转化与化归的思想方法
六大数学思想之四:转化与化归_最新修正版
六大数学思想之四:转化与化归1.什么是转化与化归?转化与化归思想方法是解决数学问题的一种重要思想方法,转化与化归思想贯穿于整个数学中,掌握这一思想方法,学会用化归与转化的思想方法分析问题、处理问题有着十分重要意义。
化归与转化是通过某种转化过程,把待解决的问题或未知解的问题转化到在已有知识范围内可解的问题或者容易解决的问题的一种重要的思想方法。
通过不断的转化,把不熟悉、不规范、复杂的问题转化为熟悉、规范甚至模式法、简单的问题。
2. 转化与化归的主要方式:1、等价转化,2、空间图形问题转化为平面图形问题,3、局部与整体的相互转化,4、特殊与一般的转化,5、非等价转化,6、换元、代换等转化方法的运用,7、正与反的转化,8、数与形的转化,9、相等与不等的转化,10、常量与变量的转化、11、实际问题与数学语言的转化等.3.转化与化归思想的原则:(1)熟悉已知化原则:将陌生的问题转化为熟悉的问题,将未知的问题转化为已知的问题,以便于我们运用熟知的知识、经验和问题来解决.(2)简单化原则:将复杂问题化归为简单问题,通过对简单问题的解决,达到解决复杂问题的目的,或获得某种解题的启示和依据.(3)和谐统一原则:转化问题的条件或结论,使其表现形式更符合数与形内部所表示的和谐统一的形式;或者转化命题,使其推演有利于运用某种数学方法或符合人们的思维规律.(4)正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,应想到问题的反面,设法从问题的反面去探讨,使问题获得解决.题型一正难则反的转化:Esp1:已知集合A={x∈R|x2-4mx+2m+6=0},B={x∈R|x<0},若A∩B≠∅,求实数m的取值范围.解 设全集U ={m |Δ=(-4m )2-4(2m +6)≥0}, 即U ={m |m ≤-1或m ≥32}.若方程x 2-4mx +2m +6=0的两根x 1,x 2均为非负,则⎩⎪⎨⎪⎧m ∈U ,x 1+x 2=4m ≥0,⇒m ≥32,x 1x 2=2m +6≥0所以使A ∩B ≠∅的实数m 的取值范围为{m |m ≤-1}.Esp2: 若对于任意t ∈[1,2],函数g (x )=x 3+⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2+2x 2-2x 在区间(t,3)上总不为单调函数,则实数m 的取值范围是__________. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-373,-5解析 g ′(x )=3x 2+(m +4)x -2,若g (x )在区间(t,3)上总为单调函数,则①g ′(x )≥0在(t,3)上恒成立,或②g ′(x )≤0在(t,3)上恒成立. 由①得3x 2+(m +4)x -2≥0,即m +4≥2x-3x 在x ∈(t,3)上恒成立,所以m +4≥2t-3t 恒成立,则m +4≥-1,即m ≥-5;由②得m +4≤2x-3x 在x ∈(t,3)上恒成立,则m +4≤23-9,即m ≤-373.所以使函数g (x )在区间(t,3)上总不为单调函数的m 的取值范围为-373<m <-5.题型二 函数、方程、不等式之间的转化:解决方程、不等式的问题需要函数帮助,解决函数的问题需要方程、不等式的帮助,因此借助于函数、方程、不等式进行转化与化归可以将问题化繁为简,一般可将不等关系转化为最值(值域)问题,从而求出参变量的范围.Esp3: 已知函数f (x )=eln x ,g (x )=1e f (x )-(x +1).(e =2.718……)(1)求函数g (x )的极大值;(2)求证:1+12+13+…+1n >ln(n +1)(n ∈N *).(1)解 ∵g (x )=1e f (x )-(x +1)=ln x -(x +1),∴g ′(x )=1x-1(x >0).令g ′(x )>0,解得0<x <1; 令g ′(x )<0,解得x >1.∴函数g (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, ∴g (x )极大值=g (1)=-2.(2)证明 由(1)知x =1是函数g (x )的极大值点,也是最大值点,∴g (x )≤g (1)=-2,即ln x -(x +1)≤-2⇒ln x ≤x -1(当且仅当x =1时等号成立),令t =x -1,得t ≥ln(t +1)(t >-1). 取t =1n(n ∈N *)时,则1n >ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n =ln ⎝⎛⎭⎪⎫n +1n , ∴1>ln 2,12>ln 32,13>ln 43,…,1n >ln ⎝⎛⎭⎪⎫n +1n , 叠加得1+12+13+…+1n >ln(2·32·43·…·n +1n )=ln(n +1).即1+12+13+…+1n >ln(n +1).Esp4: 设a 为实数,函数f (x )=e x -2x +2a ,x ∈R .(1)求f(x)的单调区间与极值;(2)求证:当a>ln 2-1且x>0时,e x>x2-2ax+1.(1)解由f(x)=e x-2x+2a,x∈R知f′(x)=e x-2,x∈R.令f′(x)=0,得x=ln 2.于是当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:故f(x)的单调递减区间是(-∞,ln 2),单调递增区间是(ln 2,+∞),f(x)在x=ln 2处取得极小值,极小值为f(ln 2)=e ln 2-2ln 2+2a=2-2ln 2+2a.(2)证明设g(x)=e x-x2+2ax-1,x∈R,于是g′(x)=e x-2x+2a,x∈R.由(1)知当a>ln 2-1时,g′(x)取最小值为g′(ln 2)=2(1-ln 2+a)>0.于是对任意x∈R,都有g′(x)>0,所以g(x)在R内单调递增.于是当a>ln 2-1时,对任意x∈(0,+∞),都有g(x)>g(0).而g(0)=0,从而对任意x∈(0,+∞),都有g(x)>0.即e x-x2+2ax-1>0,故e x>x2-2ax+1.题型三主与次的转化:合情合理的转化是数学问题能否“明朗化”的关键所在,通过变换主元,起到了化繁为简的作用.在不等式中出现两个字母:x及a,关键在于该把哪个字母看成变量,哪个看成常数.显然可将a 视作自变量。
化归与转化的思想方法
化归与转化的思想方法随着教育事业的发展,数学教育改革的逐步深入,尤其是在数学新课程标准中十分注重培养学生的思想方法,培养学生应用数学解决问题的能力。
化归作为重要的数学思想方法,在数学教育中加强对化归思想的教育已成为十分重要的工作,这里,我仅就化归思想的核心及其在生活中的作用等问题作一些初步探讨。
一、历史背景化归与转化的思想简介匈牙利著名数学家罗莎·彼得在他的名著《无穷的玩艺》中,通过一个十分生动而有趣的笑话,来说明数学家是如何用化归的思想方法来解题的.有人提出了这样一个问题:“假设在你面前有煤气灶,水龙头、水壶和火柴,你想烧开水,应当怎样去做?”对此,某人回答说:“在壶中灌上水,点燃煤气.再把壶放在煤气灶上.”提问者肯定了这一回答,但是,他又追问道:“如果其他的条件都没有变化,只是水壶中已经有了足够的水,那么你又应该怎样去做?”这时被提问者一定会大声而有把握地回答说:“点燃煤气,再把水壶放上去.”但是更让人出乎意料的答案出现了。
数学家会回答:“把水倒掉,方法同上。
”一个有趣的笑话精辟的道出化归的方法的精髓。
二、化归与转化的含义在历史上曾经有不少数学家从各种不同的角度对化归方法作过论述。
例如,笛卡尔曾经提出如下的“万能方法”:①把任何问题都化归为数学问题;②把任何数学问题都化归为代数问题;③把任何代数问题都化归方程式的求解。
由于求解方程的问题被认为是已经能解决的(或者说,是比较容易解决的),因此笛卡尔认为利用这样的方法可解决各类型的问题。
显然他的这一结论并不正确,所谓的“万能方法”也根本不存在,笛卡尔所给出的这一模式毕竟可视为化归方法的一个具体运用,从而产生过具有重要意义的成果。
事实上,笛卡尔创立解析几何学,正是这种重要成果的生动体现。
化归法的一般模式,其形式如下图[4]:转换未知问题(复杂)已知问题(简单)已知理论、方法、技巧解答解答化归与转化就是将待解决或未解决的问题,通过转化归结为一个已经能解决的问题,或者归结为一个比较容易解决的问题,或者归结为一个已为人们所熟知的具有既定解决方法和程序的问题,最终求得原问题的解决。
二轮复习-----转化与化归思想---课件(27张)(全国通用)
x≤-1或x≥0
a∈[-1,1]恒成立,则x的取值范围为
.
