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文檔簡介
指導(dǎo)三巧用八種解題術(shù)
“探求思路、圖體向?qū)А毙g(shù)
對(duì)題設(shè)條件不夠明顯的數(shù)學(xué)問題求解,注意相關(guān)的圖形,巧用圖形作向?qū)?,可打破思維瓶
頸,多途徑找到突破方法.尤其是對(duì)一些以函數(shù)、三角函數(shù)、不等式等形式給出的命題,其本
身雖不帶有圖形,但可以設(shè)法構(gòu)造相應(yīng)的輔助圖形進(jìn)行分析,將代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題來
解.力爭(zhēng)做到有圖用圖,無圖想圖,補(bǔ)形改圖,充分運(yùn)用其幾何特征的直觀性來啟迪思維,從而
較快地獲得解題的途徑這就是“用圖探路術(shù)”.
[例1]已知函數(shù)/'(X)=x(lnX-ax)有兩個(gè)極值點(diǎn),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()
A.(—8,0)B.(0,0
C.(0,1)D.(0,+8)
[解析]B[
J」
函數(shù)/1(x)的定義域?yàn)?0,+8)/(x)=lnx+1—2ax.
函數(shù)/(%)=%(lnx—ax)有兩個(gè)極值點(diǎn),等價(jià)于In1—2ax=0在(0,+8)上有兩個(gè)不
相等的實(shí)數(shù)根,令力(x)=lnx,g(x)=2ax—1,則函數(shù)力(x)=lnx的圖象與函數(shù)g(x)=2dx—1
的圖象在(0,+8)上有兩個(gè)不同的交點(diǎn).
設(shè)函數(shù)力(x)=lnx與函數(shù)g(x)=2ax—1的圖象相切于點(diǎn)力(加,In/〃),其中加>0,函數(shù)g(x)
的圖象在點(diǎn)力處的切線的斜率為k=2a,函數(shù)力(才)的圖象在點(diǎn)力處的切線的斜率為〃=[,2a
in
直線g(x)=2ax—1過點(diǎn)(0,—1),/.
.In/??+!1
mm
解得m=1,
,當(dāng)函數(shù)力(x)與g(x)的圖象相切時(shí),
又兩函數(shù)圖象有兩個(gè)交點(diǎn),...aC(0,
[活學(xué)活用1]
(2019?杭州二模)設(shè)a,6“是單位向量,且a?6=0,則(a—c)?(6—c)的最小值為()
A.-2B.72-2
c.-1D.1-72
解析:D[
由于(a—c)?(6—c)=—(a+6)?c+1,因此等價(jià)于求(a+6)?c的最大值,這個(gè)最大值
只有當(dāng)向量a+6與向量c同向共線時(shí)取得.由于a?b=0,故aLb,如圖所示,|H+引=*\/2,Ic
=1.當(dāng),=0時(shí),(a+ZO-c取得最大值且最大值為也.故所求的最小值為1一蚯.]
解題術(shù)二“解題常招,設(shè)參換元”術(shù)
在解答數(shù)學(xué)問題時(shí),我們常把某個(gè)代數(shù)式看成一個(gè)新的未知數(shù),或?qū)⒛承┳冊(cè)昧硪粎⒆?/p>
量的表達(dá)式來替換,以便將所求的式子變形,優(yōu)化思考對(duì)象,讓原來不醒目的條件,或隱含的信
息顯露出來,促使問題的實(shí)質(zhì)明朗化,使非標(biāo)準(zhǔn)型問題標(biāo)準(zhǔn)化,從而便于我們將問題化繁為簡、
化難為易、化陌生為熟悉,從中找出解題思路.這種通過換元改變式子形式來變換研究對(duì)象,
將問題移至新對(duì)象的知識(shí)背景中去探究解題思路的做法,就是“設(shè)參換元術(shù)”,常見的換元
法:三角代換、比值代換、整體代換等.
2
[例2]已知橢圓。方程為a+/=1,且直線7:勿與圓0:x+/=1相切,若直線
1與橢圓。交于MN兩點(diǎn),求帆面積的最大值.
[解析]圓。的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),半徑r=l,由直線1:y=kx+m,即kx—y+m=0與圓ft
x+y=l相切,得《魯亨=1,故有/2=1+后①
(2
j+y=1,
叫4
、y=kx+口],
消去y得(4A2+1)x+84%x+4/—4=0.
