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《沖刺60天2012年高考文科數(shù)學(xué)解題策略 專(zhuān)題八 第四節(jié) 運(yùn)用等價(jià)轉(zhuǎn)換思想解題的策略》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、等價(jià)轉(zhuǎn)換是四大數(shù)學(xué)思想之一,在研究和解決中較難數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),采用等價(jià)轉(zhuǎn)換思想,將復(fù)雜的問(wèn)題等價(jià)轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單的問(wèn)題,將難解的問(wèn)題通過(guò)等價(jià)轉(zhuǎn)換為容易求解的問(wèn)題,將未解決的問(wèn)題等價(jià)轉(zhuǎn)換為已解決的問(wèn)題.近幾年來(lái)高考試題要求學(xué)生要有較強(qiáng)的等價(jià)轉(zhuǎn)換意識(shí),等價(jià)轉(zhuǎn)換思想的應(yīng)用在近幾年來(lái)高考試題中處處可見(jiàn),是解高考試題常用的數(shù)學(xué)思想,難度值一般控制在.考試要求:(1)了解等價(jià)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)思想和遵循的基本原則;(2)了解等價(jià)轉(zhuǎn)換思想在解題中的作用;(3)掌握等價(jià)轉(zhuǎn)換的主要途徑、方法;(4)掌握幾種常見(jiàn)的等價(jià)轉(zhuǎn)換思路,靈活運(yùn)用等價(jià)轉(zhuǎn)換思想解決數(shù)學(xué)難題.題型一利用數(shù)學(xué)定義、公式構(gòu)造數(shù)學(xué)模型進(jìn)行等價(jià)
2、轉(zhuǎn)換例1.(1)求的值;(2)求函數(shù)的最大值.點(diǎn)撥:(1)利用所求式與余弦定理類(lèi)似,再結(jié)合正弦定理的推論求值;(2)將函數(shù)最值問(wèn)題轉(zhuǎn)換為向量數(shù)量積問(wèn)題,由數(shù)量積的不等式性質(zhì),求出最大值.解:(1)注意到所求式與余弦定理類(lèi)似,由∴原式=.(2)構(gòu)造向量則,由知,,∴,當(dāng)且僅當(dāng)與共線(xiàn)且方向相同時(shí),即時(shí)等號(hào)取得.變式與引申1:已知,且,求證:.題型二函數(shù)、方程及不等式解題中的等價(jià)轉(zhuǎn)換例2.(1)若、是正數(shù),且滿(mǎn)足,求的取值范圍.(2)已知奇函數(shù)的定義域?yàn)閷?shí)數(shù)集,且在上是增函數(shù),當(dāng)時(shí),是否存在這樣的實(shí)數(shù),使對(duì)所有的均成立?若存在,求出所有適合條件的實(shí)數(shù);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
3、點(diǎn)撥:(1)將一個(gè)等式轉(zhuǎn)換為不等式,是求變量取值范圍的重要的方法,通常利用函數(shù)的單調(diào)性解答此類(lèi)問(wèn)題,或者利用基本不等式解答這類(lèi)問(wèn)題.(2)本題是一道抽象函數(shù)單調(diào)性、奇偶性的綜合運(yùn)用的問(wèn)題,由函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性得出關(guān)于和的不等式,既然需求的取值,不防把此問(wèn)題轉(zhuǎn)換為關(guān)于的函數(shù)和不等式的問(wèn)題.解:(1)方法一(看成函數(shù)的值域),,而,,即或,又,,即,,當(dāng)且僅當(dāng),時(shí)等號(hào)取得.方法二(看成不等式的解集)為正數(shù),,又,,即,解得或(舍去),(2)由是上的奇函數(shù)可得,再利用的單調(diào)性,則可把原不等式轉(zhuǎn)換成為關(guān)于的三角不等式,是上的奇函數(shù),又在上是增函數(shù),故是上為增函數(shù).是上的增函
4、數(shù),即令,,.于是問(wèn)題轉(zhuǎn)換為對(duì)一切的,不等式恒成立,,即恒成立.又存在實(shí)數(shù)滿(mǎn)足題設(shè)的條件,.易錯(cuò)點(diǎn):(1)不能將等式轉(zhuǎn)換為函數(shù)或者不等式進(jìn)行研究;(2)由已知不等式,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性找不到和的不等式;錯(cuò)誤理解自變量只為,不能把問(wèn)題轉(zhuǎn)換為和的函數(shù)或不等式問(wèn)題;不能想到用復(fù)合函數(shù)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)研究的取值,并且容易把問(wèn)題看成是關(guān)于的不等式問(wèn)題,從而用根的分布來(lái)解決此問(wèn)題,較為繁瑣,容易出錯(cuò).變式與引申2:已知函數(shù)(I)求證:方程有實(shí)根;(II)在[0,1]上是單調(diào)遞減的,求實(shí)數(shù)a的取值范圍;(III)當(dāng)?shù)慕饧癁榭占?,求所有滿(mǎn)足條件的實(shí)數(shù)a的值.題型三引入相關(guān)參數(shù)進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)
