高中數(shù)學基本數(shù)學思想1.轉(zhuǎn)化與化歸思想:是把那些待解決或難解決的問題化歸到已有知識范圍內(nèi)可解問題的一種重要的基本數(shù)學思想.這種化歸應(yīng)是等價轉(zhuǎn)化,即要求轉(zhuǎn)化過程中的前因后果應(yīng)是充分必要的,這樣才能保證轉(zhuǎn)化后所得結(jié)果仍為原題的結(jié)果. 高中數(shù)學中新知識的學習過程,就是一個在已有知識和新概念的基礎(chǔ)上進行化歸的過程.因此,化歸思想在數(shù)學中無處不在. 化歸思想在解題教學中的的運用可概括為:化未知為已知,化難為易,化繁為簡.從而達到知識遷移使問題獲得解決.但若化歸不當也可能使問題的解決陷入困境. 例證2.邏輯劃分思想(即分類與整合思想):是當數(shù)學對象的本質(zhì)屬性在局部上有不同點而又不便化歸為單一本質(zhì)屬性的問題解決時,而根據(jù)其不同點選擇適當?shù)膭澐謽藴史诸惽蠼猓⒕C合得出答案的一種基本數(shù)學思想.但要注意按劃分標準所分各類間應(yīng)滿足互相排斥,不重復,不遺漏,最簡潔的要求. 在解題教學中常用的劃分標準有:按定義劃分;按公式或定理的適用范圍劃分;按運算法則的適用條件范圍劃分;按函數(shù)性質(zhì)劃分;按圖形的位置和形狀的變化劃分;按結(jié)論可能出現(xiàn)的不同情況劃分等.需說明的是: 有些問題既可用分類思想求解又可運用化歸思想或數(shù)形結(jié)合思想等將其轉(zhuǎn)化到一個新的知識環(huán)境中去考慮,而避免分類求解.運用分類思想的關(guān)鍵是尋找引起分類的原因和找準劃分標準. 例證3. 函數(shù)與方程思想(即聯(lián)系思想或運動變化的思想):就是用運動和變化的觀點去分析研究具體問題中的數(shù)量關(guān)系,抽象其數(shù)量特征,建立函數(shù)關(guān)系式,利用函數(shù)或方程有關(guān)知識解決問題的一種重要的基本數(shù)學思想.4. 數(shù)形結(jié)合思想:將數(shù)學問題中抽象的數(shù)量關(guān)系表現(xiàn)為一定的幾何圖形的性質(zhì)(或位置關(guān)系);或者把幾何圖形的性質(zhì)(或位置關(guān)系)抽象為適當?shù)臄?shù)量關(guān)系,使抽象思維與形象思維結(jié)合起來,實現(xiàn)抽象的數(shù)量關(guān)系與直觀的具體形象的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,從而使隱蔽的條件明朗化,是化難為易,探索解題思維途徑的重要的基本數(shù)學思想.5. 整體思想:處理數(shù)學問題的著眼點或在整體或在局部.它是從整體角度出發(fā),分析條件與目標之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系,對應(yīng)關(guān)系,相互聯(lián)系及變化規(guī)律,從而找出最優(yōu)解題途徑的重要的數(shù)學思想.它是控制論,信息論,系統(tǒng)論中“整體—部分—整體”原則在數(shù)學中的體現(xiàn).在解題中,為了便于掌握和運用整體思想,可將這一思想概括為:記住已知(用過哪些條件?還有哪些條件未用上?如何創(chuàng)造機會把未用上的條件用上?),想著目標(向著目標步步推理,必要時可利用圖形標示出已知和求證);看聯(lián)系,抓變化,或化歸;或數(shù)形轉(zhuǎn)換,尋求解答.一般來說,整體范圍看得越大,解法可能越好.在整體思想指導下,解題技巧只需記住已知,想著目標, 步步正確推理就夠了.中學數(shù)學中還有一些數(shù)學思想,如:集合的思想; 補集思想; 歸納與遞推思想; 對稱思想; 逆反思想; 類比思想; 參變數(shù)思想 有限與無限的思想;特殊與一般的思想.它們大多是本文所述基本數(shù)學思想在一定知識環(huán)境中的具體體現(xiàn).所以在中學數(shù)學中,只要掌握數(shù)學基礎(chǔ)知識,把握代數(shù),三角,立體幾何,解析幾何的每部分的知識點及聯(lián)系,掌握幾個常用的基本數(shù)學思想和將它們統(tǒng)一起來的整體思想,就定能找到解題途徑.