設(shè)M(xi,yi),MA2,㈤,
8km4石一4
蛆j用+自=-
所以|才1—X2「=(矛1+矛2)2—4必X2
(8km\-4
li—m+
?.②
發(fā)+2
將①代入②,得|XLX2「=2,
如I_I4v3|用
故|由一尼|一4r+1,
所以|.削=也+〃|汨一短|=y1+42?卷+]
4yj3六六十
4^+1
故△。眼的面積|^1X1=紐與下件
[活學(xué)活用2]
(1)函數(shù)/'(x)=sinx+cosx+2sinxcos—,彳戶勺最小值是一
解析:f(x)=sinx+cosx+2sinxcosx—(sinx+cosA):+sinx+cosx-1,令sin
nJlJTJlI—L,
x+cosx=L則f=-^2sin(x+—I??.,?原函
I~eo,—,.0<
數(shù)可化為g(t)=d+c—l(OWtW^)...?函數(shù)g(t)=/+c—1的圖象開口向上,其對(duì)稱軸的
方程為r=-M?.當(dāng)仁々正時(shí),名(。單調(diào)遞增.當(dāng)t=0時(shí),g(t)取得最小值一1.
答案:一1
(2)已知a>0,b>0,a+/j~ab^3,則2a+0的最大值是.
解析:令力=2a+b(1>0),則b=Z-24代入,+4—86=3,得7#—5at+f2—3=0,
由關(guān)于a的一元二次方程有解得,△=25d—28"-3)20,即/W28,所以0<應(yīng)24,當(dāng)
5
'7--10巾a+25=0,
且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),故2a+6的最大值是2巾.
.2a+6=2干,
答案:2小
解題術(shù)三…一“巧設(shè)變量,引參搭橋”術(shù)
當(dāng)題目條件中的已知量或變量無法直接與要求的結(jié)論之間建立關(guān)系時(shí),可考慮引入一些
中間變量,即參數(shù)(可以是角度、線段、斜率及點(diǎn)的坐標(biāo)等),來溝通條件與結(jié)論之間的聯(lián)系,這
是一種非常重要的解題思想方法,即“引參搭橋”術(shù).
[例3]已知橢圓G9/+爐=m2(卬>0),直線/不過原點(diǎn)。且不平行于坐標(biāo)軸,/與。有
兩個(gè)交點(diǎn)A,8,線段A?的中點(diǎn)為M.
(1)證明:直線QV的斜率與/的斜率的乘積為定值;
(2)若直線/過點(diǎn)修,延長線段0M與C交于點(diǎn)P,四邊形力以能否為平行四邊形?若
能,求此時(shí)1的斜率;若不能,說明理由.
[解析]⑴證明:設(shè)直線/:尸4x+Z?(4WO,6W0),4(x1,3,6(題,㈤…"(揚(yáng)外?
將尸布+6代入9/+/=/得(左+9)/+24以+爐一病=0,故
為+茲—kb,?,9b
刈=——=后兩,刈+"=布.
于是直線的斜率在泌=之二型=—2則心?4=—9.
所以直線的/的斜率與1的斜率的乘積為定值.
(2)四邊形的陽能為平行四邊形.
因?yàn)橹本€1過點(diǎn)4所以1不過原點(diǎn)且與c有兩個(gè)交點(diǎn)的充要條件是k>0,23.
9
由⑴得直線QV的方程為y=一甘
設(shè)點(diǎn)尸的橫坐標(biāo)為名
2_接意士k/n
得石一9A2+81;即x—
P3迎+9
將修,力代入1的方程得b^°~k,
「ukk-m
因止匕Xst=',+.
當(dāng)且僅當(dāng)線段力8與線段8互相平分,即檢=2.時(shí),四邊形勿陽為平行四邊形.
于是隊(duì):+―解得%=4-巾,&=4+于.因?yàn)閗>0,太豐3,7=1,2,所
以當(dāng)1的斜率為4—巾或4+#時(shí),四邊形位用為平行四邊形.
[活學(xué)活用3]
已知△?(比?為等腰三角形,46=4C磔是其腰4C的中線,且BD=3,求面積的最大值.
