浅谈数学中的一般与特殊

来源 :报刊荟萃(上) | 被引量 : 0次 | 上传用户:SBRBWD0801
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:在人类认识活动中,通过特殊去探索一般,从一般去研究特殊,特殊化方法和一般化方法在一般科学研究中有着重要的地位和作用,也是推动数学发展和创新的重要方法。
  关键词:一般化;特殊化;条件;方法
  本文从数学中的一般与特殊的简介、一般化与特殊化方法的运用、关系以及其转化的运用这几个方面对一般与特殊进行简单的讨论。
  一、一般化与特殊化介绍
  知道了数学中的一般与特殊,而在学习中,解题是关键,往往要用到两种重要的方法一般化与特殊化。
  (一)特殊化的介绍
  所谓特殊化,是从普遍认识个别,即是从被研究对象的各种性质中抽取某一些个性,把研究对象或问题从原有范围缩小到较小范围或个别情形、甚至是极端情形来考察对象和探究解决问题思路的方法。
  (二)一般化的介绍
  一般化,是从个别到普遍,即是从被研究的个别对象中发现它同类的共同属性,从而扩大研究对象的范围,或者从更高的角度探索问题、解决问题的方法。
  用一般化解决数学问题的思维过程:
  二、一般化与特殊化的关系及其转化
  特殊化和一般化是基本的数学创新方法,这两种方法在数学的发明、发展过程中是无处不在的,且经常交替使用,如实数、复数以及函数等概念的产生便是如此。
  (一)一般化转化到特殊化
  特殊化是通过引入新特征强化原型来完成,因此所得的理论或概念就是原型的特殊例子。
  一般化转化到特殊化常常用来验证数学命题的正误,创新性地应用于公式、定理,从而用来发现问题、解决问题,特殊化方法在各个创新层次中都有很强的体现。下面介绍几种利用特殊化方法进行数学问题的解决。
  1.把公式、定理、定义中的变量特殊化
  学习数学中公式、定理和定义对于我们来说是在接受新知识的过程。如何选择代数式和一个合适的具体数字代替公式中的变量,这也是一种挑战。利用数学问题中变量特殊化来探求解题途径与方向,从特殊情况来验证定理、公式等的正确性,进而猜想可能得出的一般性结论,并且发现解决问题的思路,从而解决问题。
  例1.在△ABC中,求的最大值
  分析 该题若考虑一般的三角形,直接利用三角恒等变形,方向不明确,因此可尝试利用特殊化方法。考虑到最大值可能存在于特殊的三角形中,因此,考虑当 时, ;当,时,,可猜想为最大值。问题就转化为要证明(等号一定能取到),这样目的就很明确了。
  例2.设等于定数,证明:凡以为方程的直线均通过一个定点。
  证明:将a、b特殊化,令,则,直线变为 (1)
  又令,则,直线 变为
  (2)
  將(1)、(2)联立,解得两直线交点,这是一个定点。猜想:一切直线均通过定点M。将M点坐标代入直线方程便可证实这一猜想。
  2.把条件特殊化
  在许多命题和概念中,经常可以找到一些特殊的例子,从这些特殊例子的特征出发,就可以将原来的命题和概念特殊化,从而创造出新的数学命题和概念。
  如从四边形→梯形→平行四边形→矩形(菱形)→正方形。
  3.把命题条件极端化
  我们考虑某个范围内的数学问题的时候,往往会考虑这个问题的极端情况,从而发现新的问题,提出新的观点。我们经常考虑数学问题中的极端形式有:由线到点,有面到线,由曲线到直线,由有限到无限等等。
  F1F2例如,椭圆有两个焦点F1,F2,如图所示,若F1固
