周炳
摘 要:變形思想在數(shù)學(xué)高考解題中是一種很常見(jiàn)的方法,高考數(shù)學(xué)解題中,為了能在有效的時(shí)間里得到正確的答案,需要對(duì)已知條件進(jìn)行有效的變形或者替代。在一般情況下,一個(gè)高考題的已知條件有多種變形思想,因題型而異,具有很強(qiáng)的技巧性。主要介紹了數(shù)學(xué)高考中不等式、三角函數(shù)、函數(shù)的應(yīng)用等的變形思想。
關(guān)鍵詞:變形思想;解題技巧;三角函數(shù);單調(diào)函數(shù)
在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,解題的過(guò)程能讓高中數(shù)學(xué)的枯燥、乏味變得更加生動(dòng)精彩,通過(guò)解題過(guò)程可以使高中生獲得數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)也掌握一些生活所必需的基本技能,近幾年來(lái),在全國(guó)卷的數(shù)學(xué)高考考試中,不僅注重考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,而且還越來(lái)越重視學(xué)生知識(shí)的靈活運(yùn)用,在解題的過(guò)程對(duì)題目進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃危梢允菇忸}過(guò)程充滿樂(lè)趣,也可以提高解題效率。
一、基本不等式中的變形技巧
在利用基本不等式的過(guò)程中,要保證“一正、二定、三相等”的條件,所以在解題過(guò)程中常常需要對(duì)已知條件進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃问怪畣?wèn)題簡(jiǎn)化符合條件。
例1:求y=x+(x>1)的最小值。
[分析]:因?yàn)閤·不為定值,所以需要對(duì)x變形,當(dāng)把x變成x-1時(shí),(x-1)·即為定值。
解:由y=x+=x-1++1≥2+1=3(當(dāng)且僅當(dāng)x-1=時(shí)取等號(hào)),所以y=x+(x>1)的最小值
為3。
例2:已知a>0,b>0且a+b=2,求+的最小值。
[分析]:因?yàn)樵?的式子中無(wú)法變現(xiàn),所以只能在式子中乘以“1”,其中“1=(a+b)”,所以+就可以變?yōu)?·1=+·(a+b)=+++2=++,從而就可以使用基本不等式了。
解:∵+=+·1=+·(a+b)=+++2=++≥+2=
∴+的最小值為。
二、三角函數(shù)的變形技巧
三角函數(shù)的學(xué)習(xí)中,往往有關(guān)于求值、化簡(jiǎn)、證明以及解三角形等問(wèn)題,都會(huì)涉及三角恒等變換以及“1”的靈活運(yùn)用。能快速掌握三角恒等變換的技巧,不僅能針對(duì)三角函數(shù)公式的記憶加以幫助,而且還能提高數(shù)學(xué)的邏輯思維能力,提高數(shù)學(xué)的綜合能力。下面通過(guò)例題來(lái)加以說(shuō)明三角函數(shù)的變形技巧。
例1:已知tanθ=2,求下列等式的值;
(1)
(2)
(3)sin2θ+sinθcosθ+2cos2θ
[分析]:因?yàn)橐阎猼anθ的值,故只需要把在(1)(2)中分子分母同時(shí)除以cosθ和cos2θ即可,(3)中是整式?jīng)]有分母,利用三角函數(shù)中“1”的靈活應(yīng)用,即。
解:(1)====1.
(2)==
==.
(3)sin2θ+sinθcosθ+2cos2θ=
==
===.
三、函數(shù)中的變形技巧
在學(xué)習(xí)函數(shù)的性質(zhì)中,往往一些條件不滿足,需要我們進(jìn)一步變形才能夠滿足函數(shù)的基本性質(zhì):
例題1.已知函數(shù)y=f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且滿足對(duì)任意x1,x2都有<0,若對(duì)任意的實(shí)數(shù)p,f(p-1)+f(p2+m)<0恒成立,求實(shí)數(shù)m的范圍。
[分析]<0,可以變形理解為f(x)為在R上單調(diào)減函數(shù),f(p-1)+f(p2+m)<0可以變形成為抽象函數(shù)不等式的
形式。
解:∵f(p-1)+f(p2+m)<0∴f(p-1)<-f(p2+m)。又∵f(x)是奇函數(shù),∴f(p-1)
例題2.已知函數(shù)f(x)對(duì)任意的實(shí)數(shù)x、y都有f(x)+f(y)-1=
f(x+y),且當(dāng)x>0時(shí),f(x)>1.求證:函數(shù)f(x)在R上是增函數(shù)。
[分析]:因?yàn)槌橄蠛瘮?shù)不知道解析式,所以不能代入求f(x1)-f(x2),但可以借助題目提供的函數(shù)性質(zhì)來(lái)確定f(x1)-f(x2)的大小,這時(shí)就需要根據(jù)解題需要對(duì)抽象函數(shù)進(jìn)行賦值。
證明:方法一 設(shè)x1,x2是實(shí)數(shù)集上的任意兩個(gè)實(shí)數(shù),且x1>x2。令x+y=x1,y=x2則x=x1-x2>0.f(x1)-f(x2)=f(x+y)-f(y)=f(x)+f(y)-1-f(y)=f(x)-1.
∵x>0,∴f(x)>1,∴f(x)-1>0,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2)
函數(shù)f(x)在R上是增函數(shù)。
方法二 設(shè)x1>x2,則x1-x2>0,從而f(x1-x2)>1,即f(x1-x2)-1>0。f(x1)=f [x2+(x1-x2)]=f(x2)+f(x1-x2)-1>f(x2)∴f(x)在R上是增
函數(shù)。
通過(guò)以上幾種題型的變形技巧,我們可以看出數(shù)學(xué)變形思想是高中數(shù)學(xué)解題的一種重要的思想方法,如果能巧妙地利用變形技巧,可以使許多難題迎刃而解,化繁為簡(jiǎn),化難為易,變形能力的強(qiáng)與弱,直接影響到考試解題能力的高低,同時(shí)也需要學(xué)生在實(shí)踐中反復(fù)練習(xí),以至于能靈活運(yùn)用。
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