A
解析:設(shè)AB=2x,/BAC=〃,Je(O,r),貝ij1
故&儂=;?2x?2x?sin^=2/sin夕,
9
在△/如中,皮2初+布—2四?皿"°s。,解得V=57T,故a瞰=2/in'=
18sin。
^e(0,JI),
5—4cosO'
令久0)=148si——n9小°£(0,“),則/(。)=------——8L一,
5-4cos0-4cos0
4
令cos%=己%w(o,冗),故當(dāng)?!辏?,冊(cè))時(shí),/(。)>0,當(dāng)夕e(%,冗)時(shí),/(。)
□
c3
18XT□
<0,故A9)在%處取到極大值,也是最大值,故/(夕)皿=-----^=6,故△/回面積的最大
5-4x|
o
值為6.
答案:6
解題術(shù)也“變量交錯(cuò)、分離協(xié)調(diào)”術(shù)
對(duì)多個(gè)變量交叉混合布局的數(shù)學(xué)問題,在求解時(shí)往往需要分離變量,即將混為一團(tuán)的變量
分開,使之各自成為一個(gè)小整體,便于分別分析各自所具有的特征,研究它們之間的差異,從中
發(fā)現(xiàn)解題的思路.這種通過對(duì)變量的分離來協(xié)調(diào)變量間的關(guān)系,理順解題思路進(jìn)行各個(gè)擊破的
解題策略,就是“分離變量”的戰(zhàn)術(shù).
[例4]設(shè)函數(shù)A%)=lg/------,其中aGR,n是任意給定的正整數(shù),
且〃22,如果當(dāng)(-8,1]時(shí),f(x)有意義,求a的取值范圍.
[解析]由題意有1+2'+…+(〃-1)*+〃1>0,
從而a>-罔唱斗…
因?yàn)槎ń瘢ㄗ?1,2,…,1)是(―8,1]上的減函數(shù),
n—1n—1〃一1
所以;故a>
[以+(5+…+(鼎n2~2~,
[活學(xué)活用4]
o「]~|「1-
設(shè)函數(shù)g(x)=:+x+b對(duì)任意a?2,都有g(shù)(x)W10在彳,1上恒成立,求實(shí)數(shù)8
的取值范圍.
解析:變量分離.方W10—,令力⑸=7+x,貝IIh'(%)=1-4=
x—\[ax+y[a
y,
得x=F(極小值點(diǎn)),X=-F(極大值點(diǎn)),
故力(x)在(-8,一1)上單調(diào)遞增,在(一事,0)上單調(diào)遞減,在(0,5)上單調(diào)遞減,在
(^,+8)上單調(diào)遞增.
由此可知,爾x)在;,1上的最大值為/(;)與力(1)中的較大者.
又/([)一爾1)=3(a-;),adB,2,
.?./(3>人(1),.,"(x)1Mx=/(;)=4a+*所以,只需bW10—(4a+[)恒成立即可,又3(10
—(4a+[)w曰,從而得6的取值范圍是(一8,1.
答案:(-8,:
融題術(shù)五-“固勢(shì)推導(dǎo),反客為主”術(shù)
我們解答數(shù)學(xué)題時(shí)通常把注意力集中在主變?cè)?這是理所當(dāng)然的事.當(dāng)思維受阻時(shí),若
注重考查命題的求解趨勢(shì),依從條件與結(jié)論的內(nèi)在聯(lián)系變換思考方向,視其參變?cè)獮橹髯冊(cè)M(jìn)
行研究、推導(dǎo),也能得到解決問題的途徑,有時(shí)還能獲得問題的巧解.這種做法就是“反客為
主”的戰(zhàn)術(shù).
[例5]若f(x)=a/+2(2a—l)x+4a—7,a6N*,若F(x)至少有一個(gè)整數(shù)根,則a的取值
為.
[解析]依題意可知,當(dāng)f(x)=0時(shí),有2x+7=a(x+2):①
顯然,當(dāng)x=—2時(shí),方程①不成立.
2x+7
故有a=丁式/一2),②
x+
于是,當(dāng)a為正整數(shù)時(shí),則必有2x+7)(x+2”,且xGZ,寸一2,
即x必須滿足條件:-3WxWl(xdZ,xW-2).
由此可知,x只能在一3,—1,0,1中取值.