解析 ∵f(x)在R上是增函数,
∴由f(1-ax-x2)≤f(2-a),
得1-ax-x2≤2-a,a∈[-1,1].
∴a(x-1)+x2+1≥0对a∈[-1,1]恒成立.
用、变形用)、角度的转化、函数的转化、通过正、余弦定理实现边
角关系的相互转化.
(2)换元法是将一个复杂的或陌生的函数、方程、不等式转化为简
单的或熟悉的函数、方程、不等式的一种重要的方法.
(3)在解决平面向量与三角函数、平面几何、解析几何等知识的交
汇题目时,常将平面向量语言与三角函数、平面几何、解析几何语言
解析 设 f(p)=(x-1)p+x2-4x+3,则当 x=1 时,f(p)=0.所以 x≠1.
(0) > 0,
f(p)在 0≤p≤4 上恒正,等价于
(4) > 0,
(-3)(-1) > 0,
即 2
解得 x>3 或 x<-1.
-1 > 0,
第一部分
四、转化与化归思想
思想方法•聚焦诠释
命题热点一
∴-4<2C-4 <
2].
高频考点•探究突破
预测演练•巩固提升
-10-
第一部分
四、转化与化归思想
思想方法•聚焦诠释
命题热点一
命题热点二
命题热点三
高频考点•探究突破
预测演练•巩固提升
-11-
命题热点四
题后反思在应用化归与转化的思想方法去解决数学问题时,没有
数学思想之一转化与化归思想(概述)
数学思想之一:转化与化归思想(概述)
1、转化与化归的思想方法转化与化归的思想方法是数学中最基本的思想方法,数学中一切问题的解决(当然包括解题)都离不开转化与化数形结合思想体现了数与形的相互转化;函数与方归,
程思想体现了函数、方程、不等式间的相互转化;分类讨论思想体现了局部与整体的相互转化,以上三种思想方法都是转化与化归思想的具体体现。
各种变换方法、分析法、反证法、待定系数法、构造法等都是转化
的手段。
所以说,转化与化归是数学思想方法的灵魂。
2、转化包括等价转化和非等价转化等价转化要求在转化过程中的前因后果既是充分的又是必要的,这样的转化能保证转化的结果仍为原问题所需要的结果,不等价转化其过程则是充分的或必要的,这样的转化能给人带来思维的启迪,找到解决问题的突破口,不等价变形要对所得结论进行必要的修改。
3、转化与化归的原则将不熟悉和难解的问题转化为熟知的易解的或已经解决的问题,将抽象的问题转化为具体的直观的问题,将复杂的问题转化为简单的问题,将一般性的问题转化为直观的特殊的问题;将实际问题转化为数学问题,使问题便与解决。
4、转化与化归的基本类型
(1)正与反、一般与特殊的转化;
(2)常量与变量的转化;
(3)数与形的转化;
(4)数学各分支之间的转化;
(5)相等与不相等之间的转化;
(6)实际问题与数学模型的转化。
思想方法 第4讲 转化与化归思想
思想方法第4讲转化与化归思想 思想概述转化与化归思想方法适用于在研究、解决数学问题时,思维受阻或试图寻求简单方法或从一种情形转化到另一种情形,也就是转化到另一种情形使问题得到解决,这种转化是解决问题的有效策略,同时也是获取成功的思维方式.方法一 特殊与一般的转化一般问题特殊化,使问题处理变得直接、简单,也可以通过一般问题的特殊情形找到一般思路;特殊问题一般化,可以使我们从宏观整体的高度把握问题的一般规律,从而达到成批处理问题的效果;对于某些选择题、填空题,可以把题中变化的量用特殊值代替,得到问题答案.例1(1)“蒙日圆”涉及几何学中的一个著名定理,该定理的内容为:椭圆上两条互相垂直的切线的交点必在一个与椭圆同心的圆上,该圆称为原椭圆的蒙日圆,若椭圆C :x 2a +1+y 2a=1(a >0)的离心率为12,则椭圆C 的蒙日圆的方程为( ) A .x 2+y 2=9B .x 2+y 2=7C .x 2+y 2=5D .x 2+y 2=4________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(2)在平行四边形ABCD 中,|AB →|=12,|AD →|=8,若点M ,N 满足BM →=3MC →,DN →=2NC →,则AM →·NM→等于( )A .20B .15C .36D .6________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________规律方法一般问题特殊化,使问题处理变得直接、简单;特殊问题一般化,可以把握问题的一般规律,使我们达到成批处理问题的效果.对于客观题,当题设条件提供的信息在普通条件下都成立或暗示答案是一个定值时,可以把题中变化的量用特殊值代替,可以快捷地得到答案.方法二命题的等价转化将题目已知条件或结论进行转化,使深奥的问题浅显化、繁杂的问题简单化,让题目得以解决.一般包括数与形的转化、正与反的转化、常量与变量的转化、图形形体及位置的转化.例2(1)(2022·济南模拟)若“∃x∈(0,π),sin 2x-k sin x<0”为假命题,则k的取值范围为() A.(-∞,-2] B.(-∞,2]C.(-∞,-2) D.(-∞,2)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)已知在三棱锥P-ABC中,P A=BC=234,PB=AC=10,PC=AB=241,则三棱锥P -ABC的体积为()A.40 B.80C.160 D.240________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________规律方法根据命题的等价性对题目条件进行明晰化是解题常见思路;对复杂问题可采用正难则反策略,也称为“补集法”;含两个变量的问题可以变换主元.方法三函数、方程、不等式之间的转化函数与方程、不等式紧密联系,通过研究函数y=f(x)的图象性质可以确定方程f(x)=0,不等式f (x )>0和f (x )<0的解集.例3已知f (x )=ln x -x 4+34x,g (x )=-x 2-2ax +4,若对∀x 1∈(0,2],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2)成立,则a 的取值范围是____________.________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 例4已知函数f (x )=eln x ,g (x )=1ef (x )-(x +1). (1)求函数g (x )的极大值;________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(2)求证:1+12+13+ (1)>ln(n +1)(n ∈N *). ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 规律方法借助函数、方程、不等式进行转化与化归可以将问题化繁为简,一般可将不等关系转化为最值(值域)问题,从而求出参变量的范围.。
化归与转化的数学思想解题举例
化归与转化的数学思想解题举例在数学问题中,化归与转化是一种常用的解题思路。
它们可以帮助我们将原问题转化为一个简化的形式,从而更容易得到解答。
本文将通过几个具体的例子来说明化归与转化在数学问题中的应用。
一、化归化归是将一个复杂的问题转化为一个更简单的等价问题的过程。
它通常是通过引入新变量或假设,将原问题转化为一个更易于处理的形式。
例子1:求解一元二次方程的解对于一元二次方程ax^2 + bx + c = 0,如果a不等于0,我们可以通过化归的方法求解其根。
首先,我们可以将方程中的未知数x改写为y = x + p,其中p是一个常数。
这样,我们将原来的方程转化为了ay^2 + dy + e = 0(其中d 和e是和p相关的常数)。
接下来,我们可以通过求解新方程来得到原方程的解。
由于新方程中的y是一个平移的变量,我们可以通过平方完成对y的消除。
