數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)化思想方法

數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)化思想方法數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)化思想方法特殊與一般的數(shù)學(xué)思想：對(duì)于在一般情況下難以求解的問題，可運(yùn)用特殊化思想，通過取特殊值、特殊圖形等，找到解題的規(guī)律和方法，進(jìn)而推廣到一般，從而使問題順利求解。常見情形為：用字母表示數(shù)；特殊值的應(yīng)用；特殊圖形的應(yīng)用；用特殊化方法探求結(jié)論；用一般規(guī)律解題等。整體的數(shù)學(xué)思想：所謂整體思想，就是當(dāng)我們遇到問題時(shí)，不著眼于問題的各個(gè)部分，而是有意識(shí)地放大考慮問題的視角，將所需要解決的問題看作一個(gè)整體，通過研究問題的整體形式、整體結(jié)構(gòu)整體與局部的內(nèi)在聯(lián)系來解決問題的思想。用整體思想解題時(shí)，是把一些彼此獨(dú)立，但實(shí)質(zhì)上又相互緊密聯(lián)系的量作為整體來處理，一定要善于把握求值或求解的問題的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、數(shù)與形之間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，要敏銳地洞察問題的本質(zhì)，有時(shí)也不要放棄直覺的作用，把注意力和著眼點(diǎn)放在問題的整體上。常見的情形為：整體代入；整式約簡(jiǎn)；整體求和與求積；整體換元與設(shè)元；整體變形與補(bǔ)形；整體改造與合并；整體構(gòu)造與操作等。分類討論的數(shù)學(xué)思想：也稱分情況討論，當(dāng)一個(gè)數(shù)學(xué)問題在一定的題設(shè)下，其結(jié)論并不唯一時(shí)，我們就需要對(duì)這一問題進(jìn)行必要的分類。將一個(gè)數(shù)學(xué)問題根據(jù)題設(shè)分為有限的若干種情況，在每一種情況中分別求解，最后再將各種情況下得到的答案進(jìn)行歸納綜合。分類討論是根據(jù)問題的不同情況分類求解，它體現(xiàn)了化整為零和積零為整的思想與歸類整理的方法運(yùn)用分類討論思想解題的關(guān)鍵是如何正確的進(jìn)行分類，即確定分類的標(biāo)準(zhǔn)。分類討論的原則是：（1）完全性原則，就是說分類后各子類別涵蓋的范圍之和，應(yīng)當(dāng)是原被分對(duì)象所涵蓋的范圍，即分類不能遺漏；（2）互斥性原則，就是說分類后各子類別涵蓋的范圍之間彼此互相獨(dú)立，不應(yīng)重疊或部分重疊，即分類不能重復(fù)；（3）統(tǒng)一性原則，就是說在同一次分類中，只能按所確定的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，即分類標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。分類的方法是：明確討論的對(duì)象，確定對(duì)象的全體，確立分類標(biāo)準(zhǔn)，正確進(jìn)行分類，逐步進(jìn)行討論，獲取階段性結(jié)果，歸納小結(jié)，綜合得出結(jié)論。常見的情形為：由字母系數(shù)引起的討論；由絕對(duì)值引起的討論；由點(diǎn)、線的運(yùn)動(dòng)變化引起的討論由圖形引起的討論；由邊、點(diǎn)的不確定引起的討論；存在特殊情形而引起的討論；應(yīng)用問題中的分類討論等。轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想：將未知解法或難以解決的問題，通過觀察、分析、聯(lián)想、類比等思維過程，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行變換，化歸為在已知知識(shí)范圍內(nèi)已經(jīng)解決或容易解決的問題。解題的過程實(shí)際就是轉(zhuǎn)化的過程。常見的情形為：高次轉(zhuǎn)化為低次、多元轉(zhuǎn)化為一元、式子轉(zhuǎn)化為方程、次元轉(zhuǎn)化為主元、正面轉(zhuǎn)化為反面、分散轉(zhuǎn)化為集中、未知轉(zhuǎn)化為已知、動(dòng)轉(zhuǎn)化為靜、部分轉(zhuǎn)化為整體、還有一般與特殊、數(shù)與形、相等與不等之間的相互轉(zhuǎn)化。數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想：數(shù)與形是數(shù)學(xué)教學(xué)研究對(duì)象的兩個(gè)側(cè)面，把數(shù)量關(guān)系和空間形式結(jié)合起來去分析問題、解決問題，就是數(shù)形結(jié)合思想。