立足教材,培养转化思想

时间:2022-10-10 01:38:21

立足教材,培养转化思想

转化思想的核心体现为:将新的转化为旧的;将复杂的转化为简单的;将抽象的转化为具体的;将未知转化为已知等过程.那么在平常的学习活动中,如何有效地去培养和训练转化意识呢?笔者认为,要重视课本使用,将问题回归到数学教材中去.教材是学生学习数学的主要教材,但是在实际的教学过程中,课外教辅资料的过度使用,不仅加重了学生的学习负担,而且学生学习过程舍近求远,本末倒置,效率低下.只有对教材充分理解,才能更好地巩固好双基,避免出现概念不清、思维僵化、无从入手、方法不当等问题.因此,只有立足教材,才能追本溯源,才能联系基础知识对数学问题实施自然而又合理的转化.

一、将复杂结构向简单结构转化,探索问题本质

【例1】(2011年全国高中数学联赛一试(A卷)第2题)函数f(x)=x2+1x-1的值域为.

分析:本题要求函数y=f(x)的值域,从函数表达式的结构上看,如果分母能转化成x的话,只要对x分正负讨论即可,即思考函数y=f(x)与y=f(x+1)的值域关系问题,本质上,由函数的图像和性质可知,如果函数y=f(x)沿着x轴方向左右平移的话,函数的定义域发生变化,但是值域始终是保持不变,此题即被转化为去求函数g(x)=(x-1)2+1x的值域问题.

首先,函数y=g(x)的定义域为{x|x≠0}.所以,当x>0时,y=1+2x+2x2=21x+122+12>1;

当x

二、将抽象问题向具体问题转化,培养数学思维

【例2】若定义在R上的函数对任意的x1,x2∈R都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+2成立,且当x>0时,f(x)>-2.

(1)求证:f(x)+2是奇函数;

(2)求证:f(x)在R上是增函数;

(3)若f(1)=-1,f(log2m)

分析:(1)由教材可知,要证明一个函数g(x)的奇偶性,只要说明对定义域内任意的x,都有g(x)=g(-x)或g(x)=-g(-x);亦等价于g(x)-g(-x)=0或g(x)+g(-x)=0.

首先,函数f(x)的定义域为R,即对任意x的都存在-x使得f(x)有意义.那么将f(x)+2看成一个整体,令g(x)=f(x)+2,则由g(-x)=f(-x)+2得到,g(x)+g(-x)=f(x)+2+f(-x)+2=f(0)+2;下去求f(0):若x1=x2=0,则有f(0)=2f(0)+2,可知f(0)+2=0,即有g(x)+g(-x)=0,可知f(x)+2为R上的奇函数.

为了说明其为奇函数,还要证明它不是偶函数,否则它就是既奇又偶函数.同理,若x1=-x,x2=x,则有:g(x)-g(-x)=f(x)-f(-x)=f(2x)+2,由条件可知g(x)-g(-x)不恒为0;所以f(x)+2,是奇函数.

(2)由教材可知,要证明函数的单调性,首先只要假设对定义域内的任意的x1,x2,若x1

由题意知:f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)+2,又当x2-x1>0时,f(x2-x1)>-2,所以f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),由此可知f(x)在R上是增函数.

(3)已知f(x)在R上是增函数,解不等式f(log2m)

三、将未知结论向已知条件转化,提升数学能力

【例3】设a,b均为大于1的自然数,函数f(x)=a(b+sinx),g(x)=b+cosx,若存在实数m,使得f(m)=g(m),则a+b=.

分析:由条件m∈R,由f(m)=g(m)代入得到a(b+sinm)=b+cosm;又a,b均为大于1的自然数,将角m的正弦、余弦整理到等式的右边得到:b(a-1)=cosm-asinm=a2+1cos(m+φ),得b≤a2+1a-1;由例2可知:当自然数a≥2时,有f(a)=a2+1a-1∈(1,5),所以1

又当b=2时,有2≤a2+1a-1,即:3a2-8a+3≤0,不难发现只有当a=2时,此不等式成立;

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