提高數(shù)學解題能力.數(shù)學解題中轉(zhuǎn)化與化歸思想的應(yīng)用 數(shù)學活動的實質(zhì)就是思維的轉(zhuǎn)化過程,在解題中,要不斷改變解題方向,從不同角度,不同的側(cè)面去探討問題的解法,尋求最佳方法,在轉(zhuǎn)化過程中,應(yīng)遵循三個原則:1、熟悉化原則,即將陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題;2、簡單化原則,即將復雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題;3、直觀化原則,即將抽象總是具體化.策略一:正向向逆向轉(zhuǎn)化 一個命題的題設(shè)和結(jié)論是因果關(guān)系的辨證統(tǒng)一,解題時,如果從下面入手思維受阻,不妨從它的正面出發(fā),逆向思維,往往會另有捷徑.例1 :四面體的頂點和各棱中點共10個點,在其中取4個不共面的點,不共面的取法共有__________種.A、150 B、147 C、144 D、141 分析:本題正面入手,情況復雜,若從反面去考慮,先求四點共面的取法總數(shù)再用補集思想,就簡單多了.10個點中任取4個點取法有 種,其中面ABC內(nèi)的6個點中任取4點都共面有 種,同理其余3個面內(nèi)也有 種,又,每條棱與相對棱中點共面也有6種,各棱中點4點共面的有3種, 不共面取法有 種,應(yīng)選(D).策略二:局部向整體的轉(zhuǎn)化 從局部入手,按部就班地分析問題,是常用思維方法,但對較復雜的數(shù)學問題卻需要從總體上去把握事物,不糾纏細節(jié),從系統(tǒng)中去分析問題,不單打獨斗.例2:一個四面體所有棱長都是 ,四個頂點在同一球面上,則此球表面積為( ) A、B、C、D、分析:若利用正四面體外接球的性質(zhì),構(gòu)造直角三角形去求解,過程冗長,容易出。
一.數(shù)學思想方法總論
高中數(shù)學一線牽,代數(shù)幾何兩珠連;
三個基本記心間,四種能力非等閑.
常規(guī)五法天天練,策略六項時時變,
精研數(shù)學七思想,誘思導學樂無邊.
一 線:函數(shù)一條主線(貫穿教材始終)
二 珠:代數(shù)、幾何珠聯(lián)璧合(注重知識交匯)
三 基:方法(熟) 知識(牢) 技能(巧)
四能力:概念運算(準確)、邏輯推理(嚴謹)、
空間想象(豐富)、分解問題(靈活)
五 法:換元法、配方法、待定系數(shù)法、分析法、歸納法.
六策略:以簡馭繁,正難則反,以退為進,化異為同,移花接木,以靜思動.
七思想:函數(shù)方程最重要,分類整合常用到,
數(shù)形結(jié)合千般好,化歸轉(zhuǎn)化離不了;
有限自將無限描,或然終被必然表,
特殊一般多辨證,知識交匯步步高.
二.數(shù)學知識方法分論:
集合與邏輯
集合邏輯互表里,子交并補歸全集.
對錯難知開語句,是非分明即命題;
縱橫交錯原否逆,充分必要四關(guān)系.
真非假時假非真,或真且假運算奇.
函數(shù)與數(shù)列
數(shù)列函數(shù)子母胎,等差等比自成排.
數(shù)列求和幾多法?通項遞推思路開;
變量分離無好壞,函數(shù)復合有內(nèi)外.
同增異減定單調(diào),區(qū)間挖隱最值來.
三角函數(shù)
三角定義比值生,弧度互化實數(shù)融;
同角三類善誘導,和差倍半巧變通.
解前若能三平衡,解后便有一脈承;
角值計算大化小,弦切相逢異化同.
方程與不等式
函數(shù)方程不等根,常使參數(shù)范圍生;
一正二定三相等,均值定理最值成.
參數(shù)不定比大小,兩式不同三法證;
等與不等無絕對,變量分離方有恒.
解析幾何
聯(lián)立方程解交點,設(shè)而不求巧判別;
韋達定理表弦長,斜率轉(zhuǎn)化過中點.
選參建模求軌跡,曲線對稱找距離;
動點相關(guān)歸定義,動中求靜助解析.
立體幾何
多點共線兩面交,多線共面一法巧;
空間三垂優(yōu)弦大,球面兩點劣弧小.
線線關(guān)系線面找,面面成角線線表;
等積轉(zhuǎn)化連射影,能割善補架通橋.