數(shù)、式能反映圖形的準(zhǔn)確性，圖形能增強(qiáng)數(shù)、式的直觀性，“數(shù)形結(jié)合”可以調(diào)動(dòng)和促進(jìn)學(xué)生形象思維和抽象思維的協(xié)調(diào)發(fā)展，溝通數(shù)學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系，從復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系中凸顯最本質(zhì)的特征。數(shù)形結(jié)合是研究數(shù)學(xué)問題的有效途徑和重要策略，它體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的和諧美、統(tǒng)一美。華羅庚先生曾用“數(shù)缺形時(shí)少直覺，形少數(shù)時(shí)難入微”作高度的概括。常見的情形為：利用數(shù)軸、函數(shù)的圖象和性質(zhì)、幾何模型、方程與不等式以及數(shù)式特征可以將代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為集合問題；利用代數(shù)計(jì)算、幾何圖形特征可以將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題；利用三角知識(shí)解決幾何問題；利用統(tǒng)計(jì)圖表讓統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更形象更直觀等。函數(shù)與方程的、思想：函數(shù)的思想就是利用運(yùn)動(dòng)與變化的觀點(diǎn)、集合與對(duì)應(yīng)的思想，去分析和研究數(shù)學(xué)中的等量關(guān)系，建立和構(gòu)造函數(shù)關(guān)系，再運(yùn)用函數(shù)的圖象和性質(zhì)去分析問題，達(dá)到轉(zhuǎn)化問題的目的，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)化問題使問題獲得解決。函數(shù)與方程的思想實(shí)際是就是一種模型化的思想常見的情形為：數(shù)字問題、面積問題、幾何問題方程化；應(yīng)用函數(shù)思想解方程問題、不等問題、幾何問題、實(shí)際問題；利用方程作判斷；構(gòu)建方程模型探求實(shí)際問題；應(yīng)用函數(shù)設(shè)計(jì)方案和探求面積等。常用數(shù)學(xué)方法如：配方法、消元法、換元法、待定系數(shù)法、構(gòu)造法、主元法、面積法、類比法、參數(shù)法、降次法、圖表法、估算法、分析法、綜合法、拼湊法、割補(bǔ)法、反證法、倒數(shù)法、同一法等。初中數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想很多，其中最主要的數(shù)學(xué)思想方法包括轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、函數(shù)與方程思想等．（1）轉(zhuǎn)化思想．轉(zhuǎn)化思想就是人們將需要解決的問題，通過演繹、歸納等轉(zhuǎn)化手段，歸結(jié)為另一種相對(duì)容易解決或已經(jīng)有解決方法的問題，從而使原來的問題得到解決．轉(zhuǎn)化思想體現(xiàn)在數(shù)學(xué)解題過程中就是將未知的、陌生的、復(fù)雜的問題通過演繹和歸納轉(zhuǎn)化為已知的、熟悉的、簡(jiǎn)單的問題．初中數(shù)學(xué)中諸如化繁為簡(jiǎn)、化難為易、化未知為已知等均是轉(zhuǎn)化思想的具體體現(xiàn)．具體而言，代數(shù)式中加法與減法的轉(zhuǎn)化，乘法與除法的轉(zhuǎn)化，用換元法解方程，在幾何中添加輔助線，將四邊形的問題轉(zhuǎn)化為三角形的問題，將一些角轉(zhuǎn)化為圓周角并利用圓的知識(shí)解決問題等等都體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化思想．在初中數(shù)學(xué)中，轉(zhuǎn)化思想運(yùn)用的最為廣泛．（2）數(shù)形結(jié)合思想．?dāng)?shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué)，因而，在某種程度上可以說數(shù)學(xué)研究是圍繞著數(shù)與形展開的．初中數(shù)學(xué)中的“數(shù)”就是代數(shù)式、方程、函數(shù)、不等式等符號(hào)表達(dá)式，初中數(shù)學(xué)中的“形”就是圖形、圖象、曲線等形象表達(dá)式．?dāng)?shù)形結(jié)合思想的實(shí)質(zhì)是將抽象的數(shù)學(xué)語言（“數(shù)”）與直觀的圖象（“形“）結(jié)合起來，數(shù)形結(jié)合思想的關(guān)鍵就是抓住“數(shù)”與“形”之間本質(zhì)上的聯(lián)系，以“形”直觀地表達(dá)“數(shù)”，以“數(shù)”精確地研究“形”，實(shí)現(xiàn)代數(shù)與幾何之間的相互轉(zhuǎn)化．?dāng)?shù)形結(jié)合思想包括“以形助數(shù)”和“以數(shù)輔形”兩個(gè)方面，它可以使代數(shù)問題幾何化，幾何問題代數(shù)化．