最后,我们将得到一个新的一次方程: Cy + F = 0(C和F是和p 相关的常数)。
求解这个一次方程,我们就可以得到原方程的解。
通过化归,我们将原本复杂的问题转化为了一个简单的一次方程的求解问题,从而更容易得到解答。
二、转化转化是将一个问题转换为一个具有相同解的等价问题的思想。
它可以通过改变问题的表述方式或者引入新的概念来实现。
例子2:求解无穷几何级数的和对于一个无穷几何级数a + ar + ar^2 + ar^3 + ...(其中| r | < 1),我们可以使用转化的思想来求它的和。
首先,我们可以将级数的和S表示为S = a + ar + ar^2 + ar^3 + ...,这是一个无穷级数。
接下来,我们将级数的每一项都乘以公比r,得到rS = ar + ar^2 + ar^3 + ar^4 + ...,这是另一个等价的无穷级数。
然后,我们将这两个等式相减,得到(S - rS) = a,进一步化简得到S = a / (1 - r)。
通过这样的转化,我们得到了无穷几何级数的和的数学表达式,简化了求解过程。
数学思想之转化与化归总结
数学思想之转化与化归总结在数学中,转化与化归是一种常用的思想方法。
通过转化问题的表达形式或者化简问题的复杂度,我们可以更容易地理解和解决数学问题。
转化与化归涉及到问题的等价转化、代数化简、几何转化、枚举化归等多个方面。
下面将从这几个方面对转化与化归进行总结。
首先,等价转化是一种常见的数学思想之一。
它意味着将一个问题转化为与之等价的另一个问题,以求得更容易解决的问题。
等价转化包括将问题的形式转化为更简单或者更具有可操作性的形式,或者将问题与已知的问题进行对应。
一个经典的例子是将一个复杂的代数方程转化为一个简单的一次方程或者二次方程,从而解决原方程。
在某些情况下,等价转化也可以是不可逆的,这意味着我们只能从简单的问题得到复杂的问题,但是这种转化仍然能够帮助我们更好地理解问题的本质和特点。
其次,代数化简是转化与化归的另一个重要方面。
代数化简是指通过运用代数运算的性质和规则,将一个复杂的代数表达式或者方程化简为更简单的形式。
代数化简的方法包括合并同类项、因式分解、配方法、三角函数的恒等变换等。
代数化简不仅可以减少问题的复杂度,还可以揭示问题的规律和特点,从而更好地解决数学问题。
几何转化是将几何问题转化为代数问题或者相反,通过几何图形的变换和变形,我们可以使得问题的解决更加直观和简单。
几何转化常常涉及到使用待定系数法、相似三角形的性质、勾股定理等几何知识,从而求得问题的解。
几何转化不仅能够帮助我们更好地理解和解决几何问题,还能够提高我们的思维能力和几何直观。
最后,枚举化归是一种将一个复杂的问题化归为若干个简单的情况,通过对每个简单情况的分析和解决,来解决原问题的方法。
枚举化归可以通过列举具体的例子,或者考虑特殊情况来进行。
枚举化归的优点是能够将一个复杂的问题简化为多个简单的情况,从而更好地理解和解决问题。
然而,枚举化归的缺点是可能需要计算大量的情况,耗费时间和精力。
综上所述,转化与化归是数学中一种重要的思想方法。
例谈转化与化归的思想方法
例谈转化与化归的思想方法
例谈转化与化归的思想方法是一种理论,旨在将事物归结为不同
的元素,并以此来理解它们之间的关系和内在联系。
其中,例谈转化
是指从一般的概念出发而不断深入讨论的过程,以达到更广泛的认识。
而化归则是从一般到特殊、从特殊到一般的一种思考方法。
首先,例谈转化以具体例子入手,比如数学中的实例,可以以此
作为我们学习概念的基础,进一步深入探讨,由具体到抽象,最终把
它提升到一般的概念,从而得到更加宏观的认识。
其次,化归的方法也可以帮助我们理解事物,从而使我们对复杂
的概念有更清晰的认识。
化归可以划分为从一般到特殊和从特殊到一
般的思考方法。
从一般到特殊的方法我们可以通过聚焦特定领域,把
抽象的概念引入具体的实例,以便更深入地理解。
而从特殊到一般的
思考方法则与前者相反,在这种方法中,我们可以根据特定的实例,
把具体的概念引入抽象的概念,从而掌握概念的宏观结构。
例谈转化与化归的思想方法在各种学科和领域都有应用,可以帮
助我们理解事物,从而更好地推动知识的发展。
首先,例谈转化可以
帮助我们理解抽象的概念,从实例出发,深入探讨,归纳出更宏观的
概念。
而化归则可以帮助我们理解复杂的概念,从一般到特殊,从特
殊到一般,把具体的概念理解为抽象的概念,从而更好地掌握它们之
间的联系。
转化与化归思想方法
转化与化归思想方法,就就是在研究与解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换使之转化,进而得到解决得一种方法、一般总就是将复杂得问题通过变换转化为简单得问题,将难解得问题通过变换转化为容易求解得问题,将未解决得问题通过变换转化为已解决得问题、转化与化归思想在高考中占有十分重要得地位,数学问题得解决,总离不开转化与化归,如未知向已知得转化、新知识向旧知识得转化、复杂问题向简单问题得转化、不同数学问题之间得互相转化、实际问题向数学问题转化等、各种变换、具体解题方法都就是转化得手段,转化得思想方法渗透到所有得数学教学内容与解题过程中、1、转化与化归得原则(1)熟悉化原则:将陌生得问题转化为熟悉得问题,以利于我们运用熟知得知识、经验来解决、(2)简单化原则:将复杂问题化归为简单问题, 通过对简单问题得解决,达到解决复杂问题得目得,或获得某种解题得启示与依据、(3)直观化原则:将比较抽象得问题化为比较直观得问题来解决、(4)正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,可考虑问题得反面,设法从问题得反面去探讨,使问题获解、2、常见得转化与化归得方法转化与化归思想方法用在研究、解决数学问题时,思维受阻或寻求简单方法或从一种状况转化到另一种情形,也就就是转化到另一种情境使问题得到解决,这种转化就是解决问题得有效策略,同时也就是成功得思维方式、常见得转化方法有:(1)直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式或基本图形问题、(2)换元法:运用“换元”把式子转化为有理式或使整式降幂等,把较复杂得函数、方程、不等式问题转化为易于解决得基本问题、(3)数形结合法:研究原问题中数量关系(解析式)与空间形式(图形)关系,通过互相变换获得转化途径、(4)等价转化法:把原问题转化为一个易于解决得等价命题,达到化归得目得、(5)特殊化方法:把原问题得形式向特殊化形式转化,并证明特殊化后得问题、结论适合原问题、随着国家经济得发展,科技得发达,人才得需求,中国教育得改革,数学新课标得出现,在对学生得知识与技能,数学思想及情感与态度等方面得要求,学生在数学得学习方法也应该要相应改变了,要满足社会得需要、化归与转化思想得实质就是揭示联系,实现转化、除极简单得数学问题外,每个数学问题得解决都就是通过转化为已知得问题实现得、从这个意义上讲,解决数学问题就就是从未知向已知转化得过程,同时在生活中许许多多得事情也需要往已知得方面转化,把事情简单化,这对以后学生得能力与德育方面有很大得帮助、化归与转化得思想就是解决数学问题得根本思想,解题得过程实际上就就是一步步转化得过程、数学中得转化比比皆就是,如未知向已知转化,复杂问题向简单问题转化,新知识向旧知识得转化,命题之间得转化,数与形得转化,空间向平面得转化,高维向低维转化,多元向一元转化,高次向低次转化,超越式向代数式得转化,函数与方程得转化等,都就是转化思想得体现、新得教学体制得出现, 化归与转化得思想将就是贯穿整个中学教学得一种主要得思想,所以在教学过程中要把这种思想溶入进去,让学生体会个中得精髓、关健词化归;转化;分析;联想1、化归与转化解决数学问题时,常遇到一些问题直接求解较为困难,通过观察、分析、类比、联想等思维过程,选择运用恰当得数学方法进行变换,将原问题转化为一个新问题(相对来说,对自己较熟悉得问题),通过新问题得求解,达到解决原问题得目得,这一思想方法我们称之为“化归与转化得思想方法”、化归与转化思想得核心,就是以可变得观点对所要解决得问题进行变形,就就是在解决数学问题时,不就是对问题进行直接进攻,而就是采取迂回得战术,通过变形把要解决得问题,化归为某个已经解决得问题、从而求得原问题得解决、它得基本形式有:化未知为已知,化难为易,化繁为简,化曲为直等等、化归与转化得思想也不就是随时能用,或随便用得,它需要遵循一定得原则,从而达到转化得正确性,实现这种思想得作用、下面我就来谈谈我对这种方法得理解、2.