  定,考虑的移动,当F2向左移动,椭圆逐渐趋向于圆,
  F2与F1重合时即为圆;当F2从无穷远处由左边回到圆锥曲线的轴上来时,即为双曲线;当F2继续向右移动,F2与F1重合时即为两相交直线,亦即退化的圆锥曲线。这些就是圆锥曲线的极端情况,从中可以使我们更清晰地看到各类曲线之间的区别与联系。
  (二)特殊化转化到一般化
  一般化往往会扩大研究的范围,促进数学从广义上不断发展,从而能够站在一个更高的层次上来解决具体问题。
  1.用一般的变量代替具体对象
  有时候由于具体对象的一些特殊性质掩盖了该对象的一般性质,此时可以通过一般的变量代替具体对象来发现该对象的一般属性,从而获得解决问题的途径。
  例1.比较1733和33!的大小。
  分析 通过数值比较计算比较大小是有困难的,但数据17和33之间有联系,由此通过一般化可得到一个一般性的命题,比较与n!的大小,由于
  所以
  ,由此立得[10]
  2.弱化命题条件
  对于一些数学命题,我们可以弱化命题的条件,从而得到一般化的结果,新的数学命题。例如勾股定理:在△ABC中,当∠C=90°时,有成立。如果我们把条件弱化,不考虑∠C=90°的特殊情况,只考虑△ABC的一般情况,然后分析△ABC三边大小的关系,从而得到广义的勾股定理,即余弦定理:。这种弱化命题条件,得到新命题的情形也经常出现。
  三、一般化与特殊化在教学中的应用
  一般化与特殊化在我们的数学学习中有着至关重要的作用,特别在教学中。三角学的特点之一是公式较多,对这些公式,记忆是必要的,但如果没有科学的方法光靠死记是不行的。从繁杂众多的公式中理出一个头绪,这是帮助学生加深理解和记忆的好办法,是教师教学方法中重要的方法下面我们由两角和余弦公式出发,利用特殊化的方法,导出一系列关于正弦与余弦的公式。
  1.
  2.在中以-β替换β,得:
  3.在中取,并将β改写成α,得:
  我们就可以得到一系列的正弦与余弦公式,这样很便与我们的教学了。
  四、总结
  数学中,一般与特殊同等重要,缺一不可。数学研究中,一般化与特殊化是非常重要的,在数学中的各个领域都有,比如概型中的特殊化,数值问题中的最值问题,数学中的化归思想等等。因为待解的一般性问题特殊化成特殊问题,再求的特殊问题的解,然后猜想一般问题的解,最后加以证明。这种方法对于解决复杂问题往往是行之有效的。
  当然并不是所有的数学问题都可以特殊化或一般化可以解决的,但它们是一种必要的手段,而且恰当运用它们也需要研究者有足够的机智和经验,还要有一定的数学修养。特殊化方法和一般化方法在一般科学研究中有着重要的地位和作用,也是推动数学发展和创新的重要方法。因此一般化与特殊化需要我们自己在点滴中慢慢体会,也是值得我们进一步挖掘和弘扬。
  参考文献:
  [1]赵保华,赵宝钢,李国华.一般与特殊相结合的数学证明方法浅谈[J].高师理科学刊,2005,25(4):11.
  [2]洪宝勇.特殊到一般与极端到一般[J].中学数学杂志(高中),2001,15(2):40.
  [3]罗增儒.巧思妙解的两个途径—一般化与特殊化[J].中学数学,2007,18(8):16-18.
  [4]何华兴.数学中的一般化与特殊化例谈[J].中学数学研究,2008,13(7):6.
  [5]陈志云,蒋永红,郭朋贵.数学创新方法漫谈(一)——特殊化方法和一般化方法[J].高等函授学报(自然科学版),2005,19(6):9-13.
