万变不离其宗--数学中的不变性思想

(整期优先)网络出版时间:2014-06-16
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茫茫题海学生深陷其中而惘然;三载辛苦,一旦考题变化新颖又往往不知所措而望洋兴叹!近年来,福建省的高考、省质检的试题中渗透了一些具有高等数学背景的题目.这些试题立意深刻、变化新颖,即使第一线的教师也会感到困惑.大千世界尽管变化无穷,却仍然有一定之规.譬如,自然界中的能量守恒定律反映的是:能量可以从一种形式转化为其他形式,但在转化过程中能量的总量保持不变.数学作为自然科学基础的一门科学语言,必然对此现象有所反映.正所谓万变不离其宗,尽管数学问题中有着千变万化的变换形式,但真正反映其数学本质的却是在变换过程中保持不变的性质.德国数学家F.Klein在其著名的Erlangen纲领中,正是以这种不变性思想来刻画几何学的定义.当今中学数学中,几何学的新课改体现的就是这样一种理念.本文拟以近年来福建省的高考、省质检中的一些试题,尤其是压轴题为例,来说明数学中的不变性思想在解题中的指导作用。