化归与转化得原则化归与转化思想得实质就是揭示联系,实现转化、转化有等价转化与非等价转化,等价转化得作用就不用说,而不等价转换,如果没明确得附加条件,那就失去它得价值了、所以化归与转化就需要遵循一定得原则:2、1熟悉化原则:将陌生得问题转化为熟悉得问题,以利于我们运用熟知得知识、经验与问题来解决、除了及少数得原始知识外,整个中学得数学知识得学习就就是在实现转化为旧得知识而得到得、例如:学二元一次方程就用化元法转化为一元一次方程;学一元二次方程用降幂法转化为一元一次方程;函数与方程之间得转化等等、2、2简单化原则:将复杂得问题化归为简单问题,通过对简单问题得解决,达到解决复杂问题得目得,或获得某种解题得启示与依据、这个原则大部分学生都知道,她们都会想把问题简单化,达到求解得过程、这个原则可以在无以记数得数学简便方法中体现出来、2、3与谐化原则:化归问题得条件或结论,使其表现形式更符合数与形内部所表示得与谐得形式,或者转化命题,使其推演有利于运用某种数学方法或其方法符合人们得思维规律、也就就是说整个转化得过程中,要符合思维规律,虽然思维可以多样化,可以无以为边得想象,但也要能被人接受并能理解、体现出现在国家倡导得与谐社会、2、4直观化原则:将比较抽象得问题转化为比较直观得问题来解决、这个主要在函数与图象得联系中体现出来、把某些枯燥乏味得代数问题转化为图形来解决,能直观得解决问题、2、5正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,可考虑问题得反面,设法从问题得反面去探求,使问题获解、反证法得应用把这个原则表现得淋漓尽致,学生能理解到其中得精髓可就是可以受用无穷得,包括在生活中得应用、2、6 现实化原则:所学所用所理解得道理要用于社会实践,同时要满足社会人才得需求、3.化归与转化得方法化归与转化得方法,在千变万化得题目中,方法也各不相同,也无以统计,这里就只讲解几中常用,学生也容易理解得、3、1 直接转化法:直接把新得知识转化为前续知识、这个在讲解新课得时候,尽量让学生去体会,让她们能自己解决新得问题,获取新得知识,接着把新得知识吸收,继续解决新得问题、3、2 构造法:这个就是个重要得方法,有不少题目,不能直接解决与转化,缺少了媒介,让不少学生无从下手,这时就需要构造一个数学情境,建立一个数学模型,把问题溶入进去,使问题简单化,直观化,从而达到求解得过程、3、3 数与形得转化:这个主要用于函数问题得解答与某些图型中得某些量得关系、数形结合就是数学学习得一种重要得思想、3、4换元法:这个重要就是把一些繁杂得,但又有重复性得题目简单化,更直观、这个主要用于方程得解答、3、5 相等与不相等之间得转化:这个主要用与不等式得证明与函数区间、3、6实际问题与数学理论得转化:理论联系实际得一种方法、也就是学生情感方面得培养、3、7 特殊与一般之间得转化:公式法解一元二次方程就就是把特殊得一般化了、同时也可以说把具体得抽象化了、3、8 数学各分支之间得转化:数学本来就就是一个连贯得整体,把各分支有机得联系起来,让人感到它得魄力、同时也能解决数学以外得我问题、5总结提炼数学新课标要求学生不仅要学会知识,还要能用所学得知识解决新问题,并能总结归纳,化为新得知识并接受,这样才能满足社会人才得需求、化归与转化就就是将待解决或未解决得问题,通过转化归结为一个已经能解决得问题,或者归结为一个比较容易解决得问题,或者归结为一个已为人们所熟知得具有既定解决方法与程序得问题,最终求得原问题得解决、懂得化归与转化得基本方向就是简单化、熟悉化、与谐化、化归与转化需要广泛与灵活得联想,联想得基础就是扎实得基础知识、基本技能与基本方法、熟练、扎实地掌握基础知识、基本技能与基本方法就是转化得基础;丰富得联想、机敏细微得观察、比较、类比就是实现转化得桥梁;培养训练自己自觉得化归与转化意识需要对定理、公式、法则有本质上得深刻理解与对典型习题得总结与提炼,要积极主动有意识地去发现事物之间得本质联系、为了实施有效得化归,既可以变更问题得条件,也可以变更问题得结论,既可以变换问题得内部结构,又可以变换问题得外部形式,既可以从代数得角度去认识问题,又可以从几何得角度去解决问题、。
高中数学方法转化与化归思想
变式训练 4 设 g(x)=px-qx-2f(x),其中 f(x)=ln x,且 g(e) =qe-pe-2(e 为自然对数的底数).
(1)求 p 与 q 的关系;
(2)若 g(x)在其定义域内为增函数,求 p 的取值范围. 解 (1)由题意 g(x)=px-qx-2ln x, ∴g(e)=pe-qe-2, ∴pe-qe-2=qe-pe-2, ∴(p-q)e+(p-q)1e=0, ∴(p-q)e+1e=0, 而 e+1e≠0,∴p=q.
由aa≤ 2+21≥4 得aa≤ ≥2 3或a≤- 3 , ∴a≤- 3或 3≤a≤2. 即 A∩B=∅时,a 的取值范围为 a≤- 3或 3≤a≤2. 而 A∩B≠∅时,a 的取值范围显然是其补集,从而所求范围 为{a|a>2 或- 3<a< 3}.
三、抽象问题与具体问题的转化
例 3 已知等差数列{an}的公差 d≠0,且 a1、a3、a9 成等比
归纳拓展 本题的求解涉及两类题型和求解的方法:(1)求参 数的范围问题,方法是通过对函数单调性的研究,转化为不等 式的恒成立问题,进而转化为求函数的最值问题求解.(2)研 究函数的零点问题,方法是通过研究函数在某区间有最大(或 最小)值 f(t),而函数又在此区间有零点,则结合图形分析,可 得 f(t)≥0(或 f(t)≤0).
变式训练 1 1e64 ,2e55 ,3e66 (其中 e 为自然常数)的大小关系是 _1e_64_<__2_e5_5 _<__3e_66_.
解析 由于1e64 =e442,2e55 =5e52,3e66 =e662,故可构造函数 f(x) =xe2x,于是 f(4)=1e64 ,f(5)=2e55 ,f(6)=3e66 . 而 f′(x)=exx2′=ex·x2-x4 ex·2x=ex(x2x-4 2x),令 f′(x)>0
转化与化归思想ppt课件
经验证 f(x)=xsin 2πx 满足题意,则 f52=0.
答案
4 (1)5
(2)0
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专题八 第4讲
类型二 相等与不等的转化
例 2 若关于 x 的方程 9x+(4+a)·3x+4=0 有解,则实数 a 的
取值范围是________.
本
讲 栏
可采用换元法,令t=3x,将问题转化为关于t
目 开
本 讲 栏
对任意实数 x 都有 xf(x+1)=(1+x)f(x),则 f52=________.
目 开
解析
(1)根据题意,所求数值是一个定值,
关 故可利用满足条件的直角三角形进行计算.
令 a=3,b=4,c=5,则△ABC 为直角三角形, 且 cos A=45,cos C=0,
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专题八 第4讲
栏 目
(4)等价转化法:把原问题转化为一个易于解决的等价命题,
开 关
达到化归的目的.
(5)特殊化方法:把原问题的形式向特殊化形式转化,并证明
特殊化后的问题、结论适合原问题.
(6)构造法:“构造”一个合适的数学模型,把问题变为易于
解决的问题.
