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高中解題中數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用
摘 要：數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法很多，這里僅就高中教材中和考試題中常見的四種：函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、轉(zhuǎn)化化歸思想作些探討，讓學(xué)生從中體會四種基本數(shù)學(xué)思想方法在解題中的重要作用。
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)；思想方法；高中；應(yīng)用
數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法很多，這里僅就高中教材中和考試題中常見的四種：函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、轉(zhuǎn)化化歸思想作些探討，讓學(xué)生從中體會四種基本數(shù)學(xué)思想方法在解題中的重要作用。
函數(shù)思想就是運(yùn)用運(yùn)動和變化的觀點(diǎn)，集合與對應(yīng)的思想，去分析和研究數(shù)學(xué)問題中的等量關(guān)系，建立或構(gòu)造函數(shù)關(guān)系，再運(yùn)用函數(shù)的圖象和性質(zhì)去分析問題，達(dá)到轉(zhuǎn)化問題的目的，從而使問題獲得解決的思想。
方程思想，就是從問題的數(shù)量關(guān)系入手，運(yùn)用數(shù)學(xué)語言將問題中的條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型―方程或方程組，通過解方程或方程組，或者運(yùn)用方程的性質(zhì)去分析、轉(zhuǎn)化問題，使問題獲得解決的思想。
1、函數(shù)與方程的思想
函數(shù)與方程的思想是高中數(shù)學(xué)中最基本也是最重要的思想方法之一，在高考中有非常重要的地位。數(shù)學(xué)中很多函數(shù)的問題需要用方程的知識和方法來支持，很多方程的問題需要用函數(shù)的知識和方法去解決，即函數(shù)與方程可相互轉(zhuǎn)化。
下面來看這樣一道例題：
例1：和 的定義域都是非零實(shí)數(shù)集，是偶函數(shù)，是奇函數(shù)，且求的取值范圍。
分析：已知兩個函數(shù)的和，求商，好象從未見過。我們不能只看符號，不注重文字，其實(shí)這一題的關(guān)鍵在于“是偶函數(shù)，是奇函數(shù)”，于是就有，又有再把換成。這時不能再把 當(dāng)函數(shù)解析式來看了，知道了+，-就可以把它們當(dāng)成兩個未知數(shù)，只需去解一個二元一次方程組問題就解決了。
由于函數(shù)在高中數(shù)學(xué)中的舉足輕重的地位，因而函數(shù)與方程的思想一直是高考要考察的重點(diǎn)，它在解析幾何、立體幾何、數(shù)列等知識中都有廣泛應(yīng)用。
2、數(shù)形結(jié)合的思想
數(shù)形結(jié)合思想就是充分運(yùn)用數(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)和形的直觀，將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形語言結(jié)合起來，使抽象思維和形象思維結(jié)合，通過圖形的描述，代數(shù)論證來研究和解決數(shù)學(xué)問題的一種數(shù)學(xué)思想方法。
數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)，數(shù)和形的關(guān)系是非常密切的。把數(shù)和形結(jié)合起來，能夠使抽象的數(shù)學(xué)知識形象化，把數(shù)學(xué)題目中的一些抽象的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)膸缀螆D形，在具體的幾何圖形中尋找數(shù)量之間的聯(lián)系，由此可以達(dá)到化難為簡、化繁為易的目的。
看一道數(shù)形結(jié)合的例題：
例2：已知關(guān)于x 的方程=px，有4個不同的實(shí)根，求實(shí)數(shù)p的取值范圍。
分析：設(shè)y = = 與y=px這兩個函數(shù)在同一坐標(biāo)系內(nèi)， 畫出這兩個函數(shù)的圖像