“數(shù)無形時(shí)不直觀，形無數(shù)時(shí)難入微．”數(shù)形結(jié)合是研究數(shù)學(xué)、解決數(shù)學(xué)問題的重要思想，在初中數(shù)學(xué)中有著廣泛應(yīng)用．（3）分類討論思想．分類討論思想就是根據(jù)數(shù)學(xué)對(duì)象本質(zhì)屬性的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)，將數(shù)學(xué)對(duì)象區(qū)分為不同的種類．分類是以比較為基礎(chǔ)的，它有助于揭示數(shù)學(xué)對(duì)象之間的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律，有助于學(xué)生總結(jié)歸納數(shù)學(xué)知識(shí)、解決數(shù)學(xué)問題．譬如，初中數(shù)學(xué)從整體上看分為代數(shù)、幾何、概率統(tǒng)計(jì)等幾大版塊，并分別采用不同方法進(jìn)行研究，就是分類思想的體現(xiàn)．具體而言，實(shí)數(shù)的分類，方程的分類、三角形的分類、函數(shù)的分類、統(tǒng)計(jì)量的分類等等，都是分類思想的具體體現(xiàn)．分類思想在初中數(shù)學(xué)中有大量運(yùn)用，從初中數(shù)學(xué)內(nèi)容的組織與展開到數(shù)學(xué)概念的界定與劃分再到數(shù)學(xué)問題的分析與解決都大量運(yùn)用著分類思想．（4）函數(shù)與方程思想．函數(shù)與方程思想就是用函數(shù)的觀點(diǎn)和方法分析問題、解決問題．函數(shù)思想是客觀世界中事物運(yùn)動(dòng)變化、相互聯(lián)系、相互制約的普遍規(guī)律在數(shù)學(xué)中的具體反映．函數(shù)與方程思想的本質(zhì)是變量之間的對(duì)應(yīng)，即用變化的觀點(diǎn)和函數(shù)的形式將所研究的數(shù)量關(guān)系表示出來，然后用函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行研究，從而使問題獲得解決．如果函數(shù)的形式用解析式的方式表示，那么就可以將函數(shù)解析式看作方程，并通過解方程和對(duì)方程的研究使問題得到解決，這就是方程思想．譬如初中數(shù)學(xué)中大量涉及一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)等內(nèi)容的數(shù)學(xué)問題都要用到函數(shù)與方程思想來解決．由于函數(shù)思想與方程思想的內(nèi)容和形式相一致，因而往往將其并稱為函數(shù)與方程思想，并將二者結(jié)合學(xué)習(xí)與運(yùn)用。除上述幾種主要的數(shù)學(xué)思想之外，初中數(shù)學(xué)中還有集合思想、對(duì)應(yīng)思想、符號(hào)化思想、公理化思想等．初中數(shù)學(xué)主要包括如下基本的數(shù)學(xué)方法：（1）幾種重要的科學(xué)思維方法：比較與分類、觀察與嘗試、分析與綜合、概括與抽象、特殊與一般、歸納與類比等；（2幾種重要的推理方法：完全歸納法、綜合法、分析法、反證法、演繹法等；（3）幾種常用的求解方法：待定系數(shù)法、數(shù)學(xué)建模法、配方法、消元法、換元法、構(gòu)造法、坐標(biāo)法、參數(shù)法等．1、配方法所謂配方，就是把一個(gè)解析式利用恒等變形的方法，把其中的某些項(xiàng)配成一個(gè)或幾個(gè)多項(xiàng)式正整數(shù)次冪的和形式。通過配方解決數(shù)學(xué)問題的方法叫配方法。其中，用的最多的是配成完全平方式。配方法是數(shù)學(xué)中一種重要的恒等變形的方法，它的應(yīng)用十分非常廣泛在因式分解、化簡(jiǎn)根式、解方程、證明等式和不等式、求函數(shù)的極值和解析式等方面都經(jīng)常用到它。2、因式分解法因式分解，就是把一個(gè)多項(xiàng)式化成幾個(gè)整式乘積的形式。因式分解是恒等變形的基礎(chǔ)，它作為數(shù)學(xué)的一個(gè)有力工具、一種數(shù)學(xué)方法在代數(shù)、幾何、三角等的解題中起著重要的作用。因式分解的方法有許多，除中學(xué)課本上介紹的提取公因式法、公式法、分組分解法十字相乘法等外，還有如利用拆項(xiàng)添項(xiàng)、求根分解、換元、待定系3、換元法換元法是數(shù)學(xué)中一個(gè)非常重要而且應(yīng)用十分廣泛的解題方法。我們通常把未知數(shù)或變數(shù)稱為元，所謂換元法，就是在一個(gè)比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)式子中，用新的變?cè)ゴ嬖降囊粋€(gè)部分或改造原來的式子，使它簡(jiǎn)化，使問題易于解決。4、判別式法與韋達(dá)定理一元二次方程ax2+bx+c=0