湖南省株洲市茶陵縣第三中學(xué) 羅軍明
在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,我們遇到了許多種較難的數(shù)學(xué)試題。從直觀的方法解有一定的困難,但我們可以從另一個角度通過技巧性轉(zhuǎn)化把問題簡單化、形象化。本文就對此類問題解述幾種方法。
此種方法是利用幾何方法解決代數(shù)問題,關(guān)鍵是找到問題的突破口。
例1 等差數(shù)列{an}中,已知求am+n。
分析:若用一般方法,需列方程組,設(shè)未知數(shù)、消元,較復(fù)雜。下面利用幾何方法試一試,等差數(shù)列的通項公式是一個關(guān)于n的一次式,其圖象是直線上的一系列點。如圖示:
點A(n,an)與點B(m,am),即點A(n,m)與點B(m,n)兩點關(guān)于y=x對稱。所以kAB=-1,AB方程為:
所以求am+n即求當x=m+n時,y的值,此時y=-(m+n)+m+n=0,
所以am+n=0。
此種解法在于變更主元,充分利用已知條件,經(jīng)過適當?shù)霓D(zhuǎn)化,從另外的角度來解決問題,使問題變得簡單、明朗化。
例2 設(shè)不等式(2x-1)>m(x2-1)對滿足的一切實數(shù)m恒成立,求x的范圍。
分析:若采用一般方法分類討論,則過程很復(fù)雜。下面我變更主元,把m看作未知數(shù),化為關(guān)于m的一次函數(shù),會使問題簡單易懂。
要使f(m)<0在m∈[-2,2]上恒成立,則有:
此種方法主要涉及多元函數(shù)中求最值,由于多元函數(shù)的難點在于它多元,因此,化多元函數(shù)為一元函數(shù)是解決多元函數(shù)最值問題的重要途徑之一,而三角代換是化多元為一元最常用的方法。
分析:聯(lián)想到cos2θ+sin2θ=1進行三角代換。
該方法主要利用我們熟悉的公式及模型,從問題的條件出發(fā),通過一定的轉(zhuǎn)化達到借石攻玉的效果。
A.橢圓 B.拋物線 C.雙曲線 D.圓
解析:從問題的結(jié)構(gòu)和特點出發(fā),注意到題目自身(或隱含)的幾何性質(zhì)進行廣泛聯(lián)想,構(gòu)造一個與條件或問題相關(guān)的數(shù)學(xué)模型?!皵?shù)”中覓“形”,另辟蹊徑,實現(xiàn)問題轉(zhuǎn)化,則會出奇制勝。根據(jù)代數(shù)式的幾何意義便可建立模型,將數(shù)轉(zhuǎn)化為形。方程變?yōu)?,左邊可看作點P(x,y)到原點的距離,右邊則為點P(x,y)到直線3x+4y-12=0的距離,而這正好符合拋物線的定義,故選擇B。