转化与化归,柳暗花明又一村

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  【中图分类号】G642.474 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089 (2012)01-0090-02
  
  
  1 考试要求
   转化与化归是高中数学中一种重要的思想方法,指在研究和解决有关数学问题时,通过某种转化过程,归结到一类已经解决或容易解决的问题,最终圆满求得问题的解答的一种手段和方法。
  2 考点回顾
   在每年的高考中,考查转化与化归思想的试题总占有一席之地。向量问题、三角函数问题、零点问题、数列问题等,各种知识类型都能表现出来。选择题、填空题、解答题,任何题型都能考查,比如2011年的浙江高考卷中,第6,9,10,16,18,19,21,22等题目都用到了转化与化归的思想。
  3 命题考势
   纵观近几年浙江省的高考数学题,学生普遍都感到有点难,主要原因是出现了一些新颖的题型,而涉及内容并未超出考试大纲,但学生对这类题目则感到束手无策,而平时能加强对学生转化与化归思想的引导,那么学生在考试中必会有一种山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。
  4 例题剖析
   例1.(2009年浙江省数学高考第17题)如图,在长方形ABCD中,AB=2,BC=1,E为DC的中点,F为线段EC(端点除外)上一动点,现将AFD沿AF折起,使平面AFD⊥平面ABC,在平面ABD内过点D作DK⊥AB,K为垂足,设AK=t,则t的取值范围是.
  
   分析:本题学生乍一看,心中也不免有点慌,因为这毕竟是一个不太常见的空间动态的折叠问题,由于 AFD沿AF折起满足平面AFD⊥平面ABC,题中AK的长度即t的大小也随着改变,确定t的取值范围“似乎不是一件容易的事”。但如果能把这里的“动”转化成“不动”,利用考虑两个极端位置的特殊值法,就可得到其中一种较简单的解法。
   解:考虑二个极端位置法,即对于F位于DC的中点时,很明显,随着F点到C点时,因平面ADB,即有CB⊥BD,对于CD=2,BC=1,∴BD=3,又AD=1,AB=2,因此有AD⊥BD,则有t=12,因此t的取值范围是12,1
  例2.(2010年浙江省数学高考第15题)设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5S6+15=0,则的取值范围是 .
   分析:对于本题,学生都会根据常规做法,利用等差数列求和公式,由S5S6+15=0,化简得到2a21+9a1d+10d2+1=0后就无法做下去了,而此时只要转化一下,把a1看作未知量,把数列问题化成方程问题,整个问题就迎刃而解了。
   解:由Sn=n(a1+an)2=n[2a1+(n-1)d]2,知S5=5(a1+2d),S6=3(2a1+5d),由S5S6+15=0可得(a1+2d)(2a1+5d)+1=0,即2a21+9a1d+10d2+1=0,关于a1的方程有解,所以Δ=(9d)2-8(10d2+1)0,即d28,解得d22或d-22。
  例3.(2011年浙江省数学高考第9题)有5本不同的书,其中语文书2本,数学书2本,物理书1本.若将其随机地并排摆放到书架的同一层上,则同一科目的书都不相邻的概率是( )
  A.15 B.25 C.35 D.45
   分析:这是一题考古典概率的题目,在求基本事件个数时,若按照标准答案的做法,在分类讨论时,要把各种情况都考虑清楚,非常困难。而此时,若把正面转化成反面,在分类讨论时,则要容易的多了。
   解:先考虑反面,即考虑同一科目的书至少有一科相邻的情况:1、语文相邻,数学不相邻,有A22A22A23种;2、语文不相邻,数学相邻,有A22A22A23种;3、语文和数学都相邻,有A22A22A33种,共有A22A22A23+A22A22A23+A22A22A33=72。而所有情况共有种A55=120,所以满足同一科目的书都不相邻的情况共有120-72=48种。所以P=48120=25,选B。
   总而言之,转化与化归的思想具有灵活性和多样性特点,没有统一的模式可遵循,需要依据问题本身提供的信息,利用动态思维,去寻找有利于问题解决的变换途径和方法,因此,只有在平时的训练中,经常有意识地运用数学变换的方法,去灵活地解决有关的数学问题,将有利于提高解决数学问题的应变能力和技能、技巧。
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