�。�1）直線y= px與y=-（x-4x+3），x[1，3]相切時原方程有3個根。
�。�2）y=px與x軸重合時， 原方程有兩個解， 故滿足條件的直線y=px應(yīng)介于這兩者之間，由：得x+（p -4）x+3=0，再由△=0得，p=4±2，當(dāng)p=4+2時， x=-[1，3]舍去， 所以實(shí)數(shù)p的取值范圍是0，在數(shù)學(xué)中只要我們注意運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想，既可增加同學(xué)們對數(shù)學(xué)的興趣，同時又能提高對數(shù)學(xué)問題的理解力和解題能力，也是提高數(shù)學(xué)素質(zhì)不可缺少的因素之一。
3、轉(zhuǎn)化與化歸的思想
轉(zhuǎn)化與化歸思想是通過某種轉(zhuǎn)化過程，把待解決的問題或未知解的問題轉(zhuǎn)化到已有知識范圍內(nèi)可解的問題或者容易解決的問題的一種重要思想方法。通過不斷轉(zhuǎn)化，把不熟悉、不規(guī)范、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為熟悉、規(guī)范甚至模式化、簡單的問題。
轉(zhuǎn)化與化歸的思想貫穿于整個數(shù)學(xué)中，掌握這一思想方法，學(xué)會用轉(zhuǎn)化與化歸的思想方法分析問題、處理問題有著十分重要意義
看一個簡單的例子：
例3：求函數(shù)的最值
分析：若平方、移項(xiàng)等，你會發(fā)現(xiàn)這些嘗試都是徒勞無功的。我們注意到：可以把換成什么？有了，也是在上的！
從某種意義上講，解答每一道題都是通過探索而找到解題思路，通過轉(zhuǎn)化達(dá)到解題目的。轉(zhuǎn)化時，一般是把一個領(lǐng)域內(nèi)的問題轉(zhuǎn)化為另一個領(lǐng)域內(nèi)的問題；把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型；把陌生繁復(fù)的問題轉(zhuǎn)化為熟悉，簡單的問題等。
4、分類討論的思想
所謂分類討論，就是在研究和解決數(shù)學(xué)問題時，當(dāng)問題所給對象不能進(jìn)行統(tǒng)一研究，我們就需要根據(jù)數(shù)學(xué)對象的本質(zhì)屬性的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，將對象區(qū)分為不同種類，然后逐類進(jìn)行研究和解決，最后綜合各類結(jié)果得到整個問題的解決，這一思想方法，我們稱之為“分類討論的思想”。
分類討論時，必須遵循兩個原則：（1）對存在總域的各個子域分類做到“既不重復(fù)，又不遺漏”；（2）每次分類必須按同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。數(shù)學(xué)分類思想的關(guān)鍵在于正確選擇分類標(biāo)準(zhǔn)，要找到適當(dāng)?shù)姆诸悩?biāo)準(zhǔn)，就必須運(yùn)用辨證的邏輯思維，就必須對具體事物具體分析，在表面上極為相似的事物之間看出它們本質(zhì)上的差異點(diǎn)，在表面上差異極大的事物之間看出它們本質(zhì)上的相同點(diǎn)。這樣才能揭示數(shù)學(xué)對象之間的內(nèi)在規(guī)律，對數(shù)學(xué)對象進(jìn)行有意義的分類。
分類討論難免會有點(diǎn)繁瑣，看似一道題，卻相當(dāng)于幾道題的工作量。但當(dāng)目標(biāo)不明確時，分類討論就是開門鑰匙了！
分類討論思想是解決問題的一種邏輯方法，這種思想在簡化研究對象，發(fā)展思維方面起著重要作用，因此，有關(guān)分類討論的思想的數(shù)學(xué)命題在高考試題中占有重要地位。
以上四種數(shù)學(xué)思想方法對認(rèn)知數(shù)學(xué)活動的一般規(guī)律；對領(lǐng)悟數(shù)學(xué)精神、思想和方法，建立正確的數(shù)學(xué)觀和數(shù)學(xué)教育觀；對改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)、提高學(xué)業(yè)成績、提高數(shù)學(xué)素質(zhì)、培養(yǎng)智能型、創(chuàng)新型人才都能起到積極的推動作用，所以在今后的學(xué)習(xí)過程中，我們要不斷進(jìn)行歸納和總結(jié)，不斷體會這四種重要數(shù)學(xué)思想方法在數(shù)學(xué)解題中的作用。
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