关于对换元法的思考论文
深入分析换元法的目的和意义,从而得出各种换元技巧的本质规律,以便在数学解题中能够有效地选择换元方式。关键词:换元法,转化从一种形态转化到另一种形态,这是数学发展的一个杠杆,也是解题常用的手段。数学史中这样的例子很多,无论是对一些具体问题的解决,还是在经典的数学方法中,都无不渗透着
这一思想。解题中常用到的换元法,其实也是这一思想的具体体现。
当然,为了使问题得到解决,转化应该是有效的。什么是有效的转化?总的说来,有利于问题解决的转化就是有效转化。在具体问题中,针对转化的有效性,人们作了很多的探讨。以换元法为例,就有很多文章探讨了解方程中的换元技巧,积分中的换元技巧,等等。每一类问题又由于其具体形式的不同,换元的形式也多种多样。分析各种换元形式的共同规律,可以将其归结为以下两种模式。
一、通过换元使形式凝练、简化
化繁为简是处理问题的一种常用方法,也是数学解题的一种重要手段,恰当的换元往往可以起到这一作用。
例1解方程。
分析这是一个含根式的二次方程,形式较复杂,但注意到方程左端可以化成关于的表达式,令,原方程可简化为一元二次方程,问题得以解决。
解原方程可改写为
。(1)
令,则方程(1)可化为
,(2)
解此方程,得(舍去),。
由,得
,(3)
解方程(3),得原方程的根
,。
二、通过换元改造难于处理的形式
表达式中出现难于处理的形式,如根式、超越函数等,通过适当的换元来改造形式,使问题得以解决。
例2求不定积分。
分析被积函数的分子、分母中分别出现了二次根式和三次根式,没有直接的积分公式可以套用,设法将根式去掉。令,可以将无理函数转化为有理函数。
解设,即,。于是
在具体问题中,换元的形式多种多样,但究其本质,多是从以上两个角度选择换元方式。弄清这一基本规律,我们就没有必要去记忆各种换元技巧,具体问题具体分析,有针对性地恰当选择换元。
〔参考文献〕
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