思想方法概述
专题八 第4讲
(7)坐标法:以坐标系为工具,用计算方法解决几何问题是转
本
讲 成立的情形,则不成立的情形相对很少,从反面考虑较简单,
栏
目 因此,间接法多用于含有“至多”、“至少”及否定性命题情
开
关 形的问题中.
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专题八 第4讲
若二次函数 f(x)=4x2-2(p-2)x-2p2-p+1 在区 间[-1,1]内至少存在一个值 c 使得 f(c)>0,求实数 p 的取值范 围.
转化与化归的思想方法
专题四:转化与化归的思想方法化归与转化的思想确是指在解决问题时,采用某种手段使之转化,进而使问题得到解决的一种解题策略,是数学学科与其它学科相比,一个特有的数学思想方法,化归与转化思想的核心是把生题转化为熟题,将复杂问题化归为简单问题,将较难问题化为较易问题,将未解决问题化归为已解决问题。
事实上,解题的过程就是一个缩小已知与求解的差异的过程,是求解系统趋近于目标系统的过程,是未知向熟知转化的过程,因此每解一道题,无论是难题还是易题,都离不开化归。
例如,对于立体几何问题,通常要转化为平面几何问题,对于多元问题,要转换为少元问题,对于高次函数,高次方程问题,转化为低次问题,特别是熟悉的一次,二次问题,对于复杂的式子,通过换元转化为简单的式子问题等等。
化归灵活性、多样性,无统一模式,利用动态思维,去寻找有利于问题解决的变换途径与方法。
在高考中,对化归思想的考查,总是结合对演绎证明,运算推理,模式构建等理性思维能力的考查进行,因此可以说高考中的每一道试题,都在考查化归意识和转化能力。
高考重视常用变换方法:一般与特殊的转化、繁与简的转化、构造转化、命题的等价转化。
1. 转化运算.例1.已知函数()2x f x =,等差数列{}x a 的公差为2.若246810()4f a a a a a ++++=,则212310log [()()()()]f a f a f a f a ⋅⋅⋅= .分析:题目中的已知条件很容易求得246810a a a a a ++++,而所求的为212310l o g [()()()()]f a f a f a f a ⋅⋅⋅ 可以转化为等差数列{}x a 的前10项之和,根据公差,可以把前10项之和转化为用246810a a a a a ++++表示出来,从而求得。
解:由()2x f x =和246810()4f a a a a a ++++=知2468102a a a a a ++++=,2123102122210log [()()()()]log ()log ()log ()f a f a f a f a f a f a f a ⋅⋅⋅=+++ =()123102468102526a a a a a a a a a ++++=++++-⨯=-评注:仔细分析题目,把运算进行转化,可以大大地节省时间,提高做题的效率。
高中数学中转化与化归思想方法
高中数学中转化与化归思想方法转化与化归思想是高中数学中非常重要的解题方法之一、它通过转化和化归问题的方式,将原问题转化为已知问题或相对简单的问题,从而更方便地解决问题。
接下来,我们将详细介绍转化与化归思想的基本原理、步骤和一些常见应用。
转化与化归思想的基本原理可以总结为两点:一是利用数学中的等价关系,将问题中的未知量或条件转化为已知量或更简单的条件;二是通过变量代换、形式转化等方式,改变问题的表达方式或结构,使其更适合我们已知的解题方法。
在具体解题过程中,我们可以按照以下步骤进行:1.通读题目,理解问题的要求和条件。
这一步非常重要,要确保我们对问题的内容和目标有清晰的理解。
2.找到问题中的关键信息和未知量。
这些信息和未知量通常会包含在问题的描述、条件或要求中,我们需要将其抽象出来并进行变量表示。
3.分析问题的性质和特点。
我们需要考虑问题的数学特征、结构和求解方法,以便选择合适的转化和化归方法。
4.进行变量代换或形式转化。
基于问题的性质和特点,我们可以选择合适的变量代换或形式转化方式,将问题转化为已知问题或者更简单的问题。
常用的方法包括平移到原点、找到对称性、消元法等。
5.解决转化后的问题。
一旦将问题转化为已知问题或相对简单的问题,我们可以利用已有的数学知识和解题方法来解决问题。
6.反向思考,回归原问题。
解决了转化后的问题后,我们需要反向思考,将解答归还给原问题,确保解答符合原有的要求和条件。
转化与化归思想在高中数学中的应用非常广泛。
1.几何问题。
几何问题中涉及的角、线段、面积等都可以进行变量代换和形式转化,从而简化计算和求解。
2.代数问题。
代数问题中的方程、不等式、函数等可以通过变量代换和形式转化来简化计算和解决问题。
3.概率问题。
概率问题中涉及到的事件、概率等可以通过变量代换和形式转化来简化计算和求解。
4.数列问题。
数列问题中的数列、通项公式等可以通过变量代换和形式转化来简化计算和求解。
总之,转化与化归思想在高中数学中是一种非常重要的解题方法。
转化与化归思想方法
转化与化归思想方法,就是在研究和解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换使之转化,进而得到解决的一种方法.一般总是将复杂的问题通过变换转化为简单的问题,将难解的问题通过变换转化为容易求解的问题,将未解决的问题通过变换转化为已解决的问题.转化与化归思想在高考中占有十分重要的地位,数学问题的解决,总离不开转化与化归,如未知向已知的转化、新知识向旧知识的转化、复杂问题向简单问题的转化、不同数学问题之间的互相转化、实际问题向数学问题转化等.各种变换、具体解题方法都是转化的手段,转化的思想方法渗透到所有的数学教学内容和解题过程中.1.转化与化归的原则1熟悉化原则: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、经验来解决.2简单化原则:将复杂问题化归为简单问题,通过对简单问题的解决,达到解决复杂问题的目的,或获得某种解题的启示和依据.3直观化原则:将比较抽象的问题化为比较直观的问题来解决.4正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,可考虑问题的反面,设法从问题的反面去探讨,使问题获解.2.常见的转化与化归的方法转化与化归思想方法用在研究、解决数学问题时,思维受阻或寻求简单方法或从一种状况转化到另一种情形,也就是转化到另一种情境使问题得到解决,这种转化是解决问题的有效策略,同时也是成功的思维方式.常见的转化方法有:1直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式或基本图形问题.2换元法:运用“换元”把式子转化为有理式或使整式降幂等,把较复杂的函数、方程、不等式问题转化为易于解决的基本问题.3数形结合法:研究原问题中数量关系解析式与空间形式图形关系,通过互相变换获得转化途径.4等价转化法:把原问题转化为一个易于解决的等价命题,达到化归的目的.5特殊化方法:把原问题的形式向特殊化形式转化,并证明特殊化后的问题、结论适合原问题.随着国家经济的发展,科技的发达,人才的需求,中国教育的改革,数学新课标的出现,在对学生的知识与技能,数学思想及情感与态度等方面的要求,学生在数学的学习方法也应该要相应改变了,要满足社会的需要.化归与转化思想的实质是揭示联系,实现转化.除极简单的数学问题外,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,同时在生活中许许多多的事情也需要往已知的方面转化,把事情简单化,这对以后学生的能力与德育方面有很大的帮助.化归与转化的思想是解决数学问题的根本思想,解题的过程实际上就是一步步转化的过程.数学中的转化比比皆是,如未知向已知转化,复杂问题向简单问题转化,新知识向旧知识的转化,命题之间的转化,数与形的转化,空间向平面的转化,高维向低维转化,多元向一元转化,高次向低次转化,超越式向代数式的转化,函数与方程的转化等,都是转化思想的体现.新的教学体制的出现,化归与转化的思想将是贯穿整个中学教学的一种主要的思想,所以在教学过程中要把这种思想溶入进去,让学生体会个中的精髓.关健词化归;转化;分析;联想1.