將一3,-1,0,1分別代入①中,得知:
僅當(dāng)%=-3,x=-l和x=l時(shí)能保證a為正整數(shù),且此時(shí)有a=l和a=5.
所以,當(dāng)a=l和a=5時(shí),原方程至少有一個(gè)整數(shù)根.
[答案]1或5
[活學(xué)活用5]
對(duì)于滿足Ilog2Pl<2的所有實(shí)數(shù)0,使f+px+l>2x+p恒成立的x的取值范圍為
解析:由Ilog?9<2,得;Vp<4.
由題意可設(shè)Ap)=(x—1"+(/-2*+1)>0,
易知f(0)是。的一次函數(shù),故要使AP)>0在peg,4)上恒成立,
》0,
則必須有xWl,且
7X—+X—
即*#1,且J4
、X—+X—-'>0,
IM,或X21,
解得4
〔xW-3或
且x#l,
由此可得xW—3或x>L
所以滿足題意的實(shí)數(shù)x的取值范圍是xW—3或x>l.
答案:(一8,-3]U(l,+8)
融題術(shù)n..“換位推理,聲東擊西”術(shù)
對(duì)有些命題在直接求解常感到困難或根本難以從條件入手,這時(shí)可避開正面強(qiáng)攻,從結(jié)論
的對(duì)立面入手,或考查與其相關(guān)的另一問題,或反例,從中也可以找到解決問題的途徑,有時(shí)甚
至還能獲得最佳的解法,這就是“聲東擊西”術(shù),常見的基本方式有反證法、補(bǔ)集法、反例法
等.
[例6]若拋物線上的所有弦都不能被直線尸火了一3)垂直平分,則k的取值范圍
是()
B.卜8,
D.+°°
[解析]D[設(shè)拋物線尸V上兩點(diǎn)/(汨,#),以打窟關(guān)于直線尸0L3)對(duì)稱的中
X\+X2#+后
點(diǎn)為P(Xo,Jb),則Ab^―,為―
由題設(shè)知正*=一—,所以三要=—一—
X\—X2K22k
又4?的中點(diǎn)P(ayo)在直線y=A(x—3)上,
所以字二件一3)=_空,
所以中點(diǎn)(一去1,—64—+1
由于點(diǎn)〃在的區(qū)域內(nèi),則_6A±l>f_±>
2I2k),
整理得(24+1)(6?2—24+1)VO,解得左〈一g.
因此當(dāng)在<一2時(shí),拋物線y=f上存在兩點(diǎn)關(guān)于直線y=A(x-3)對(duì)稱,于是當(dāng)衣》一%寸,
拋物線y=/上不存在兩點(diǎn)關(guān)于直線尸衣(X-3)對(duì)稱.
所以實(shí)數(shù)4的取值范圍為一看+8)故選D.]
[活學(xué)活用6]
己知函數(shù)F(x)=axZ_x+lnx在區(qū)間(1,2)上不單調(diào),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為
解析:f(*)=2a*T+:
①若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,2)上單調(diào)遞增,則f(x)20在(1,2)上恒成立,所以2aLi+:
1)上單調(diào)遞
,顯然函數(shù)_/=從力在區(qū)間
減,
所以從1)<力(力<£)即0<力(。</
由(*)可知,
O
②若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,2)上單調(diào)遞減,則f(x)WO在(1,2)上恒成立,所以2ax—1+1
WO,得后患勺
結(jié)合①可知,aWO.
綜上,若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,2)上單調(diào),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為(-8,0]u+8).
所以若函數(shù)/Xx)在區(qū)間(1,2)上不單調(diào),則實(shí)數(shù)a的取值范圍為(0,
答案:I)
解題術(shù)七“關(guān)注整體,設(shè)而不求”術(shù)
設(shè)而不求是數(shù)學(xué)解題中的一種很有用的手段,采用設(shè)而不求的策略,往往能避免盲目推演
而造成的無益的循環(huán)運(yùn)算,從而達(dá)到準(zhǔn)確、快速、簡捷的解題效果.
[方法1]整體代入,設(shè)而不求
在解決某些涉及若干個(gè)量的求值問題時(shí),要有目標(biāo)意識(shí),通過虛設(shè)的策略,整體轉(zhuǎn)化的思
想,繞開復(fù)雜的運(yùn)算過程,可使問題迅速得到解決.
