)構(gòu)都有著相應(yīng)的幾何意義,據(jù)此,可以將數(shù)與形進(jìn)行巧妙地轉(zhuǎn)化.例如,
將a(a>0)與距離互化;
將a2與面積互化,將a2+b2+ab=a2+b2-2|a||b|cosθ(θ=60°或θ=120°)與余弦定理溝通;
將a≥b≥c>0且b+c>a中的a、b、c與三角形的三邊溝通;
將有序?qū)崝?shù)對(duì)(或復(fù)數(shù))和點(diǎn)溝通;
將二元一次方程與直線、將二元二次方程與相應(yīng)的圓錐曲線對(duì)應(yīng)等等.
這種代數(shù)結(jié)構(gòu)向幾何結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化常常表現(xiàn)為構(gòu)造一個(gè)圖形(平面的或立體的).另外,函數(shù)的圖像也是實(shí)現(xiàn)數(shù)形轉(zhuǎn)化的有效工具之一,正是基于此,函數(shù)思想和數(shù)形結(jié)合思想經(jīng)常相互滲透,演繹出解題捷徑.
3、分類討論思想
所謂分類討論,就是在研究和解決數(shù)學(xué)問題時(shí),當(dāng)問題所給對(duì)象不能進(jìn)行統(tǒng)一研究,我們就需要根據(jù)數(shù)學(xué)對(duì)象的本質(zhì)屬性的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),將對(duì)象區(qū)分為不同種類,然后逐類進(jìn)行研究和解決,最后綜合各類結(jié)果得到整個(gè)問題的解決,這一思想方法,我們稱之為“分類討論的思想”.
分類討論思想的本質(zhì)上是“化整為零,積零為整”,從而增加了題設(shè)條件的解題策略.其基本步驟如下:
⑴確定討論對(duì)象和確定研究的全域;
⑵對(duì)所討論的問題進(jìn)行合理的分類(分類時(shí)需要做到不重復(fù)、不遺漏、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、分層不越級(jí));
⑶逐類討論:即對(duì)各類問題詳細(xì)討論,逐步解決;
⑷歸納總結(jié),整合得出結(jié)論.
分類討論思想——必要性
⑴由數(shù)學(xué)概念引起的分類討論:如絕對(duì)值定義、等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式等;
⑵由數(shù)學(xué)運(yùn)算要求引起的分類討論:如偶次方根非負(fù)、對(duì)數(shù)中的底數(shù)和真數(shù)的要求、不等式兩邊同乘一實(shí)數(shù)對(duì)不等號(hào)方向的影響等;
⑶由函數(shù)的性質(zhì)、定理、公式的限制引起的分類討論;
⑷由幾何圖形中點(diǎn)、線、面的相對(duì)位置不確定引起的分類討論;
⑸由參數(shù)的變化引起的分類討論:某些含參數(shù)的問題,由于參數(shù)的取值不同會(huì)導(dǎo)致所得結(jié)果不同,或由于不同的參數(shù)值要運(yùn)用不同的求解或證明方法;
⑹其他根據(jù)實(shí)際問題具體分析進(jìn)行分類討論,如排列、組合問題,實(shí)際應(yīng)用題等。
4、轉(zhuǎn)化與化歸思想
轉(zhuǎn)化與化歸思想方法,就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題時(shí)采用某種手段將問題通過變換使之轉(zhuǎn)化,進(jìn)而得到解決的一種方法.一般總是將復(fù)雜的問題通過變換轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問題,將難解的問題通過變換轉(zhuǎn)化為容易求解的問題,將未解決的問題通過變換轉(zhuǎn)化為已解決的問題。從某種意義上說,數(shù)學(xué)題的求解都是應(yīng)用已知條件對(duì)問題進(jìn)行一連串恰當(dāng)轉(zhuǎn)化,進(jìn)而達(dá)到解題目的的一個(gè)探索過程。
轉(zhuǎn)化有等價(jià)轉(zhuǎn)化與非等價(jià)轉(zhuǎn)化。等價(jià)轉(zhuǎn)化要求轉(zhuǎn)化過程中前因后果是充分必要的,才保證轉(zhuǎn)化后的結(jié)果仍為原問題的結(jié)果。非等價(jià)轉(zhuǎn)化其過程是充分或必要的,要對(duì)結(jié)論進(jìn)行必要的修正(如無(wú)理方程化有理方程要求驗(yàn)根),它能帶來(lái)思維的閃光點(diǎn),找到解決問題的突破口。
(1)直接轉(zhuǎn)化法
(2)換元法
(3)參數(shù)法:引進(jìn)參數(shù),使原問題的變換具有靈活性,易于轉(zhuǎn)化;
(4)構(gòu)造法:“構(gòu)造”一個(gè)合適的數(shù)學(xué)模型,把問題變?yōu)橐子诮鉀Q的問題;
(5)坐標(biāo)法
(6)類比法:運(yùn)用類比推理,猜測(cè)問題的結(jié)論,易于確定轉(zhuǎn)化的途徑;
(7)特殊化方法:把原問題的形式向特殊化形式轉(zhuǎn)化,并證明特殊化后的結(jié)論適合原問題;
(8)一般化方法:若原問題是某個(gè)一般化形式問題的特殊形式且有較難解決,可將問題通過一般化的途徑進(jìn)行轉(zhuǎn)化;
(9)等價(jià)問題法
(10)補(bǔ)集法:(正難則反)若過正面問題難以解決,可將問題的結(jié)果看作集合A,而把包含該問題的整體問題的結(jié)果類比為全集U,通過解決全集U及補(bǔ)集CUA獲得原問題的解決。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://portlandfoamroofing.com/gaozhong/921545.html
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