排列與組合
分步則乘分類加,欲鄰需捆欲隔插;
有序則排無序組,正難則反排除它.
元素重復連乘法,特元特位你先拿;
平均分組階乘除,多元少位我當家.
二項式定理
二項乘方知多少,萬里源頭通項找;
展開三定項指系,組合系數(shù)楊輝角.
整除證明底變妙,二項求和特值巧;
兩端對稱誰最大?主峰一覽眾山小.
概率與統(tǒng)計
概率統(tǒng)計同根生,隨機發(fā)生等可能;
互斥事件一枝秀,相互獨立同時爭.
樣本總體抽樣審,獨立重復二項分;
隨機變量分布列,期望方差論偽真.
數(shù)學常用的數(shù)學思想方法主要有:用字母表示數(shù)的思想,數(shù)形結(jié)合的思想,轉(zhuǎn)化思想 (化歸思想),分類思想,類比思想,函數(shù)的思想,方程的思想,無逼近思想等等。
1.用字母表示數(shù)的思想:這是基本的數(shù)學思想之一 .在代數(shù)第一冊第二章“代數(shù)初步知識”中,主要體現(xiàn)了這種思想。
2.數(shù)形結(jié)合:是數(shù)學中最重要的,也是最基本的思想方法之一,是解決許多數(shù)學問題的有效思想。“數(shù)缺形時少直觀,形無數(shù)時難入微”是我國著名數(shù)學家華羅庚教授的名言,是對數(shù)形結(jié)合的作用進行了高度的概括。
3.轉(zhuǎn)化思想:在整個初中數(shù)學中,轉(zhuǎn)化(化歸)思想一直貫穿其中。轉(zhuǎn)化思想是把一個未知(待解決)的問題化為已解決的或易于解決的問題來解決,如化繁為簡、化難為易,化未知為已知,化高次為低次等,它是解決問題的一種最基本的思想,它是數(shù)學基本思想方法之一。
4.分類思想:有理數(shù)的分類、整式的分類、實數(shù)的分類、角的分類,三角形的分類、四邊形的分類、點與圓的位置關(guān)系、直線與圓的位置關(guān)系,圓與圓的位置關(guān)系等都是通過分類討論的。
5.類比:類比推理在人們認識和改造客觀世界的活動中具有重要意義.它能觸類旁通,啟發(fā)思考,不僅是解決日常生活中大量問題的基礎(chǔ),而且是進行科學研究和發(fā)明創(chuàng)造的有力工具.
6.函數(shù)的思想 :辯證唯物主義認為,世界上一切事物都是處在運動、變化和發(fā)展的過程中,這就要求我們教學中重視函數(shù)的思想方法的教學。
7.方程:是初中代數(shù)的主要內(nèi)容.初中階段主要學習了幾類方程和方程組的解法,在初中階段就要形成方程的思想.所謂方程的思想,就是突出研究已知量與未知量之間的等量關(guān)系,通過設(shè)未知數(shù)、列方程或方程組,解方程或方程組等步驟,達到求值目的的解題思路和策略,
擴展資料:
函數(shù)思想,是指用函數(shù)的概念和性質(zhì)去分析問題、轉(zhuǎn)化問題和解決問題。方程思想,是從問題的數(shù)量關(guān)系入手,運用數(shù)學語言將問題中的條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型(方程、不等式、或方程與不等式的混合組),然后通過解方程(組)或不等式(組)來使問題獲解。
從問題的整體性質(zhì)出發(fā),突出對問題的整體結(jié)構(gòu)的分析和改造,發(fā)現(xiàn)問題的整體結(jié)構(gòu)特征,善于用“集成”的眼光,把某些式子或圖形看成一個整體,把握它們之間的關(guān)聯(lián),進行有目的的、有意識的整體處理。整體思想方法在代數(shù)式的化簡與求值、解方程(組)、幾何解證等方面都有廣泛的應(yīng)用。
參考資料:百度百科-數(shù)學思想
數(shù)學四大思想:函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸、分類討論、數(shù)形結(jié)合; 函數(shù)與方程 函數(shù)思想,是指用函數(shù)的概念和性質(zhì)去分析問題、轉(zhuǎn)化問題和解決問題。
方程思想,是從問題的數(shù)量關(guān)系入手,運用數(shù)學語言將問題中的條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型(方程、不等式、或方程與不等式的混合組),然后通過解方程(組)或不等式(組)來使問題獲解。有時,還實現(xiàn)函數(shù)與方程的互相轉(zhuǎn)化、接軌,達到解決問題的目的。