  作者简介:童亚玲,余姚市职成教中心学校。
其他文献
摘 要:作为新课改不可分割的一部分,小组合作学习已经成为目前最为普遍的教学理论和方法。本文从新课改的功能、分组原则、分组效果、学生主观能动性等四个方面出发,充分论证了新课改小组合作之“新”,同时也提出,新课改小组合作并非完美,目前从教师的操作层面还存在诸多问题亟待解决。  关键词:小学课堂;小组学习;评价  作为新课改不可分割的一部分,小组合作学习已经成为目前最为普遍的教学理论和方法。从目前新课改
期刊
少年儿童阅读古代经典故事,对于积累语言材料、培育思维品质、涵养审美情趣、传承民族文化,从而提升核心素养,具有重要的价值。现代教育如果没有历史传统作基础,它就是没有根基的;古代经验如果得不到现代化改造,它就是没有生命力的。因此,用现代教育理念来指引民族传统文化教育,成为当代教育界的重要课题。由刘佳教授主编的《童心萌蒙绘——传统文化里的中国精神》,已由福建教育出版社于2017年出版,这就是一套试图将经
期刊
摘 要:文章通过阐述数学建模思想内涵特征,对数学建模思想在高职数学教学实践中的应用策略展开探讨,旨在为如何促进高职数学教学实践有序开展研究适用提供一些思路。  关键词:数学建模思想;高职数学;教学实践  高职院校教育目标旨在与实践取得有效联系,培养应用型人才,这同样是高职数学教学实践的一大目标。数学建模思想的核心理念是与实际相联系,依托与计算机技术的有效相融,将数学思想合理应用于实践中,实现对问题
期刊
摘 要:卫浴产品是老年人生活中常用的产品之一,在满足基本的功能需求的基础上,还需要考虑老年人的情感需求。主要内容是以老年人为中心,根据老年人的生理特点、心理特点、文化背景等因素,来综合分析情感化设计在老年人卫浴产品中的应用,从情感化设计的本能层面、行为层面和反思层面这三个层面来进行分析探讨,并从这几个层面来分析老年人卫浴产品中的情感化表达方式,进而改进现有产品,使其更具有人性化的特点,体现对于老年
期刊
近年来,爆炸已成为恐怖活动的主要手段,打击爆炸恐怖活动是当前世界各国反恐研究的共同课题之一,也是我们排爆安检工作的神圣使命,因此,加强对爆炸恐怖事件的特点、规律、处置方法的研究,是反恐怖研究的重要内容,在排爆过程中我认为应遵循以下几点方法和原则:  一、领导重视,正确指挥  首先根据情况和任务,成立排爆指挥领导小组,由一名领导亲自坐镇排爆,全程指导处置行动,明确任务,下定决心,在听取案情介绍后,明
期刊
摘 要:所谓的幼儿科学探究活动指的是在充分尊重幼儿阶段性心理发展特征的基础上,充分了解幼儿的认知水平和学习特点,为了能够更好地促进幼儿智力、体力等全方位的发展而开展的一系列具有探索性、实践性、专业化的活动。本文从幼儿探索性行为的基本特征出发,主要探讨了幼儿科学探究活动的生活化和专业化途径。  关键词:幼儿;探究活动;生活化;专业化  所谓的幼儿科学探究活动指的是在充分尊重幼儿阶段性心理发展特征的基
期刊
摘 要:课外阅读不仅能够开阔学生的视野,而且能够提升学生的人文素养,拓宽学生的知识面,陶冶性情,帮助学生树立正确的人生观。如何让学生爱上课外阅读,笔者认为应从教师身先垂范,学校从长远发展,家长积极支持,环境熏陶等方面多作努力。  关键词:中学生;如何;爱上;课外阅读  “读书破万卷,下笔如有神”,“读万卷书,行万里路”,这是先哲对读书的重要性的凝练概括,当然,课外阅读尤其是中外名著阅读对中学生的意
期刊
摘 要:在“互联网+”这一信息化教学环境的大背景下,移动智能终端不断发展,移动学习资源也越来越多的应用于教师的教学及学生的学习中,目前高职学生的英语学习基础薄、底子差,加之高职学生自主学习能力差,因此仅凭英语课堂的学习无法达到提高英语水平的目的。为高职学生构建有独立性、针对性、系统性、衔接性、智慧性的微型英语学习资源是十分必要的,本文以五I教育理念(信息information,兴趣interest
期刊
摘 要:玩具是儿童成长中不可或缺的玩伴,它是儿童人生中的一本教科书,是儿童成长的必须产品。玩具在儿童成长中扮演一个好伙伴的角色。玩具不仅能给儿童带来快乐,还能够促进儿童各方面的特长发展。所以在儿童玩具设计的时候,还要考虑孩子的心理状态和对于孩子智力发育有意与否。对设计做出评估,找出儿童玩具应该开发的主要年龄段,使玩具更有利于儿童的发展。  关键词:儿童玩具;设计;心理学  对于儿童玩具的设计,应该
期刊
摘 要:学习金字塔理论是由美国著名学者、学习专家埃德加.戴尔于1946年首先发现并提出的。它共分为听讲、阅读、试听、演示、讨论、实践、教授他人七个环节,且听讲,这使我们中国传统教育教学最常用的教学方式,学习效果却是最差的。这对于我们传统的教育教学理念是一种颠覆。本文从该理论的应用出发,加以论述。  关键词:学习金字塔理论;高中化学;应用  学习金字塔理论是由美国著名学者、学习专家埃德加.戴尔于19
期刊