化归与转化解决数学问题时,常遇到一些问题直接求解较为困难,通过观察、分析、类比、联想等思维过程,选择运用恰当的数学方法进行变换,将原问题转化为一个新问题相对来说,对自己较熟悉的问题,通过新问题的求解,达到解决原问题的目的,这一思想方法我们称之为“化归与转化的思想方法”.化归与转化思想的核心,是以可变的观点对所要解决的问题进行变形,就是在解决数学问题时,不是对问题进行直接进攻,而是采取迂回的战术,通过变形把要解决的问题,化归为某个已经解决的问题.从而求得原问题的解决.它的基本形式有:化未知为已知,化难为易,化繁为简,化曲为直等等.化归与转化的思想也不是随时能用,或随便用的,它需要遵循一定的原则,从而达到转化的正确性,实现这种思想的作用.下面我就来谈谈我对这种方法的理解.2.化归与转化的原则化归与转化思想的实质是揭示联系,实现转化.转化有等价转化和非等价转化,等价转化的作用就不用说,而不等价转换,如果没明确的附加条件,那就失去它的价值了.所以化归与转化就需要遵循一定的原则:2.1熟悉化原则: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、经验和问题来解决.除了及少数的原始知识外,整个中学的数学知识的学习就是在实现转化为旧的知识而得到的.例如:学二元一次方程就用化元法转化为一元一次方程;学一元二次方程用降幂法转化为一元一次方程;函数与方程之间的转化等等.2.2简单化原则:将复杂的问题化归为简单问题,通过对简单问题的解决,达到解决复杂问题的目的,或获得某种解题的启示和依据.这个原则大部分学生都知道,他们都会想把问题简单化,达到求解的过程.这个原则可以在无以记数的数学简便方法中体现出来.2.3和谐化原则:化归问题的条件或结论,使其表现形式更符合数与形内部所表示的和谐的形式,或者转化命题,使其推演有利于运用某种数学方法或其方法符合人们的思维规律.也就是说整个转化的过程中,要符合思维规律,虽然思维可以多样化,可以无以为边的想象,但也要能被人接受并能理解.体现出现在国家倡导的和谐社会.2.4直观化原则:将比较抽象的问题转化为比较直观的问题来解决.这个主要在函数与图象的联系中体现出来.把某些枯燥乏味的代数问题转化为图形来解决,能直观的解决问题.2.5正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,可考虑问题的反面,设法从问题的反面去探求,使问题获解.反证法的应用把这个原则表现的淋漓尽致,学生能理解到其中的精髓可是可以受用无穷的,包括在生活中的应用.2.6 现实化原则:所学所用所理解的道理要用于社会实践,同时要满足社会人才的需求.3.化归与转化的方法化归与转化的方法,在千变万化的题目中,方法也各不相同,也无以统计,这里就只讲解几中常用,学生也容易理解的.3.1 直接转化法:直接把新的知识转化为前续知识.这个在讲解新课的时候,尽量让学生去体会,让他们能自己解决新的问题,获取新的知识,接着把新的知识吸收,继续解决新的问题.3.2 构造法:这个是个重要的方法,有不少题目,不能直接解决和转化,缺少了媒介,让不少学生无从下手,这时就需要构造一个数学情境,建立一个数学模型,把问题溶入进去,使问题简单化,直观化,从而达到求解的过程.3.3 数与形的转化:这个主要用于函数问题的解答和某些图型中的某些量的关系.数形结合是数学学习的一种重要的思想.3.4 换元法:这个重要是把一些繁杂的,但又有重复性的题目简单化,更直观.这个主要用于方程的解答.3.5 相等与不相等之间的转化:这个主要用与不等式的证明和函数区间.3.6 实际问题与数学理论的转化:理论联系实际的一种方法.也是学生情感方面的培养.3.7 特殊与一般之间的转化:公式法解一元二次方程就是把特殊的一般化了.同时也可以说把具体的抽象化了.3.8 数学各分支之间的转化:数学本来就是一个连贯的整体,把各分支有机的联系起来,让人感到它的魄力.同时也能解决数学以外的我问题.5 总结提炼数学新课标要求学生不仅要学会知识,还要能用所学的知识解决新问题,并能总结归纳,化为新的知识并接受,这样才能满足社会人才的需求.化归与转化就是将待解决或未解决的问题,通过转化归结为一个已经能解决的问题,或者归结为一个比较容易解决的问题,或者归结为一个已为人们所熟知的具有既定解决方法和程序的问题,最终求得原问题的解决.懂得化归和转化的基本方向是简单化、熟悉化、和谐化.化归和转化需要广泛和灵活的联想,联想的基础是扎实的基础知识、基本技能和基本方法.熟练、扎实地掌握基础知识、基本技能和基本方法是转化的基础;丰富的联想、机敏细微的观察、比较、类比是实现转化的桥梁;培养训练自己自觉的化归与转化意识需要对定理、公式、法则有本质上的深刻理解和对典型习题的总结和提炼,要积极主动有意识地去发现事物之间的本质联系.为了实施有效的化归,既可以变更问题的条件,也可以变更问题的结论,既可以变换问题的内部结构,又可以变换问题的外部形式,既可以从代数的角度去认识问题,又可以从几何的角度去解决问题.。
《转化与化归思想》课件
配方法:将复杂式子转 化为简单式子
换元法:将复杂式子转 化为简单式子
待定系数法:通过设定未 知系数,将复杂式子转化 为简单式子
数学归纳法:通过归纳推 理,将复杂式子转化为简 单式子
反证法:通过反证法,将 复杂式子转化为简单式子
方程的转化方法
代数变形: 通过代数 运算,将 方程转化 为更简单 的形式
转化与化归思想包括化归法和转化法两种方法,化归法是将复杂问题转化 为简单问题,转化法是将未知问题转化为已知问题。
转化与化归思想在数学解题中有广泛的应用,可以帮助我们解决许多复杂 的数学问题。
转化与化归思想的核心思想是将复杂问题转化为简单问题,将未知问题转 化为已知问题,从而解决问题。
转化与化归思想的重要性
几何图形的转化方法
平移:将图形沿水平或垂直方向移动
旋转:将图形绕某一点旋转一定角度
反射:将图形沿某一直线或平面进行反 射
缩放:将图形按比例放大或缩小
剪切:将图形沿某一直线或平面进行剪 切
拼接:将多个图形拼接成一个新的图形
转化与化归思想在解题 中的应用
代数题中的转化与化归
转化与化归思想:将复杂问题转化为简单问题,将未知问题转化为已知问题 代数题中的转化:将复杂代数式转化为简单代数式,将未知数转化为已知数 代数题中的化归:将复杂问题转化为简单问题,将未知问题转化为已知问题 代数题中的转化与化归的应用:解决复杂代数问题,提高解题效率
转化与化归思想 的核心内容还包 括对问题的深入 理解和分析,以 及对问题的转化 和化归方法的掌 握。
展望转化与化归思想的发展方向
应用领域:数学、物理、化学等 学科
发展趋势:更加注重理论与实践 的结合
研究热点:转化与化归思想的新 方法、新应用
转化与化归思想
3.直观化原则 将比较抽象的问题转化为比较直观的问题来解决. 4.正难则反原则 当问题正面讨论遇到困难时,应想到考虑问题的反面, 设法从问题的反面去探求,使问题获得解决,或证明问题的 可能性. 总之,化归与转化是高中数学的一种重要思想方法,掌 握好化归与转化的思想方法的特点、题型、方法、要素、原 则对我们学习数学是非常有帮助的.
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等与不等是数学解题中矛盾的两个方面,但是它们 在一定的条件下可以相互转化,例如本例,表面看来似 乎只具有相等的数量关系,且根据这些相等关系很难解 决,但是通过挖掘其中的不等量关系,转化为不等式(组) 来求解,则显得非常简捷有效.
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正向与逆向的转化
[例3] 某射手射击1次击中目标的概率是0.9他连续射击4 次且他各次射击是否击中目标是相互独立的,则他至少击中 目标1次的概率为 ________.
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2.转化与化归的常见方法 (1)直接转化法:把原问题直接转化为基本定理、基本公式 或基本图形问题. (2)换元法:运用“换元”把式子转化为有理式或使整式降幂 等,把较复杂的函数、方程、不等式问题转化为易于解决的基 本问题. (3)数形结合法:研究原问题中数量关系(解析式)与空间形 式(图形)关系,通过互相变换获得转化途径. (4)等价转化法:把原问题转化为一个易于解决的等价问题, 以达到化归的目的.
