“对一个数学问题,改变它的形式,变换它的结构,直到发现有价值的东西,这是数学解题的一个重要原则”。”不断地变换你的问题”。”我们必须一再地变化它,重新叙述它,变换它,直到最后成功地找到有用的东西为止”。 --数学家波利亚
数学解题的每一步都是在变化,数学解题思维之道就是运动变化之道,就是“变化”大法。心生万法,风动幡动心动,归根揭底是心动。运心自如之道,“变化大法”运用之妙,存乎一心:穷则思变,善变知机,避重就轻,顺应同化。研几知机,随机应变,按需而变,顺势而为。
如孙悟空的72般变化,变形与变换、转换、转译、转移、代换等同属“变化大法”的大家族,都是为了实现变化、变更问题,达到转化化归的目的。
1.什么是数学变形
为了实现某些目的或需要,对数学对象进行变形,改变数学对象的结构形式和组成。
2.变形的方向
变形的大方向是从混沌、混乱、不规范、不和谐、复杂、不熟悉、疏远到秩序、规范、和谐、简单、熟悉、接近,逐渐缩小与目标的差异。
3.变形的手段
手段很多,例如代数式的拆项、移项、配方、配凑、因式分解。
4.变形的目标
期望变成什么样的结构形式。
5.变形的两大作用
5.1谋定后动 适配化归
通常情况下,我们不是盲目变形,我们或多或少知道变形的目标:明确的目标或大体的目标。
当数学对象和期望的目标在结构形式上有差异时,通过变形使数学对象与目标趋同或适配,实现问题转化化归。
5.2变中寻机 难中求进
数学家波利亚:“对一个数学问题,改变它的形式,变换它的结构,直到发现有价值的东西,这是数学解题的一个重要原则"。
机同“几”,也就是隐藏的玄妙,微妙。通过不断地变形,在运动变化中寻找战机,寻几知几。恰当的变形能降低问题表征的复杂度和“认知熵”,凸显问题中隐藏的、便于解题的“几”:数学模式、秩序、规律、关系,从而容易看清问题,探索发现问题破绽(解题突破口),取得解题进展。
6.变形时需要关注的事项
趋同与求异、
同化与顺应、
解耦与耦合、
一步与多步(多阶段一步步变)、
等价变形与不等价变形、
变形的范围:局部变形与whole变形、
变形的顺序、
目标意识、化归意识、
化繁求简与避重就轻意识
网友评论