[例7]已知等比數(shù)列中£是數(shù)列{aj的前“項(xiàng)和,5;=16,$〃=64,則S.的值為
[解析]設(shè)公比為q,由于Sz#2s網(wǎng)故
a
3]-q
=16,①
1—t7
于是2m
ai-q
=64,②
i-q
②+①得l+q"=4,則9=3,
_3m
所以—
l-q
=16X(1+3+3,
=208.
[答案]208
[方法2]轉(zhuǎn)化圖形,設(shè)而不求
有些代數(shù)問題,通過挖掘題目中隱含的幾何背景,設(shè)而不求,轉(zhuǎn)化成幾何問題求解.
[例8]設(shè)a"均為正數(shù),且a+b=l,則q2a+l+#26+l的最大值為
[解析]設(shè)u—y)2a+l,
v^2b+l(u>l,7>1),
u+v=嗎
u+v=m,
則同時(shí)滿足
u+r=4,
其中u+r=R表示直線,〃為此直線在y軸上的截距.
u+j=4是以原點(diǎn)為圓心,2為半徑的圓在第一象限內(nèi)的一部分圓弧,如圖所示,顯然直線
與圓弧相切時(shí),所對(duì)應(yīng)的截距力的值最大.
由圖易得偏ax=2>\y2,
即.2a+l+.26+1<272.
[答案]272
[方法3]適當(dāng)引參,設(shè)而不求
恰當(dāng)合理地引入?yún)?shù),可使解題目標(biāo)更加明確,已知和欲求之間的聯(lián)系得以明朗化,使問
題能夠得到解決.
[例9]已知對(duì)任何滿足(x—1/+/=1的實(shí)數(shù)x,%不等式恒成立,求實(shí)數(shù)k
的取值范圍.
x=l+cos0,
[解析]由題意設(shè)
y=sin0,
貝!Jg(=x+y+4=sin0+cos。+1+々
=A^sin(?+2)+1+42—小+1+上
令一市+1+420,得k^yfi-1.
即實(shí)數(shù)4的取值范圍是[4一1,+8).
[答案][蛆T,+8)
[方法4]巧設(shè)坐標(biāo),設(shè)而不求
在解析幾何問題中,對(duì)于有關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)采用設(shè)而不求的策略,能促使問題定向,簡便化歸,
起到以簡馭繁的解題效果.
[例10]設(shè)拋物線y=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F,經(jīng)過點(diǎn)廠的直線交拋物線于A,8兩點(diǎn),點(diǎn)C
在拋物線的準(zhǔn)線上,且比〃x軸,求證:直線4c經(jīng)過原點(diǎn)0.
[證明]
設(shè)/l(2pti,2ptd,2ptJ,則《一多2Pq.
因?yàn)檫^焦點(diǎn)F,
所以2pt\?2Pt2=-6、
得£1-2=一彳.
又直線%的斜率在”=辿包=—46=?,
PM
~2
直線0A的斜率ko.\~2pf'~則k"=k“,
故A,0,C三點(diǎn)共線,即直線4C經(jīng)過原點(diǎn)0.
[活學(xué)活用7]
(1)一直線被兩直線4x+y+6=0,3x—5y—6=0截得的線段中點(diǎn)恰好是坐標(biāo)原點(diǎn),則這條
直線的方程為.
解析:設(shè)所求直線分別交直線4x+y+6=0,3x—5y-6=0于點(diǎn)M,N,設(shè)必(劉,㈤,則有4x。
+%+6=0.①
因?yàn)镸,N關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以M—施,一㈤,從而一38+5%—6=0.②
由①+②得選+6%=0.③
顯然加新,④,川(一劉,一㈤,0(0,0)三點(diǎn)的坐標(biāo)均適合方程③.
故所求直線的方程為x+6尸0.
答案:x+6y=0
xyit
(2)已知橢圓蕨+w=1,A,K為焦點(diǎn),點(diǎn)。為橢圓上一點(diǎn),則SMF\PFz=
zoyo
解析:設(shè)I9I=T|"PF]=r2,
由橢圓定義得「1+與2=10.①
71
由余弦定理得zf+r2—2rir2cos—=64.②
①2-②得,ri/2=12,
所以桃=Brssing=3/.
