化归法与递推法
再譬如解方程。通过因式分解将一元二次方程的 求解化归为解一元一次方程;通过降次将简单高次方 程的求解化归为较低次的方程;通过去分母将分式方 程的求解化归为解整式方程;通过去根号将无理方程 的求解化归为解有理方程;通过换元或其它途径将指 数方程、对数方程等超越方程的求解化归为解代数方 程。 数学家笛卡尔通过建立坐标系把几何问题化归为 代数方程问题,开创了用代数方法研究几何问题的新 纪元。由此创设的解析几何被称为由初等数学阶段向 变量数学发展的第一个决定性步骤。
• 3、化实际问题为特殊的数学问题
• 案例4:某旅行团队翻越一座山。上午9时上山,
每小时行 3千米,到达山顶时,休息1小时。下山
时,每小时行4千米,下午4时到达山底。全程共行 了20千米。上山和下山的路程各是多少千米? • 案例5:李阿姨买了2千克苹果和3千克香蕉用了 11元,王阿姨买了同样价格的1千克苹果和2千克香 蕉,用了6.5元。每千克苹果和香蕉各多少钱?
的问题。数学的特点之一便是它具有抽象性。
生疏的 问题
化归
熟悉的 问题
生疏的问题 得到解决
解决熟悉的问题
案例1:半径为1的圆内 任意放6个点,请你说
明,其中必有两个点,
它们的距离不大于1。
复杂的 问题
化归
简单的 问题
复杂的问题 得到解决
解决简单的问题
2、 数学中到处蕴涵着化归思想
譬如运算。小学数学中减法是化归成加法、除法 是化归成乘法而完成的;异分母分数的大小比较及加 减运算法则的基本思想,是借助通分将其化归为同分 母分数的大小比较及加减运算,进而化归为整数(分 子)的大小比较及加减运算。代数中,有理数的大小 比较与运算法则是借助绝对值将其化归为算术数的大 小比较与运算;整式的加减运算又是通过去括号、合 并同类项化归为有理数间的运算。 一般的说,总是将一种新的、陌生的运算化为 已掌握的、熟悉的运算。
化归法与递推法
化归思想及其应用
一、化归原则 “化归”一词,从字面上看是转化和归结的意思。 数学中的“化归原则”,就是指未解决的或待 解决的问题通过某种途径进行转化,归结为已解决
的或易解决的问题,最终使原问题获得解决的一种
方法原则。
例5-1 明明原有的图书是亮亮的6倍,如果两人 各再买2本,那么明明所有图书是亮亮的4倍。两人 原来各有图书多少本? 2本 12-2=10(本) 6倍 明明 6-4=2倍 4 倍 2本 亮亮 1倍 将原题化归成一个简单的“差倍问题”:已知 两数的差为10,倍数差为2,求一倍数。
甲、乙两地水路的距离是:
通过对线段图的观察、分析,可以发现,顺水 只比逆水多航行了6千米。故,实际顺水航行只航 行了四分之三小时。 • 这不就是我们所熟悉的线段图吗?线段图, 就是把问题中抽象的、复杂的数量关系对应到具 体的、简单的线段上。小学生形象思维要强于抽 象思维,数量关系形象化,抽象问题具体化,对 于小学生来说,就是一种由复杂向简单的转化。
•
⑤ 水果商店昨天销售的苹果是香蕉的2倍,销售的梨 是苹果的2倍。这三种水果一共销售了120千克。销售香蕉 多少千克?
• 练习
• 1、不能被6整除的三位数有多少个?
• 2、n是具有下列性质的最小正整数,它是
15的倍数,且每个数字都是0或8,试求n/15
的值。
• 递推法 • 例1、平面上的6条直线最多有几个交点?
例5-2 甲站有汽车192辆,乙站有汽车48辆,每 天从甲站开往乙站的汽车有21辆,从乙站开往甲站 的汽车有24辆。几天以后甲站的汽车是乙站的7倍? 原问题可以分割成以下两道有连续性的简单应 用题: 1、甲乙两站共有汽车(192+48)辆,当甲站 的汽车是乙站汽车的7倍时,乙站有多少辆汽车?
( 192 48 ) ( 7 1 ) 30( 辆 )
• 4、化未知问题为已知问题 • 案例6:水果商店昨天销售的苹果比香 蕉的2倍多30千克,这两种水果一共销售了 180千克。销售香蕉多少千克?
