【内容提要】发现统一法不是数学证明术语中的“同一法”,它是一种思想、一种方法,不仅仅是一种
数学思想和方法,更重要的还是一种哲学思想和方法。宇宙是一个对立的整体,宇宙中的数学是宇宙自然
规律的反映与抽象,所以,宇宙中的数学必然也是一个对立统一的整体。高中数学不同分支不同知识点一
定丛属于某个统一体中。它们之间应该存在共同的客观规律,从而解决问题必然存在统一的方法。发现这
些方法的教学方法称为“发现统一法”。4001
【关键词】不同板块,不同形式与内容,发现,统一方法
一 .在不同的数学板块之间发现统一的学习方法
函数、不等式、数列、三角、复数、解析几何、立体几何等是高中数学的主要板块,它们存在于某
个整体中,掌握它们应存在一些统一的思想方法。这些方法有的在教材中有,有的还没有发现。
问题:(1)复数代数形式 a+bi
(a,b∈ R)化三角形式 : ρ ( cosθ +isinθ )
(2)asinx+bcosx 化为a2 + b2sin(x+θ )(tg θ
)形式
(3)直角坐标((a,b)化极坐标( ρ,θ )
从表面上看(1)是复数问题,(2)是三角问题(3)是解析几何问题,是三种不同类型的问题。解
决这些问题的方法有多种,是否存在统一解法呢?
例 1 把复数 2—2
3 i 化三角形式解:模
2 2 + (−2 3 ) 2 =4,tan θ
=
−2 3
= − 3 ,点(2,-2 3)
2
属于第四象限, 2—
2
3 i=4[cos( −
π
3
)+isin( −
π
3
)]
例 2 把 2sinx − 2
3 cosx 化一个三角函数的形式
=
解:振幅
2 2 + (−2 3 ) 2 = 4, tan θ
−2 3
= − 3,
2
点 (2,
−2 3
)属于第四象限,
∴θ = −
π
3
,2 sin x − 2 3 cosx=4sin(x −
直角坐标(2, − 2
π
3
)
例3
3 )化极坐标
−2 3
= − 3 ,点(2,− 2 3 )属于第四象限,
2
解:极径 ρ
= 2 2 + (−2 3 ) 2 = 4, tan θ =
θ =−
π
3
,直角坐标(2, − 2
3 )化极坐标为(4, −
π
3
)
以上三例的解法是同一的:把复数的代数形式看作点(a,b),三角形式的模看作极径,复角θ 看作
极角θ ,所以复数代数形式化三角形式的方法就是直角坐标化极坐标的方法;把三角形式 asinx+bcosx 中
的 a,b 看作点(a,b)振幅,
a2 + b2
看作极径 ρ , 看作极角,θ所以 asinx+bcosx 化
a2 + b2
sin(x+θ )
形式的方法就是直角坐标化极坐标的方法,三种不同问题统一为同一种解法。
二.在不同的数学字母表面形式中发现统一性质或统一形式的解题方法
在数学代数表达式中经常出现不同的字母的形式,在不同字母的背后隐藏着丰富的数学知识,这些
数学知识就象果实一样挂在统一的数学结构树中,必然存在统一的某种规律和方法。
三 .发现统一法思想中含有发现同一的思想:同角、同名、同次、同增、同减、同奇、同偶、同底
数、同指数、同系数、同类项等等都是解决问题的重要思想方法。
从以上解题方法可以看出:例 5 中的倒序相加法和例 6 中公式法 kC n
n −1= nC n −1 都只是“统一系数思
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