答案:
(3)已知凡內(nèi)是橢圓2/+/=4的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)P是橢圓上在第一象限內(nèi)的點(diǎn),且崩?麗
=1.過點(diǎn)P作傾斜角互補(bǔ)的兩條直線PA,如分別交橢圓于A,6兩點(diǎn).
(i)求點(diǎn)尸的坐標(biāo);
(ii)求直線的斜率.
解析:3)設(shè)尸血〃),因?yàn)辄c(diǎn)尸在橢圓上,
所以2m2+〃2=4,加>o,n>0.①
又橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為3+5=1,
設(shè)內(nèi)(0,啦),4(0,f),
所以麗?麗=(一0,啦一/?)?(一而,一\/^—〃)=1,由此可得勿2+^=3.②
由①②解得加=1,n—yji,
即所求點(diǎn)尸的坐標(biāo)為
(ii)設(shè)月(小,力),6(您⑸,因?yàn)辄c(diǎn)46在橢圓上,所以2#+4=4,2三+遂=4,兩式相減得
2(小一加(小+及)+(%一姓)(%+%)=0.
UUZ,%-%c布+生小
所以k產(chǎn)-----=—2?——.③
X\—Xz八十度
同理可得kAr=~~~平=-2*'1+%,④
為一1%+港
k由Xz+l小
km-----1=—2?―-7=.(5)
熱—1yz+y/2
因?yàn)镻A,如傾斜角互補(bǔ),所以kw+krn=0.@
由④⑤左端及⑥得X\yi+Xiy\—y[2,(x2+Xi)—(%+㈤+2啦=0,⑦
由④⑤右端及⑥得為%+的必+蛆(及+*1)+(%+%)+24=0,⑧
由⑧一⑦得2^^(茲+%)+2(yi+J2)=0,
即%+度=—、也(汨+生),⑨
由③⑨得hs=y/2.
融題術(shù)n”解題卡殼,攻堅(jiān)突圍”術(shù)
思維受限一般出現(xiàn)在壓軸題或計(jì)算量大的題上,有時(shí)也出現(xiàn)在?一些條件特殊的選擇題、填
空題上,這些題不一定就是做不好的題或是難度很大的題,而可能是因某些運(yùn)算或推理繁雜感
到心理緊張而導(dǎo)致一下子想不出解決方法的題.
一般來說,對(duì)此類問題的突圍關(guān)鍵在于如何針對(duì)已有的信息與所求目標(biāo)的差異進(jìn)行綜合
分析,整合相關(guān)的結(jié)論(包括已推得的結(jié)論),注重信息的遷移.要注重考查命題所涉及的概念、
定理,把握命題的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模仿探索,力爭(zhēng)做到求什么,想什么.在
審查已做的運(yùn)算、推理與所求結(jié)論的要求是否正確時(shí),要注重隱含條件的挖掘與整合,仔細(xì)清
查還有哪些條件未用上,還有哪些相關(guān)的通法未用到,力爭(zhēng)做到給什么,用什么.在將條件與結(jié)
論聯(lián)系起來時(shí),要勇于試探、創(chuàng)新思維,注重類比、猜想、湊形、配式,力爭(zhēng)做到差什么,找什
么.這就是我們常常說的“思維受限突圍術(shù)”.常見的突圍策略有以下兩種:
[策略1]前難后易空城計(jì)
對(duì)設(shè)有多問的數(shù)學(xué)命題,若前一問不會(huì)解,而后面的幾問又是自己容易解的,或是可用第
一問的結(jié)論來求解的,此時(shí)應(yīng)放棄第一問的求解,著重攻后面的幾問,并將第一問的結(jié)論作為
后幾問的條件使用,巧妙地配合題設(shè)條件或有關(guān)定理解答后面的問題.這種利用自己根本不懂
或不會(huì)證明的問題條件來解后幾問的做法,就是數(shù)學(xué)解題中的“空城計(jì)”,即前問難后問易,
棄前攻后為上計(jì)(有時(shí)也說成:前難后易前問棄,借前結(jié)論攻后題).
[例11]設(shè)函數(shù)£(x)=x"+6x+c(〃CN*,6,cCR).
