殷劍煒
摘 要:數(shù)學思想作為數(shù)學學習的核心和靈魂,不但對數(shù)學解題有著重要作用,而且對提高學生數(shù)學核心素養(yǎng)有著重要作用。多種數(shù)學思想從根本上講都可以看成是轉化思想,因此,轉化思想在數(shù)學學習中有其重要作用。對轉化思想在初中數(shù)學解題中的應用進行了探討。
關鍵詞:轉化思想;初中數(shù)學;解題應用
轉化思想是數(shù)學學習中最重要的思想,運用轉化思想,可以把復雜問題變成簡單問題,把抽象問題轉化成形象直觀的問題,能提高解題效率。結合初中數(shù)學教學實踐,對轉化思想在解題中的應用進行了探索。
一、轉化思想在代數(shù)與方程解題中的應用
轉化思想作為數(shù)學的重要思想和有效解題方法,在有理數(shù)解題、代數(shù)和方程解題中有著廣泛應用,通過轉化能夠降低解題難度,有效提高解題效率。
例1.計算 ÷1
解析: ÷1 = ÷ = × = = =
點評:在本題中為了計算方便,把除法轉化成了乘法就容易計算了。在有理數(shù)運算中,常常把減法運算轉化成加法、把除法運算轉化成乘法運算、把有絕對值的問題轉化成沒有絕對值的問題等,以此來降低解題難度,使計算更簡單方便。
例2.對所給代數(shù)式進行因式分解:x4+x2+2ax+1-a2
解析:在本題中如果我們把x作為主元進行因式分解就非常困難,如果我們把它轉化成以a為主元的代數(shù)式進行因式分解,就比較容易。
x4+x2+2ax+1-a2=-[(a2-2ax+x2)-(x4+2x2+1)]=-[(a-x)2-(x2+1)2]=(x2+x-a+1)(x2-x+a+1)
點評:化復雜為簡單是轉化思想的重要目的之一,當在解題中遇到困難時,就要考慮把問題換個角度、換個方法來考慮問題,就能夠順利解決。此題通過轉換主元使問題容易解決。
例3.解方程 =3
解析:對方程兩邊平方得x+2=9,x=7,經(jīng)檢驗x=7是方程的根。
點評:在解方程中常常需要把無理數(shù)方程轉化成有理數(shù)方程、分式方程轉化成整式方程、二次方程轉化成一次方程、二元二次方程轉化成二元一次方程,以降低解題難度。
二、轉化思想在函數(shù)解題中的應用
在初中函數(shù)的學習中,如果能把對函數(shù)的方程、性質(zhì)問題轉化成圖像問題,就能使函數(shù)的問題變得簡單直觀,從而提高解題效率。
例4.已知拋物線的方程是y= x2- ,在拋物線上有兩點A( ,y1),B(4, y2),問比較一下y1和兩個y2值的大小。
解析:如果把這兩個點的坐標值代入拋物線方程中,也可以計算出y1和y2兩個值的大小,但是這種方法比較復雜繁瑣而且容易出錯。如果對于拋物線的性質(zhì)、圖像熟悉,就可以把計算問題轉化成圖形問題,畫出拋物線的圖像,大致找出兩點,立刻就能判斷出y1>y2。
點評:在函數(shù)的解題中“化數(shù)為形”不僅可以把問題變得簡單,還可以把抽象的問題變得直觀。在初中數(shù)學中利用圖像圖形能加深對數(shù)學概念、規(guī)律的理解,也能使抽象的問題簡單化,因此,求解函數(shù)問題應注重利用圖像來解題。
三、轉化思想在幾何解題中的應用
在初中幾何學習中,重點是掌握三角形與四邊形題目的解題,因此,在幾何解題中遇到比較復雜困難的問題求解時,可以把這些問題轉化成學生熟悉的基本圖形進行求解。
例5.在如圖2所示的圖形中,BC是圓的直徑,過B點作直徑BC的垂線,在垂線上任意選一點A,作圓的切線AD,D是切點,再過D點作BC的垂線,并于AC相交于E點。證明:EF=DE
解析:在本題中,因為BC⊥AB,BC⊥DF,所以可得出DF∥AB,這樣AB就是EF的位似對應線段。要證明EF=DE,即證明E是DF的中點,可以把所求問題進行轉化,只要證明A點是DF的位似對應線段的中點問題就能解決。為此需要連接CD并進行延長與BA的延長線相交于G點。再連接BD,因為BC是圓的直徑,則有∠CDB是直角,則∠GDB也是直角,那么△GDB是直角三角形,要想證明AG=AB,可以把問題再轉化成求證AD=AB就可以。因為AB和AD同為切線,所以AD=AB。再證明AD=AG,此時可從證明∠AGD與∠ADG角度相等來證明,因為∠ADG=90°-∠ADB,∠AGD=90°-∠ABD,∠ADB=∠ABD,所以AD=AG。通過把問題轉化使證明過程變得簡單,從而提高解題效率。
點評:數(shù)與形的轉化是解題的重要思想,而在幾何解題中還可以進行圖形與圖形之間求證問題的轉化,也就是在一個大圖形中實行局部圖形之間的問題轉化,或者是把求證線段相等問題轉化成求證角度相等,這樣就使問題簡化。
總之,轉化思想的運用貫穿于中學數(shù)學學習的全過程,它在數(shù)學學習和解題中具有重要作用,因此,教師在教學中應注重滲透轉化的數(shù)學思想。
參考文獻:
[1]全奉.轉化思想在初中數(shù)學解題中的幾個策略[J].科學咨詢,2015(4).
[2]賴家華.轉化思想在初中數(shù)學解題教學中的運用[J].西部素質(zhì)教育,2016(7).
編輯 溫雪蓮