说起数学思想,其实就是,就某一道题来说,有两种或以上的方法去解,也就是说,从两种或以上的角度去看问题,分析问题。现在就数学中四大思想作一篇论文。(数学四大思想:函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想与数形结合思想;) (一)函数与方程 函数思想,是指用函数的概念和性质去分析问题和解决问题。方程思想,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等式或是不等式,然后通过解方程(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。 “宇宙世界,充斥着等式和不等式。”换句话说,哪里有等式,哪里就有方程;哪里有公式,哪里就有方程;不等式问题也与方程是近亲,密切相关。应用方程思想时特别需要重点考虑的大体就是列方程、解方程和研究方程的特性。 函数描述了自然界中数量之间的关系,函数思想通过题目中数量的关系,解决问题。一般地,函数思想是构造函数从而利用函数的性质解题,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。要对所给的问题观察、分析、判断比较深入、充分、全面时,才能发现由此及彼的联系。另外,方程问题、不等式问题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。 (二)等量代换 等量代换是把未知解的问题转化到在已有知识范围内可解的问题的一种重要的思想方法。通过不断的转化,把不熟悉、不规范、复杂的问题转化为熟悉、规范甚至模式法、简单的问题。我们要不断培养和训练自觉的转化意识,这有利于强化解决数学问题中的应变能力,提高思维能力和技能、技巧。等量代换要求转化过程中前因后果是充分必要的,才保证转化后的结果仍为原问题的结果。它能给人带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口。 “解题就是把要解题转化为已经解过的题”。数学的解题过程,就是从未知向已知、从复杂到简单的化归转换过程。” 等量代换思想方法的特点是具有灵活性和多样性。它可以在数与数、形与形、数与形之间进行转换;它可以在分析和解决实际问题的过程中进行,在普通语言向数学语言的翻译中进行;消元法、换元法、数形结合法、求值求范围问题等等,都体现了等量代换思想,但是由于其多样性和灵活性,我们要合理地设计好转化的途径和方法,避免死搬硬套题型。 在数学操作中实施等量代换时,我们要尽量熟悉、简单、直观、标准,即把我们遇到的问题,通过转化变成我们比较熟悉的问题来处理;或者将较为繁琐、复杂的问题,变成比较简单的问题;或者比较难以解决、比较抽象的问题,转化为比较直观的问题,以便准确把握问题的求解过程,比如数形结合法;或者从非标准型向标准型进行转化。按照这些原则进行数学操作,转化过程省时省力,顺水推舟,经常渗透等量代换思想,可以提高解题的水平和能力。 (三)分类讨论 在解答某些数学问题时,有时会遇到多种情况,需要对各种情况加以分类,并逐类求解,然后综合得解,这就是分类讨论法。 引起分类讨论的原因主要是以下几个方面: ① 问题所涉及到的数学概念是分类进行定义的。如|a|的定义分a>0、a=0、a<0三种情况。这种分类讨论题型可以称为概念型。 ② 问题中涉及到的数学定理、公式和运算性质、法则有范围或者条件限制,或者是分类给出的。如等比数列的前n项和的公式,分q=1和q≠1两种情况。这种分类讨论题型可以称为性质型。 ③ 解含有参数的题目时,必须根据参数的不同取值范围进行讨论。如解不等式ax>2时分a>0、a=0和a<0三种情况讨论。这称为含参型。 另外,某些不确定的数量、不确定的图形的形状或位置、不确定的结论等,都主要通过分类讨论,保证其全面性,更使之具有确定性。 进行分类讨论时,我们要遵循的原则是:分类的对象是确定的,标准是统一的,不遗漏、不重复。 解答分类讨论问题时,我们的基本方法和步骤是:首先要确定讨论对象以及所讨论对象的全体的范围;其次确定分类标准,正确进行合理分类,即标准统一、不漏不重、分类互斥(没有重复);再对所分类逐步进行讨论,分级进行,获取阶段性结果;最后进行归纳小结,综合得出结论。 (四)数形结合 中学数学的基本知识分三类:一类是纯粹数的知识,如实数、代数式、方程(组)、不等式(组)、函数等;一类是关于纯粹形的知识,如平面几何、立体几何等;一类是关于数形结合的知识,主要体现是解析几何。 数形结合是一个数学思想方法,包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面,其应用大致可以分为两种情形:或者是借助形的生动和直观性来阐明数之间的联系,即以形作为手段,数为目的,比如应用函数的图像来直观地说明函数的性质;或者是借助于数的精确性和规范严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为目的。 恩格斯曾说过:“数学是研究现实世界的量的关系与空间形式的科学。”数形结合就是根据数学问题的条件和结论之间的内在联系,既分析其代数意义,又揭示其几何直观,使数量关的精确刻划与空间形式的直观形象巧妙、和谐地结合在一起,充分利用这种结合,寻找解题思路,使问题化难为易、化繁为简,从而得到解决。华罗庚先生说过:数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔裂分家万事休。 数形结合的思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图像结合起来,关键是代数问题与图形之间的相互转化,它可以使代数问题几何化,几何问题代数化。在运用数形结合思想分析和解决问题时,要注意三点:第一要彻底明白一些概念和运算的几何意义以及曲线的代数特征;第二是恰当设参、合理用参,建立关系,由数思形,以形想数,做好数形转化;第三是正确确定参数的取值范围。