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时间:2020-07-08
《转化与化归的思想方法---应用篇.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、转化与化归的思想方法(1)-------应用篇“转化与化归”思想是处理数学问题的一种基本策略.转化和化归就是对原问题换一个方式、换一个角度、换一个观点加以考虑,就是在数学研究中,把要解决的问题通过某种转化,再转化,化归为一类已经解决或比较容易解决的问题,从而使问题得到圆满解决的思维方法.转化有等价转化与非等价转化。等价转化要求转化过程中前因后果是充分必要的,才保证转化后的结果仍为原问题的结果。非等价转化其过程是充分或必要的,要对结论进行必要的修正(如无理方程化有理方程要求验根),它能给人带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口。我们在应用时一定要注意转化的等价性与非
2、等价性的不同要求,实施等价转化时确保其等价性,保证逻辑上的正确。在数学操作中实施等价转化时,我们要遵循熟悉化、简单化、直观化、标准化的原则,即把我们遇到的问题,通过转化变成我们比较熟悉的问题来处理;或者将较为繁琐、复杂的问题,变成比较简单的问题,比如从超越式到代数式、从无理式到有理式、从分式到整式…等;或者比较难以解决、比较抽象的问题,转化为比较直观的问题,以便准确把握问题的求解过程,比如数形结合法;或者从非标准型向标准型进行转化。按照这些原则进行数学操作,转化过程省时省力,有如顺水推舟,经常渗透等价转化思想,可以提高解题的水平和能力。一、转化与化归的几种情况1.
3、概念和载体之间的相互转化 依据题意,从定义、定理、公式、概念出发,化抽象为具体,化复杂为简单,从纵向和横向进行联想转化. 【例1】函数极限的值为( ). 解:本题借用函数极限的具体形式,旨在考查学生对导数定义的正确理解,因而转化为求函数y=ln在x=x0处的导数,故选C. 2.特殊和一般之间的转化 【例2】数列{an}中,a1=,an+an+1(a1+a2+…+an)= . 解:通过求猜想从而达到解决问题的目的.也可以利用数列极限的含义进行
4、重组变形,可转化为无穷等比递缩数列的求和,原式,选C. 利用结构进行从特殊到一般的转化,既可缩短解题时间,又可提高运算准确性,同时考查思维的灵活性和代数变形能力. 3.变量与常量之间的转化 【例3】已知函数f(x)=ln(2-x)+ax在开区间(0,1)内是增函数. (1)求实数a的取值范围; (2)若数列{an}满足a1∈(0,1),an+1=ln(2-an)+an(n∈N+),证明:05、)上恒不小于零的充要条件,不难得出a≥1.(2)问先用数学归纳法证明06、数表示). 解:(Ⅰ)正三棱柱ABC-A1B1C1的侧面展开图是一个长为9,宽为4的矩形,其对角线边长为. (Ⅱ)如上图,将侧面BB1C1C绕棱CC1旋转120°使其与侧面AA1C1C在同一平面上,点P运动到点P1的位置,连接MP1,则MP1就是由点P沿棱柱侧面经过棱CC1到点M的最短路线.设PC=x,则P1C=x,在Rt△MAP1中,由勾股定理得(3+x)2+22=29,求得x=2, ∴PC=P1C=2. ∵ (Ⅲ)如图,连结PP1,则PP1就是平面MNP与平面ABC的交线,作NH⊥PP1于7、H,又CC1⊥平面ABC,连结CH,由三垂线定理得CH⊥PP1. ∠NHC就是平面MNP与平面ABC所成二面角的平面角(锐角).在Rt△PHC中,∵∠PCH=∠PCP1=60°,∴CH==1,在Rt△NCH中,tan∠NHC=,故平面NMP与平面ABC所成二面角(锐角)的大小为arctan. 【点评】翻折问题、对称问题一般采用曲直互化,可以把立体问题平面化,解决问题时简捷、直观. 5.数学各分支之间的转化 【例5】给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点.(Ⅰ)设l的斜8、率为1,求
5、)上恒不小于零的充要条件,不难得出a≥1.(2)问先用数学归纳法证明06、数表示). 解:(Ⅰ)正三棱柱ABC-A1B1C1的侧面展开图是一个长为9,宽为4的矩形,其对角线边长为. (Ⅱ)如上图,将侧面BB1C1C绕棱CC1旋转120°使其与侧面AA1C1C在同一平面上,点P运动到点P1的位置,连接MP1,则MP1就是由点P沿棱柱侧面经过棱CC1到点M的最短路线.设PC=x,则P1C=x,在Rt△MAP1中,由勾股定理得(3+x)2+22=29,求得x=2, ∴PC=P1C=2. ∵ (Ⅲ)如图,连结PP1,则PP1就是平面MNP与平面ABC的交线,作NH⊥PP1于7、H,又CC1⊥平面ABC,连结CH,由三垂线定理得CH⊥PP1. ∠NHC就是平面MNP与平面ABC所成二面角的平面角(锐角).在Rt△PHC中,∵∠PCH=∠PCP1=60°,∴CH==1,在Rt△NCH中,tan∠NHC=,故平面NMP与平面ABC所成二面角(锐角)的大小为arctan. 【点评】翻折问题、对称问题一般采用曲直互化,可以把立体问题平面化,解决问题时简捷、直观. 5.数学各分支之间的转化 【例5】给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点.(Ⅰ)设l的斜8、率为1,求
6、数表示). 解:(Ⅰ)正三棱柱ABC-A1B1C1的侧面展开图是一个长为9,宽为4的矩形,其对角线边长为. (Ⅱ)如上图,将侧面BB1C1C绕棱CC1旋转120°使其与侧面AA1C1C在同一平面上,点P运动到点P1的位置,连接MP1,则MP1就是由点P沿棱柱侧面经过棱CC1到点M的最短路线.设PC=x,则P1C=x,在Rt△MAP1中,由勾股定理得(3+x)2+22=29,求得x=2, ∴PC=P1C=2. ∵ (Ⅲ)如图,连结PP1,则PP1就是平面MNP与平面ABC的交线,作NH⊥PP1于
7、H,又CC1⊥平面ABC,连结CH,由三垂线定理得CH⊥PP1. ∠NHC就是平面MNP与平面ABC所成二面角的平面角(锐角).在Rt△PHC中,∵∠PCH=∠PCP1=60°,∴CH==1,在Rt△NCH中,tan∠NHC=,故平面NMP与平面ABC所成二面角(锐角)的大小为arctan. 【点评】翻折问题、对称问题一般采用曲直互化,可以把立体问题平面化,解决问题时简捷、直观. 5.数学各分支之间的转化 【例5】给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点.(Ⅰ)设l的斜
8、率为1,求
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