浅谈整体思想在中学数学解题中的应用

2018-06-20 01:13山西省晋中市昔阳县中学校李旭虹
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关键词:增函数整体图形

山西省晋中市昔阳县中学校 李旭虹

一、整体思想的要点概述

(一)整体思想的定义

数学中的“整体思想”是学生必须掌握的数学思想方法之一。整体思想方法就是指在研究问题时从整体出发,对问题的整体形式、结构、特征进行综合分析、整体处理的思想方法。利用整体思想分析问题,往往可以找到最合理、最简捷、最实用的解题方法,起到化难为易、化繁为简的作用,提高解题效率。

(二)整体思想解题方法指导

第一,运用整体思想解题时,首先要拥有极强的整体意识,站在宏观的角度考虑问题。

第二,运用整体思想解题时,要有灵活的思维方式,从问题的正向、逆向等不同角度去看问题,运用集中、发散、直观、抽象等思维模式来考虑问题。

第三, 运用整体思想解题时,就是运用整体的集合性、非加和性、相对性、多维性及统一性,从不同的角度整体处理、整体代入、整体消元、整体变形等特性处理问题。

第四,运用整体思想进行问题转换时,一定要注意问题的等价性。

二、整体思想在中学数学解题中的应用

(一)整体思想在代数中的应用

1.在数学式中的应用

在解有关数学式问题时,有时需要进行整体的变形和构造,然后利用变形后的式子进行解题运算,从而达到解决问题的目的。

【例1】 已知m、n为两个不相等的实数,并且满足-的值。

分析:按照常规解法,根据已知条件分别求出m、n的值,再代入求解,这样计算会显得比较复杂.而通过观察所给条件,可以把m、n可以看成是方程的两个根,变形后根据根与系数的关系整体求解。

解:由且mn≠,得m、n是方程的两个不等实根.根据根与系数的关系可得:

2.在不等式中的应用

从问题的整体结构入手,将问题看做一个整体M,接着构造一个相应的整体N,然后分析M,N之间的关系,从而达到解题的目的。

(二)整体思想在函数中的应用

1.在三角函数中的应用

在三角函数解题时,对角的整体认识和等价化归在其中有着很重要的作用。

【例2】 已知,α β是锐角,且满足

2.在复合函数中的应用

在一些复合函数的计算中,计算定义域是个难点,在计算的时候千万不要想当然,往往是“整体”替代范围不变,而不是单个范围不变.因此,掌握整体思想是必然的。

【例3】已知函数试求函数的表达式.

解:将2 3x+ 看成整体,看成整体,故有

∴有计算可得

∴函数的表达式为:

3.在方程函数不等式整体运用

【例4】已知是定义在上的奇函数,且在上是增函数,若解关于x的不等式:

分析:整体思维意识指导我们,对不等式左端中括号内的应视为一个整体,把它看成是函数f(x)的自变量x所取的一个值,这样就可把不等式左端是为f(x)的一个函数值.同时也可将不等式右端的0看成是一个函数值,如于是站在宏观的高度来看要解的不等式,实际上是已知一个函数的两个函数值的大小关系,来确定它们所对应的两个自变量的值的大小关系,者可以利用函数的单调性来解决。

解:∵f(x)是奇函数,且在上是增函数,上是增函数.又不等式

(三)整体思想在几何中的应用

1.在平面几何中的应用

在解决几何问题时,尤其是不规则的图形时,往往会利用到整体补形思想.整体补形思想指的是依照已知的图形,将不规则的图形简单的拼接成规则的完整图形,从而达到简化问题的目的.整体补形时一般会将原图补成一些常见的规则图形,如:等边三角形、正方形、长方形、等腰梯形等。

2.在立体几何中的应用

整体补形思想不仅适用于平面几何问题,其同样适用于立体几何问题,对基本图形整体理解,将不规则图形补成规则图形,更方便解题。

3.在解析几何中的应用

在解决有关直线和圆锥曲线问题时,常利用整体思想,整体变形,设而不求等方法,可避免求交点等复杂计算,从而更加简洁明了的求出问题。

三、结束语

综上可得,整体思想可用于代数化简求值,解析几何,三角函数等多个方面。在遇到有关类似的数学问题时,要不拘泥于细节,要从全局着眼考虑问题,熟练掌握整体思想解题的策略,如整体换元,整体变形,整体约简,整体构造等,使得问题得以明朗花。希望本文能使大家找到解题的思路和方法,多加练习,为学习其他知识奠定良好的基础。

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