5、換例3.設(shè),且,求的范圍.點(diǎn)撥:本題的解法有多種,數(shù)形結(jié)合,三角換元都是比較容易想到的方法,我們也可以引入相關(guān)參數(shù)進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)換解:由得,設(shè),則,代入已知等式得:,即,其對(duì)稱(chēng)軸為,由,則得,所以的范圍是.易錯(cuò)點(diǎn):忽視參數(shù)的取值范圍,將解得范圍擴(kuò)大;變式與引申3:設(shè)兩個(gè)向量和其中為實(shí)數(shù).若則的取值范圍是()A.B.C.D.題型四正向與反向思考中的等價(jià)轉(zhuǎn)換例4.試求常數(shù)的范圍,使曲線(xiàn)的所有弦都不能被直線(xiàn)垂直平分.點(diǎn)撥:在解答問(wèn)題時(shí),正難則反是轉(zhuǎn)換的一種有效手段,問(wèn)題的反面是存在一條弦能被直線(xiàn)垂直平分,解出問(wèn)題反面的范圍,則原問(wèn)題就出來(lái)了.解:假設(shè)拋物線(xiàn)上兩點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),顯
6、然,于是有,,因?yàn)榇嬖谑股鲜胶愠闪ⅲ?,即因?yàn)楹愠闪ⅲ?,所以,即?dāng)時(shí),拋物線(xiàn)上存在兩點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)對(duì)稱(chēng),所以當(dāng)時(shí),曲線(xiàn)的所有弦都不能被直線(xiàn)垂直平分.易錯(cuò)點(diǎn):不能從問(wèn)題的反面作為切入點(diǎn),對(duì)于垂直平分認(rèn)識(shí)不夠深刻,找不出關(guān)于的方程和不等式.變式與引申4:已知三個(gè)方程:中至少有一個(gè)方程沒(méi)有實(shí)數(shù)解,試求實(shí)數(shù)的取值范圍.本節(jié)主要考查:(1)等價(jià)轉(zhuǎn)換思想在解題中的應(yīng)用,幾種常見(jiàn)的等價(jià)轉(zhuǎn)換思路;(2)數(shù)形結(jié)合思想、方程思想、等價(jià)轉(zhuǎn)換思想以及邏輯推理能力、運(yùn)算求解能力等基本數(shù)學(xué)能力.點(diǎn)評(píng):等價(jià)轉(zhuǎn)換是把未知解的問(wèn)題轉(zhuǎn)換到在已有知識(shí)范圍內(nèi)可解的問(wèn)題的一種重要的思想方法,通過(guò)不斷的轉(zhuǎn)換,把不
7、熟悉、不規(guī)范、復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)換為熟悉、規(guī)范甚至模式法、簡(jiǎn)單的問(wèn)題,不斷培養(yǎng)和訓(xùn)練自覺(jué)的轉(zhuǎn)換意識(shí),將有利于強(qiáng)化解決數(shù)學(xué)問(wèn)題中的應(yīng)變能力,提高思維能力和技能、技巧,等價(jià)轉(zhuǎn)換要求轉(zhuǎn)換過(guò)程中前因后果是充分必要的,才保證轉(zhuǎn)換后的結(jié)果仍為原問(wèn)題的結(jié)果,等價(jià)轉(zhuǎn)換思想方法的特點(diǎn)是具有靈活性和多樣性,在應(yīng)用等價(jià)轉(zhuǎn)換的思想方法去解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的模式去進(jìn)行,它可以在數(shù)與數(shù)、形與形、數(shù)與形之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換;它可以在宏觀(guān)上進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)換,如在分析和解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,普通語(yǔ)言向數(shù)學(xué)語(yǔ)言的翻譯;它可以在符號(hào)系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)施轉(zhuǎn)換,即所說(shuō)的恒等變形,消去法、換元法、數(shù)形結(jié)合法、