•
• • •
① 水果商店昨天销售的苹果必香蕉的2倍少30千克,
这两种一共销售了180千克。销售苹果多少千克?
② 水果商店昨天销售的香蕉比苹果的多30千克,这 两种水果一共销售了180千克。销售苹果多少千克? ③水果商店昨天销售的香蕉比苹果的少30千克,这两 种水果一共销售了120千克。销售苹果多少千克? ④水果商店昨天销售的苹果是香蕉的2倍。销售的梨 是香蕉的3倍。这三种水果一共销售了180千克。销售香蕉 多少千克?
2、乙站原有汽车48辆,每天从乙站开往甲站 的汽车有24辆,从甲站开往乙站的汽车有21辆, 几天以后乙站还有30辆汽车?
( 48 30 ) ( 24 21 ) 6( 天 )
一、化归原则 1、数学中的“化归原则”,就是指未解决的或待 解决的问题通过某种途径进行转化,归结为已解决
的或易解决的问题,最终使原问题获得解决的一种
直线的条数 交点最多的个 数 2 1 3 1+2 4 3+3 5 6上一个恰当的数
(1)1,2,6,24,( ),720 (2)1,2,4,7,11,16,( )
• 例3、一个平面内有5条直线,这5条直线最多 能把这个平面分成几部分?
例4、圆周上两个点将圆周等分为两半,在这两
个点上写上1;然后将两段半圆弧分别等分,在
两个分点上写上相邻两个点上数的和;再把4段
圆弧等分,在分点上写相邻两点上数的和如此
继续下去,问第六步后,圆周上所有点上的数 之和是多少?
二、化归原则的一般模式为: 数学问题 化归 能够解决的,较为 简单的问题(*)
?
解 答 解 答 问 题(*)
特点:具有较强的目的性、方向性和概括性。 基本原则:由未知到已知、由难到易、由繁到简。 核心:如何实现由所要解决的问题向已经解决 的或 较容易解决的问题转化。
三、常用的化归法 1、 分割与叠加法 如隧道面积的计算方法:
方法原则。
(1)数学化原则,即把生活中的问题转化为数
学问题,建立数学模型,从而应用数学知识找到
解决问题的方法
(2)熟悉化原则,即把陌生的问题转化为熟悉 的问题 (3)简单化原则,即把复杂的问题转化为简单 的问题。对解决问题者而言,复杂的问题未必都 不会解决,但解决的过程可能比较复杂。 (4)直观化原则,即把抽象的问题转化为具体
2、 换元法 3、 待定系数元法
• 1、化抽象问题为直观问题
• 案例1:
1 1 1 1 2 4 8
案例: 一条船从甲地沿水路去乙地,往返一共需要2小时, 去时顺水,比返回来每小时多航行8千米,且第二小时比第 一小时少航行6千米,求甲、乙两地水路的距离? 顺水
甲
3千米
乙
顺航:
前一小时里逆航: 逆行速度为每小时:
一般的,将原问题分成若干部分,以便“化整 为零”,分散处理;然后再“集零为整”,使原 问题获得解决。
例1、勾股定理的证明。
c
b a
2
图中面积为c2的正方形被 分割成四个全等的直角三角形 及中间一个小正方形,据他们 的面积关系可得:
1 2 2 2 c 4( ab ) ( b a ) a b 2
例:笼中有若干只鸡与兔,他们共有50个头 和140只脚,问鸡兔各有多少只? 设想出一种奇特的现象,笼中鸡兔突然“全体肃 立”,每只鸡呈金鸡独立状,每只兔呈玉兔拜月状, 这时脚只剩下70只,头仍是50个,而鸡的头数与 脚数相等,每只兔的脚数比头数多1。
因此,脚的总数70与头数50的差20就是兔 子的数目,而鸡有30只。 注:这个解法简捷而巧妙。它是用可变的观点而 不是静止的观点看问题,对问题已知的数量进行了特 殊的分割——各取一半,使化归所得新问题中已知与 未知间的联系更明显。
•
在小学数学解题中,一般都是把问题中的数 量关系映射到图形上,然后,通过对图形的观察、 分析获得问题的解决。
• 2、化繁为简的策略
• 案例2:把186拆分成两个自然数的和,怎样拆分才 能使拆分的两个自然数乘积最大?187呢?
• 案例3:你能快速口算 85×85=,95×95=, 105×105=吗?