笛卡爾的方程思想是:實際問題→數(shù)學問題→代數(shù)問題→方程問題。宇宙世界,充斥著等式和不等式。
我們知道,哪里有等式,哪里就有方程;哪里有公式,哪里就有方程;求值問題是通過解方程來實現(xiàn)的……等等;不等式問題也與方程是近親,密切相關(guān)。而函數(shù)和多元方程沒有什么本質(zhì)的區(qū)別,如函數(shù)y=f(x),就可以看作關(guān)于x、y的二元方程f(x)-y=0。
可以說,函數(shù)的研究離不開方程。列方程、解方程和研究方程的特性,都是應(yīng)用方程思想時需要重點考慮的。
函數(shù)描述了自然界中數(shù)量之間的關(guān)系,函數(shù)思想通過提出問題的數(shù)學特征,建立函數(shù)關(guān)系型的數(shù)學模型,從而進行研究。它體現(xiàn)了“聯(lián)系和變化”的辯證唯物主義觀點。
一般地,函數(shù)思想是構(gòu)造函數(shù)從而利用函數(shù)的性質(zhì)解題,經(jīng)常利用的性質(zhì)是:f(x)、f (x)的單調(diào)性、奇偶性、周期性、最大值和最小值、圖像變換等,要求我們熟練掌握的是一次函數(shù)、二次函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)的具體特性。在解題中,善于挖掘題目中的隱含條件,構(gòu)造出函數(shù)解析式和妙用函數(shù)的性質(zhì),是應(yīng)用函數(shù)思想的關(guān)鍵。
對所給的問題觀察、分析、判斷比較深入、充分、全面時,才能產(chǎn)生由此及彼的聯(lián)系,構(gòu)造出函數(shù)原型。另外,方程問題、不等式問題和某些代數(shù)問題也可以轉(zhuǎn)化為與其相關(guān)的函數(shù)問題,即用函數(shù)思想解答非函數(shù)問題。
函數(shù)知識涉及的知識點多、面廣,在概念性、應(yīng)用性、理解性都有一定的要求,所以是高考中考查的重點。我們應(yīng)用函數(shù)思想的幾種常見題型是:遇到變量,構(gòu)造函數(shù)關(guān)系解題;有關(guān)的不等式、方程、最小值和最大值之類的問題,利用函數(shù)觀點加以分析;含有多個變量的數(shù)學問題中,選定合適的主變量,從而揭示其中的函數(shù)關(guān)系;實際應(yīng)用問題,翻譯成數(shù)學語言,建立數(shù)學模型和函數(shù)關(guān)系式,應(yīng)用函數(shù)性質(zhì)或不等式等知識解答;等差、等比數(shù)列中,通項公式、前n項和的公式,都可以看成n的函數(shù),數(shù)列問題也可以用函數(shù)方法解決。
等價轉(zhuǎn)化 等價轉(zhuǎn)化是把未知解的問題轉(zhuǎn)化到在已有知識范圍內(nèi)可解的問題的一種重要的思想方法。通過不斷的轉(zhuǎn)化,把不熟悉、不規(guī)范、復雜的問題轉(zhuǎn)化為熟悉、規(guī)范甚至模式法、簡單的問題。
歷年高考,等價轉(zhuǎn)化思想無處不見,我們要不斷培養(yǎng)和訓練自覺的轉(zhuǎn)化意識,將有利于強化解決數(shù)學問題中的應(yīng)變能力,提高思維能力和技能、技巧。 轉(zhuǎn)化有等價轉(zhuǎn)化與非等價轉(zhuǎn)化。
等價轉(zhuǎn)化要求轉(zhuǎn)化過程中前因后果是充分必要的,才保證轉(zhuǎn)化后的結(jié)果仍為原問題的結(jié)果。非等價轉(zhuǎn)化其過程是充分或必要的,要對結(jié)論進行必要的修正(如無理方程化有理方程要求驗根),它能給人帶來思維的閃光點,找到解決問題的突破口。
我們在應(yīng)用時一定要注意轉(zhuǎn)化的等價性與非等價性的不同要求,實施等價轉(zhuǎn)化時確保其等價性,保證邏輯上的正確。 著名的數(shù)學家,莫斯科大學教授C.A.雅潔卡婭曾在一次向數(shù)學奧林匹克參賽者發(fā)表《什么叫解題》的演講時提出:“解題就是把要解題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解過的題”。