同一区间,故a=1.
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“化归与转化”还有“数与形的转化、数学各分支之间的转 化”等,应用时还应遵循以下四条原则:
1.熟悉化原则 将陌生的问题转化为熟悉的问题,以利于运用熟知的知识 和经验来解答问题. 2.简单化原则 将复杂的问题转化为简单的问题,通过对简单问题的解决, 达到解决复杂问题的目的,或获得某种解题的启示和依据.
§4 转化与化归思想
变式训练 3 已知定义在实数集 R 上的函数 y=f(x)恒不为 零,同时满足 f(x+y)=f(x)· f(y),且当 x>0 时,f(x)>1,
④ 那么当 x<0 时,一定有________(填序号).
①f(x)<-1;②-1<f(x)<0;③f(x)<1;④0<f(x)<1.
解析 设 f(x)=2x, ,则符合题意,结合图象知④正确.
§4 转化与化归思想 方法解读
1.转化与化归思想 所谓转化与化归思想,就是将待解决的问题和未解决的 问题,采取某种策略,转化归结为一个已经能解决的问 题;或者归结为一个熟知的具有确定解决方法和程序的 问题;归结为一个比较容易解决的问题,最终求得原问 题的解. 2.转化与化归思想的原则 (1)熟悉已知化原则:将陌生的问题转化为熟悉的问题, 将未知的问题转化为已知问题,以便于我们运用熟知的 知识、经验和问题来解决.
归纳拓展 本题如果从已知条件 a2=a1·9⇒(a1+2d)2=a1(a1 a 3 a1+a3+a9 +8d),解得 a1 与 d 的关系后,代入所求的式子: a2+a4+a10 a1+(a1+2d)+(a1+8d) = ,也能求解,但计算较繁锁, (a1+d)+(a1+3d)+(a1+9d) 易错. 因此, 把抽象数列转化为具体的简单的数列进行分析, 可以很快得到答案.
(6)类比法:运用类比推理,猜测问题的结论,易于确定转 化途径. (7)特殊化方法:把原问题的形式向特殊化形式转化,并证 明特殊化后的结论适合原问题. (8)等价问题法:把原问题转化为一个易于解决的等价命题, 达到转化的目的. (9)加强命题法:在证明不等式时,原命题难以得证,往往 把命题的结论加强,即命题的结论加强为原命题的充分条 件,反而能将原命题转化为一个较易证明的命题,比如在证 明不等式时,原命题往往难以得证,这时常把结论加强,使 之成为原命题充分条件,从而易证. (10)补集法:如果正面解决问题有困难,可把原问题结果看 作集合 A,而包含问题的整体问题的结果类比为全集 U,通 过解决全集 U 及补集∁ UA 使原问题得以解决.
高中数学-化归与转化思想
一、 考点回顾化归与转化的思想,就是在研究和解决数学问题时采用某种方式,借助某种函数性质、图象、公式或已知条件将问题通过变换加以转化,进而达到解决问题的思想。
转化是将数学命题由一种形式向另一种形式的变换过程,化归是把待解决的问题通过某种转化过程归结为一类已经解决或比较容易解决的问题。
化归转化思想是中学数学最基本的思想方法,堪称数学思想的精髓,它渗透到了数学教学内容的各个领域和解题过程的各个环节中。
转化有等价转化与不等价转化。
等价转化后的新问题与原问题实质是一样的,不等价转则部分地改变了原对象的实质,需对所得结论进行必要的修正。
应用化归转化思想解题的原则应是化难为易、化生为熟、化繁为简,尽量是等价转化。
常见的转化有: 1、等与不等的相互转化等与不等是数学中两个重要的关系,把不等问题转化成相等问题,可以减少运算量,提高正确率;把相等问题转化为不等问题,能突破难点找到解题的突破口。
2、正与反的相互转化对于那些从“正面进攻”很难奏效或运算较难的问题,可先攻其反面,从而使正面问题得以解决。
3、特殊与一般的相互转化对于那些结论不明或解题思路不易发现的问题,可先用特殊情形探求解题思路或命题结论,再在一般情况下给出证明,这不失为一种解题的明智之举。
4、整体与局部的相互转化整体由局部构成,研究某些整体问题可以从局部开始。
5、高维与低维的相互转化事物的空间形成,总是表现为不同维数且遵循由低维想高维的发展规律,通过降维转化,可把问题有一个领域转换到另一个领域而得以解决,这种转化在复数与立体几何中特别常见。
6、数与形的相互转化通过挖掘已知条件的内涵,发现式子的几何意义,利用几何图形的直观性解决问题,使问题简化。
7、函数与方程的转化 二、经典例题剖析例1、设0a ≥,2()1ln 2ln (0)f x x x a x x =--+>.(Ⅰ)令()()F x xf x '=,讨论()F x 在(0)+,∞内的单调性并求极值; (Ⅱ)求证:当1x >时,恒有2ln 2ln 1x x a x >-+.解析:(Ⅰ)讨论()F x 在(0)+,∞内的单调性并求极值只需求出()F x 的导数'()F x 即可解决;(Ⅱ)要证当1x >时,恒有2ln 2ln 1x x a x >-+,可转化为证1x >时2ln 2ln 10x x a x -+->,亦即转化为1x >时()0f x >恒成立;因(1)0f =,于是可转化为证明()(1)f x f >,即()f x 在(1,)+∞上单调递增,这由(Ⅰ)易知。
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转化与化归的思想方法2019高考数学考点预测:转化与化归的思想方法化归与转化的思想确是指在解决问题时,采用某种手段使之转化,进而使问题得到解决的一种解题策略,是数学学科与其它学科相比,一个特有的数学思想方法,化归与转化思想的核心是把生题转化为熟题,将复杂问题化归为简单问题,将较难问题化为较易问题,将未解决问题化归为已解决问题。
事实上,解题的过程就是一个缩小已知与求解的差异的过程,是求解系统趋近于目标系统的过程,是未知向熟知转化的过程,因此每解一道题,无论是难题还是易题,都离不开化归。
例如,对于立体几何问题,通常要转化为平面几何问题,对于多元问题,要转换为少元问题,对于高次函数,高次方程问题,转化为低次问题,特别是熟悉的一次,二次问题,对于复杂的式子,通过换元转化为简单的式子问题等等。
化归灵活性、多样性,无统一模式,利用动态思维,去寻找有利于问题解决的变换途径与方法。
在高考中,对化归思想的考查,总是结合对演绎证明,运算推理,模式构建等理性思维能力的考查进行,因此可以说高考中的每一道试题,都在考查化归意识和转化能力。
高考重视常用变换方法:一般与特殊的转化、繁与简的转化、构造转化、命题的等价转化。
1. 转化运算.例1. 若动直线x =a 与函数f (x ) =sin x 和g (x ) =cos x 的图像分别交于M ,N 两点,则MN 的最大值为()A .1BCD .2分析: 动直线x =a 与函数f (x ) =sin x 和g (x ) =cos x 的图像分别交于M ,N 两点, 横坐标相同,那么MN 就是纵坐标之差,即MN =sin x -cos x 求最值。
解: MN =sin x -cos x =π⎫⎛x -⎪4⎭⎝评注:审题要审准,读懂题意,将问题学会转化。
x例2.(2019湖北卷,理14)已知函数f (x ) =2, 等差数列{a x }的公差为2. 若f (a 2+a 4+a 6+a 8+a 10) =4, 则log 2[f (a 1) ⋅f (a 2) f (a 3) ⋅⋅f (a10)]=分析:题目中的已知条件很容易求得a 2+a 4+a 6+a 8+a ,1而所求的为log 2[f (a 1) ⋅f (a 2) f (a 3) ⋅⋅f (a 10)]可以转化为等差数列{a x }的前10项之和,根据公差,可以把前10项之和转化为用a 2+a 4+a 6+a 8+a 10表示出来,从而求得。
