数学思想方法概念及摘要
-
数形结合思想:
“
数
无形,少
直观,形无数,难入
微
”
p>
,利用
“
数形结合
”
可使所
要研究的
问题化难为易
,化繁为简。
在中学数学里,我们不可能把
“
数
”
和
p>
“
形
”
完全孤立地
割裂开,也就是说,代数问题可以
几何化,几何问题也可以代数化,
“
数
”
和
“
形
”
在一
定条件下可以相互转化、相互渗透。
我们认为,
数形结合,
主要指的是数与形之间的一一对应关系。
数形结合就是把抽象的
数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过
“以形助数”或“以数解
形”
即通过抽象思维与形象思维的结合
,
可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,
从而起
到优化解题途径的目的。
方程与函数思想:
p>
函数思想,是指用函数的概念和性质去分析问题
、转化
问
题和解
决问题
。方程
p>
思想,是
从问题
的数量
关系入
手,运
用数学
语言将
问题中的条件
转化为数学模型
(方程、
不等式
、
或方程与不等式的混合组)
,
然
后通过
解方程
p>
(组)
或不等式
(组)
来使问
题获解
。有时
,还实
现函数
与方程的互相
转化、接轨,达到解决问
题的目
的。
笛卡尔
的
方程思想是:
实际问题
→
数学问题
→
代数问题
→
p>
方程问题。
宇
宙世界,充斥
着等式和不等式。我们知道,哪
里有等式,哪里就有方程;
哪里有公式
,
哪里就有方程;
求<
/p>
值问题是通过解方程来实现的
……
等等;
不
等式问题也与
方程是近亲,密切相关
。列方程、解方程和研究方程的特性
,
都是应用方程
思想时需要重点考虑的。
函数描述
了自然界中数量之间的关系,函
数思想通过提出问题的数学
特征
,建立函数关系型的
数学模型,从而进行研究。它体现了
“
p>
联系和变化
”
的辩证唯物主
义观点。一般地,函数思想是构
造函数从而利用函数的性质
解题,经常利用的
性质是:
f(x)
、
f
(x)
的单调性、奇
偶性、周期性、最大值
和最小值、图
像变换等,
要求我们熟练掌握的
是一次函数、二次函数、幂
函数、指数函<
/p>
数、对数函数、三角函数的具体
特性。在解题中,善于挖掘
题目中的隐含
条件,构造出函数解析式和妙用
函数的性质,是应用函数思
想的关键。对
所给的问题观察、分析
、判断比
较深入、充分、全面时,才
能产生由此及
彼的联系,构造出函数原型。另
外,方程问题、不等式问题
< br>和某些代数问
题也可以转化为与其相关的函数
问题,即用
函数思想解答非
函数问题。
函数
知识
涉
及的知
识点多、
面广,
在概念
性、应
用性、
理解性
都有一
定
的要求
,所以
是高考
中考查的
重点。
我们应
用函数
思想的
几种常
见题型
是
:遇到
变量,
构造函
数关系解
题;有
关的不
等式、
方程、
< br>最小值
和最大
值
之类的
问题,
利用函
数观点加
以分析
;含有
多个变
量的数
学问题
中,选
定
合适的<
/p>
主变量
,从而
揭示其中
< br>的函数
关系;
实际应
用问题
p>
,翻译
成数学
语
言
,建
立数学
模型和
函数关系
式,应
用函数
性质或
不等
式
等知识
解答;
等差、等比数
列中,通项公式、前
n
项和的公式,
都可以看成
n
的函数,
数
列问题也可
以用函数方法解决。
用变
量和函数来思考问题的方法就是函数思想,
函数思想是函数概念、
图象和性质等知
识更高层次的提炼和概括,是在知识和方法反复学习中抽象出的带有观
念的指导方法。
深刻理解函数的图象和性质是应用函数思想解
题的基础,
运用方程思想解题可归纳为三
个步骤:
①将所面临的问题转化为方程问题;
②解这个方程或讨论这个方程,
得出相关的结
论;③将所得出的结论再返回到原问题中去。
建模思想:
为了描述一
个
实际现象更具科学性,逻辑性,客观性和可重
复性,人们采用
一种
普遍认为比较
严格的语言来描述各种现象
< br>,这种语言就是数学。使用
数学语言描述的
事物就称为数
学模型。有时候我们需要做
一些实验,但这些实验往往
用抽象出来了的
数学模型
作为
< br>实际物体的代替而进行相应的实
验,
实验本身也是实际<
/p>
操作的一种理论
替代。
所谓数学模型,是指对于现实世界的某一特定对象,从它特定的生活原型出发,
充分运用观察、实验、操作、比较、分析、综合概括等思维过程,达到简化和假
设。
p>
它是把生活中实际问题转化为数学问题
(模型)
的一种思想方法。
培养
学生用数学的眼光去认识和处理周围事物或数学问题,乃数学教学的最高境界,
也是学生高数学素养所追求的目标。
例
22
、车轮为什么要做成圆形的?
例
23
< br>、用一笔钱购买某种服装,若单买上衣可买
10
件,单买
裤子可买
15
条。
如果用这笔钱购买这
种成套服装可买几套?(工程问题)
分类讨论思想:
当一个问题因为某种
量的情况不同而有可
能引起问题的结
果
不同时,
需要对这
个量的各
种情况进<
/p>
行分类讨
论。比
如解不等
式
|a-1|>4
的时候,就要
讨论
a
的取值情况。
在数学中,
我们常常需要根据研究对象性质的差异。
分各种不同情况予以考察,
这是一
种重要数学思想方法和重要的
解题策略
,引起分类讨论的因素较多,归纳起来主要有以下<
/p>
几个方面:
(
1
)由数学概念、性质、定理、公式的限制条件引起的讨论;
(
2
)由数学变形
所需要的限制条件所引起的分类讨论;
(
3
)由于图形的不确定性引起的讨论;
(
4
)由于题
目含有字
母而引起的讨论。
分类讨论的解题步骤一般是:
(
p>
1
)确定讨论的对象以及被讨论对象的全体;
(
2
)合理
分类,统一标准,做到既
无遗漏又无重复
;
(
3
)逐步讨论,分级进行;
(
4
)归纳总结作出
整个题目的结论。
转化与化归思想:
在于将未知的,陌生的,复杂的问题通
过演绎归纳转化
为
已知的
,熟悉
的,简
单的问题
。
三角
函数
,
几何变
p>
换
,因
式分解
,<
/p>
解析
几何
,
微积
分
,乃至古代数学的尺规作等数
学理论无不渗透着转化的思想<
/p>
。
常
见的转化
方
式有
:一般
特殊转化
,等价
转化,复
杂
简
单转化,
数形转
化,
构造转化
,联想转化,
类比
转化等。<
/p>
化归思想就是
将待解决的或者难以解决
的问题
A
经过某种
转化手段,
转化为有固定
解决模式的或者容易解决的问
题<
/p>
B
,通过解
决问题
B
达到解
决问题
A
< br>的方法。化归的
原则有化未知为已知、化繁为简
、化难为
易、降
维降次、标准
化等。
》
。
符号思想:
数学的
思维离不开符号的形式(包括图、表)
,这样可大大地简化
和加
速思维的进程。符号化语言是数学高度抽象的要求。如定律
a.b=b.a
,公式
S=vt
等都是用字母表示数和量的一般规律
,而运算的本身就是符号化的语言。