數(shù)學的解題過程,就是從未知向已知、從復雜到簡單的化歸轉(zhuǎn)換過程。 等價轉(zhuǎn)化思想方法的特點是具有靈活性和多樣性。
在應(yīng)用等價轉(zhuǎn)化的思想方法去解決數(shù)學問題時,沒有一個統(tǒng)一的模式去進行。它可以在數(shù)與數(shù)、形與形、數(shù)與形之間進行轉(zhuǎn)換;它可以在宏觀上進行等價轉(zhuǎn)化,如在分析和解決實際問題的過程中,普通語言向數(shù)學語言的翻譯;它可以在符號系統(tǒng)內(nèi)部實施轉(zhuǎn)換,即所說的恒等變形。
消去法、換元法、數(shù)形結(jié)合法、求值求范圍問題等等,都體現(xiàn)了等價轉(zhuǎn)化思想,我們更是經(jīng)常在函數(shù)、方程、不等式之間進行等價轉(zhuǎn)化。可以說,等價轉(zhuǎn)化是將恒等變形在代數(shù)式方面的形變上升到保持命題的真假不變。
由于其多樣性和靈活性,我們要合理地設(shè)計好轉(zhuǎn)化的途徑和方法,避免死搬硬套題型。 在數(shù)學操作中實施等價轉(zhuǎn)化時,我們要遵循熟悉化、簡單化、直觀化、標準化的原則,即把我們遇到的問題,通過轉(zhuǎn)化變成我們比較熟悉的問題來處理;或者將較為繁瑣、復雜的問題,變成比較簡單的問題,比如從超越式到代數(shù)式、從無理式到有理式、從分式到整式…等;或者比較難以解決、比較抽象的問題,轉(zhuǎn)化為比較直觀的問題,以便準確把握問題的求解過程,比如數(shù)形結(jié)合法;或者從非標準型向標準型進行轉(zhuǎn)化。
按照這些原則進行數(shù)學操作,轉(zhuǎn)化過程省時省力,有如順水推舟,經(jīng)常滲透等價轉(zhuǎn)化思想,可以提高解題的水平和能力。 分類討論 在解答某些數(shù)學問題時,有時會遇到多種情況,需要對各種情況加以分類,并逐類求解,然后綜合得解,這就是分類討論法。
分類討論是一種邏輯方法,是一種重要的數(shù)學思想,同時也是一種重要的解題策略,它體現(xiàn)了化整為零、積零。
這個是高中的數(shù)學思想,是我總結(jié)的,當然也經(jīng)過搜索補充的
1.函數(shù)與方程思想
2.數(shù)形結(jié)合思想
3.分類討論思想
4.方程思想
5.整體思想
6.轉(zhuǎn)化思想
7.隱含條件思想:沒有明文表述出來,但是根據(jù)已有的明文表述可以推斷出來的條件,或者是沒有明文表述,但是該條件是一個常規(guī)或者真理。
8.類比思想
9.建模思想
10.歸納推理思想
11.化歸思想:化歸思想就是將待解決的或者難以解決的問題A經(jīng)過某種轉(zhuǎn)化手段,轉(zhuǎn)化為有固定解決模式的或者容易解決的問題B,通過解決問題B達到解決問題A的方法。化歸的原則有化未知為已知、化繁為簡、化難為易、降維降次、標準化等。
一 線:函數(shù)一條主線(貫穿教材始終)
二 珠:代數(shù)、幾何珠聯(lián)璧合(注重知識交匯)
三 基:方法(熟) 知識(牢) 技能(巧)
四能力:概念運算(準確)、邏輯推理(嚴謹)、
空間想象(豐富)、分解問題(靈活)
五 法:換元法、配方法、待定系數(shù)法、分析法、歸納法。
六策略:以簡馭繁,正難則反,以退為進,化異為同,移花接木,以靜思動。
七思想:函數(shù)方程最重要,分類整合常用到。
高中數(shù)學是全國高中生學習的一門學科。高中數(shù)學中有許多概念都有著密切的聯(lián)系,如平行線段與平行向量、平面角與空間角、方程與不等式、映射與函數(shù)、對立事件與互斥事件等等,在教學中應(yīng)善于尋找、分析其聯(lián)系與區(qū)別,有利于學生掌握概念的本質(zhì)。
高中數(shù)學包括《集合與函數(shù)》、《三角函數(shù)》、《不等式》、《數(shù)列》、《復數(shù)》、《排列、組合、二項式定理》、《立體幾何》、《平面解析幾何》等。教師在教學中應(yīng)善于尋找、分析其聯(lián)系與區(qū)別,幫助學生掌握數(shù)學相關(guān)概念的本質(zhì)。
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