解决数学问题的化归策略VIP免费

解决数学问题的化归策略湖北省随州市曾都区草店中学王厚军李华荣在解决某些数学问题时，我们常采用转化手段，将待解决的问题归结为相对容易解决或已有固定解决程式的另一问题，通过对这一问题的解决，得到原问题的解答。这种处理问题的方法就是化归。它是转化和归结的简称，是解决数学问题的一般思想方法。选择恰当的转化手段进行正确有效的化归是解决问题的关键。这里介绍几种常用的化归策略。一、寻找恰当的映射（对应关系）实现化归数学知识的内在联系有许多是映射。利用映射，可将待解决的问题转化为另一问题。1、平面上的点与有序实数对集合的映射笛卡尔通过建立坐标系，确定了平面上的点与有序实数对的一一对应关系，把几何问题转化为代数问题，创立了解释几何。由此我们可以把判断点P（6，3）是否在抛物线上，变成判断是否是方程的解；求直线与双曲线交点问题，变成求方程组解的问题。例1、已知：关于x的一元二次方程的一个根为，且二次函数的对称轴是直线，则抛物线的顶点坐标为分析根据方程与函数的对应关系可知：方程的一个根为，那么，函数当自变量时，函数值即点（2，3）在抛物线上；又因为抛物线的对称轴是直线，则（2，3）为抛物线的顶点。2、代换。变量替换、换元、增量替换、等代换都是特殊的映射。例2、若a、b为互不相等的实数，且，，则的值为分析：用变量x替换a、b。即根据条件的特殊结构，由方程解的定义可知：a、b是方程的两个不等实根。由韦达定理得，。利用已知条件，把所求代数式变形，再整体代换例3、已知x、y、z为实数，且，，求的值分析：方法1增量代换。取x与y的和8的平均值4为标准量，进行增量代换（也称为均值换元法），设，，则，即故；∴∴方法2变量代换。把已知条件变形，可知：x、y是关于t的一元二次方程……①的两个根。△t= 方程①有实根∴△t≥0则，∴（以下略）利用代换法解题，关键在于根据问题的结构特征，适当选取能够以简驭繁、化难为易的变换，实现问题的转化。因此，要注意分析问题的结构特征，对已知条件适当变形，同时要善于发现题目中的特殊结构，挖掘题目中隐含的特殊关系，利用这些特殊条件进行代换。二、转换语义实现化归数学中，每一种数学语义（概念、关系等），一般都有一种确定的数学符号（式）表示，但不同的数学语义可能是由同一种数学符号（式）表示的。也就是说，一种数学符号（式），可作不同的语义解释，如表示a与b差的绝对值，又表示数轴上a，b两点的距离。语言是思维的载体，是思维的外部表现形式，同一种数学语义的内容可以用文字语言、符号语言、逻辑语言、图形语言、表格等不同的数学语言形式表示。因此，通过语义转换，能使一个问题转化为另一个较简单明了的问题。1、等价转换将一种数学语言翻译成另一种语言形式；或将一种形式意义翻译成另一种形式意义，这种以对象“释”对象，就是等价转换。如点P在⊙O上（R为⊙O半径）；两圆外切（d为圆心距，R、r为两圆半径）；原命题等价于逆否命题。2、数形转化数和形反映了事物的两个方面，数无形，少直观；形无数，难入微。因此，在解决问题时，常要把同一数学对象进行代数释意与几何释意，实现“数”与“形”的语义转化。也就是说，将数（量）与（图）形结合起来进行分析、研究，通过数的计算去找图形之间的联系，用“数”的知识解决“形”的问题；根据条件画图形或结合所给图形去寻找数之间的联系，用“形”的知识解决“数”的问题，这种数形结合的思想是解决数学问题的切入点。例4、△ABC中，AB=AC=4，BD交AC于E，，且CE=1。求（2001年全国初中数学联赛）分析根据题意，由AB=AC，，可构造一个以A为圆心，AB为半径的辅圆（如右图，∠BDC为圆周角），直径，，由相交弦定理可知，例5、计算分析方法1：将边长为1的正方形割取一半；第二次再将余下矩形割取一半……依此分割（如图），可以看出每次割取的部分（矩形）与余下的部分（矩形）面积相等。那么割取的各部分矩形面积之和应等于正方形的面积1减去最后一次余下的矩形面积。即……①方法2：将长为1的线段截取一半；第二次再将余下线段截取一半……依次截取（如图），这样每次截取的线段长与余下的线段长相等，则截...