解:由f (x ) =x2和f (a 2+a 4+a 6+a 8+a 10) =4知a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=2,log 2[f (a 1) ⋅f (a 2) f (a 3) ⋅⋅f (a 10)]=log 2f (a 1) +log 2f (a 2) ++log 2f (a 10)=a 1+a 2+a 3+ +a 10=2(a 2+a 4+a 6+a 8+a 10)-5⨯2=-6评注:仔细分析题目,把运算进行转化,可以大大地节省时间,提高做题的效率。
本题中把等差数列{a x }的前10项之和转化为用a 2+a 4+a 6+a 8+a 10表示出来,比较快捷,减少计算量。
2.新定义运算转化为普通运算例3.(2019山东省泰安市)如图所示的韦恩图中,A 、B 是非空集合,定义集合A#B为阴影x 部分表示的集合.若x , y ∈R , A =x |y =,B =y |y =3{{(x >0)},则A#B为()A .{x |0C .x |0≤x ≤1或x ≥2D .x |0≤x ≤1或x >2分析:根据图形语言可知定义的A#B转化为原有的运算应该是表示为ðA B (A B ),所以需要求出A B 和A B ,借助数轴求出并集与交集。
解:A =x |y ==x 2x -x 2≥0=x 0≤x ≤20 1 2 x{}{}{{}{}B ={y |y =3x (x >0)}={y y >1},则A B ={x x ≥0}, A B ={x 1运算,得A#B=ðA B (A B )={x 0≤x ≤1或x >2}故选D 答案:D评注:本题是集合中的新定义运算题,综合考查了图形语言、集合的描述法表示,函数的定义域和值域,以及集合的交并补的运算。
解题的关键是由图形语言把新定义运算转化为原有的普通运算解出。
例4.(2019山东省郓城一中)定义一种运算a ⊗b =⎨⎧a , a ≤b,令⎩b , a >b5π⎫⎡π⎤⎛f (x )=cos 2x +sin x ⊗,且x ∈⎢0, ⎥,则函数f x -⎪的最大值是()42⎭⎝⎣2⎦()A .54B .1C .-1D .-5 45的大小关系,4分析:根据新定义,知要确定函数f (x )的解析式,需要比较cos 2x +sin x 与即需要求cos 2x +sin x 的取值范围,另外,还要注意自变量的取值范围,再确定f x -的解析式,从而求出函数的最大值。
⎛⎝π⎫⎪2⎭1⎫5⎛解:设y =cos x +sin x =-sin x +sin x +1=- sin x -⎪+,2⎭4⎝222∵x ∈⎢0,55⎡π⎤20≤sin x ≤1,∴,∴,即,1≤y ≤1≤cos x +sin x ≤⎥44⎣2⎦根据新定义的运算可知f (x )=cos 2x +sin x ,x ∈⎢0,2⎡π⎤⎥ 2⎣⎦2⎡⎛π⎫π⎫1⎤51⎫5⎡π⎤⎛⎛∴f x -⎪=-⎢sin x -⎪-⎥+=- cos x +⎪+(x ∈⎢, π⎥)2⎭2⎭2⎦42⎭4⎣2⎦⎝⎝⎣⎝∴函数f x -⎛⎝π⎫5⎪的最大值是,故选A42⎭答案:A评注:解决新定义问题,首先要把定义读懂理解透,把陌生的新内容转化为熟悉的已知的内容,在此基础上进一步研究熟悉的问题。
3.转化函数关系例5.(2019山东卷,文15)已知f (3x ) =4x log 23+233,则f (2)+f (4)+f (8)+ +f (2) 的值等于分析:本题中的函数不是以x 为整体,而是以3为整体给出的解析式,所以要求函数值,需要先求关于x 的解析式,再代入求值。
解:∵f (3x ) =4x log 23+233=4log 23x +233,∴f (t )=4log 2t +233,则f (2)+f (4)+f (8)+ +f (2)8x8=(4log 22+233)+(4log 24+233)+(4log 28+233)+ +(4log 228+233)=4(1+2+3+ +8)+8⨯233=2019评注:有些题目中往往所给的解析式不是关于x 的解析式,这时需要我们把解析式进行转化,本题中先把函数进行转化,然后进行运算。
4.函数与导函数之间的转化例6.(2019湖北卷,理7)若f (x ) =-取值范围是()12x +b ln(x +2) 在(-1,+∞) 上是减函数,则b 的2A. [-1, +∞)B. (-1, +∞)C. (-∞, -1]D. (-∞, -1)分析:把已知条件函数在某区间上是单调减函数需要转化为函数的导函数在此区间上是恒负,再分化出b ,转化为函数研究最值问题解决。
解:∵f (x ) =-12b x +b ln(x +2) 在(-1,+∞) 上是减函数,∴f ' (x )=-x +(-1, +∞)上恒成立,即b -1,∴当b ≤-1时,b1f (x ) =-x 2+b ln(x +2) 在(-1,+∞) 上是减函数。
故选C2答案:C评注:函数的单调性通常转化为导函数的正负判断,而不等式恒成立又常常转化为函数研究最值问题,本题中还要注意做题的严密性,等号不能丢掉。
例7.(2019福建卷,理12)已知函数y =f (x ), y =g (x ) 的导函数的图象如下图,那么y =f (x ), y =g (x ) 的图象可能是()分析:注意观察导函数的图象以及原函数的图象,并把所得到的信息转化为原函数的信息,加以排除选择。
解:令F (x ) =f (x ) -g (x ) ,则F '(x ) =f '(x ) -g '(x ) ,当xf '(x ) >g '(x ) ,即F '(x ) >0,F (x ) 是增函数,则答案A,C错,当x >x 0时,f '(x )答案:D评注:对于由图形给出的信息要从中提炼出来,并适当地用数学语言表述准确,本题中的两个函数可以转化为一个函数,进行构造,导函数的正负转化为原函数的增减。
5. 三视图转化为立体图例8.(2019莱阳模拟)一个几何体的三视图如图所示,其中正视图和侧视图是腰长为4的两个全等的等腰直角三角形.若该几何体的体积为V ,并且可以用n 这样的几何体拼成一个棱长为4的正方体,则V ,n 的值是() A .V =32, n =2 B .V =C .V =64, n =3 332, n =6 D .V =16, n =4 364,故选B 3分析:由三视图转化为立体图,再做解答。
解:根据三视图,可知此几何体为一个如图所示的四棱锥,其体积为答案:B评注:高考题注重对立体几何中的三视图的考查,一般是给出几何体的三视图,让我们还原为立体图,然后求出一些几何量。
例9.(2019山东淄博市模拟)一个几何体的三视图如下图所示,其中正视图中△ABC 是边长为2的正三角形,俯视图为正六边形,那么该几何体的侧视图的面积为()正视图侧视图俯视图3A.22B .3C .12D .6分析:先把三视图还原为立体图,再由立体图进行解答。
解:有三视图可知,此几何体为正六棱锥,如图,其中正视图为 PBE ,是正三角形,则BE =2,∴底面边长为1,侧棱长为2, M , N 分别为AF , CD 的中点,则 PMN 为侧视图,B13MN =,故选A 。
22答案:AE评注:正确对待三视图,要会还原为立体图,找出相应的量解出,注意对应的量不能出错。
M6.极坐标与参数方程转化为普通方程例10.(2019南通四县)(坐标系与参数方程)已知曲线C 的极坐标方程是ρ=4cos θ.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l 的参数⎧x =+1⎪⎪2方程是:⎨,求直线l 与曲线C 相交所成的弦的弦长.⎪y =⎪⎩2分析:本题既有参数方程又有极坐标方程,用极坐标方程和参数方程研究弦长问题很难解决,可以转化为普通方程求出。
解:曲线C 的极坐标方程是ρ=4cos θ化为直角坐标方程为x 2+y 2-4x =0,即⎧x =+1⎪2⎪,化为普通方程为x -y -1=0, (x -2)+y 2=4 直线l的参数方程⎨⎪y =⎪⎩2曲线C 的圆心(2,0)到直线l=2所以直线l 与曲线C相交所成的弦的弦长评注:研究极坐标与参数方程问题可以直接研究,也可以转化为普通方程研究,特别是在研究直线与圆锥曲线的位置关系时常常转化为普通方程求出。