(1)設(shè)〃22,6=1,c=-1,證明:£(x)在區(qū)間1)內(nèi)存在唯一零點(diǎn);
(2)設(shè)n=2,若對(duì)任意荀,土盧[-1,1],有|E(不)一分(丁|W4,求b的取值范圍;
⑶在⑴的條件下,設(shè)的是£(x)在$1)內(nèi)的零點(diǎn),判斷數(shù)列起兩…,為,…的增減性.
[解析](1)證明:當(dāng)8=1,。=-1,〃22時(shí),
£(x)=x+%—1.
加⑴=仔一界1<0,
.,??(X)在91)內(nèi)存在零點(diǎn).
又?.?當(dāng)1)時(shí),/(必=〃/1+1>0,
???£(x)在41)上是單調(diào)遞增的,
;.£(x)在區(qū)間1)內(nèi)存在唯一零點(diǎn).
(2)當(dāng)77=2時(shí),fz(x)=x+bx+c.
對(duì)任意X\y生£[―1,1]都有|^(X1)一分(12)|W4等價(jià)于£(x)在[―1,1]上的最大值與最小
值之差力又4.據(jù)此分類討論如下:
①當(dāng)空即I引>2時(shí),
游=I6⑴一工(-1)I=2㈤>4,與題設(shè)矛盾.
②當(dāng)一即0<bW2時(shí),
M=E(D—4一胃=修+1)W4恒成立.
③當(dāng)OW-^Wl,即一2WK0時(shí),
歷=£(—1)一/{一胃=修-1)'W4恒成立.
綜上可知,-2W6W2.
⑶解法一:設(shè)x“是£(x)在$1)內(nèi)的唯一零點(diǎn)(后2),£(x,,m=0,
fn+1(為+1)=Xnt1+Xn+1—1=0,Xn+\£1),
于是有fn(x)=0=£+1(為+1)=Z+l+An4-i—KZ+l+Xz+l—1=/;,(X,+1).
又由(1)知£(x)在&,1)上是單調(diào)遞增的,
故園<茄+](〃22),
所以數(shù)列Xk照,…,居???是遞增數(shù)歹I」.
解法二:設(shè)為是£(x)在&,1)內(nèi)的唯一零點(diǎn).
£+1(藥)£+1(1)=(/'+%—1)(1"'+1—1)
=x:+'+X"—1<0+題一1=0,
則£+i(x)的零點(diǎn)藥+i在U.1)內(nèi),
故x“VX"+i(〃22),
所以數(shù)列及,心…,.…是遞增數(shù)列.
[點(diǎn)評(píng)]第(1)問可利用函數(shù)的單調(diào)性及零點(diǎn)存在性定理進(jìn)行解題,但第(2)問較麻煩,很
多同學(xué)不會(huì)做或耽誤較長時(shí)間,從而延誤了第(3)問的解答.事實(shí)上,由題意可知,第(3)問的解
答與第(2)問沒有任何關(guān)系,但與第(1)問是相關(guān)的,且非常容易解答,因此我們可跨過第(2)問,
先解決第(3)問,從而加大了本題的得分率,這是解決此類題的上策之舉.
[策略2]前解倒推混戰(zhàn)術(shù)
有些數(shù)學(xué)命題的求解,開始入手還較為順暢,但一到最后就難以繼續(xù)進(jìn)行了.此時(shí)若知悉
它的大致趨勢(shì)和結(jié)果,可依從所求結(jié)論的形式、特點(diǎn),進(jìn)行反推、湊形,直到得出大致與所要達(dá)
到的目標(biāo)相當(dāng)、相同或相似的式子,再來巧妙地進(jìn)行溝通也是可行的.對(duì)于這一步雖然是自己
做不到的,但這樣寫了幾下,卻可能全都是對(duì)的.也就是說,對(duì)此解答,自己是以其昏昏,卻能使
人昭昭.因?yàn)閯e人看上去確實(shí)是一步接著一步寫的,沒有什么跳躍,也沒掉什么關(guān)鍵步.這一
戰(zhàn)術(shù)與“中間會(huì)師”有點(diǎn)相似,但實(shí)質(zhì)卻不同.因?yàn)樗皇乔迩宄赝评磉^來的.這種不按
常規(guī)方式出牌,渾水摸魚的解題方法我們稱之為混戰(zhàn)術(shù):解題結(jié)尾路難行,倒推湊形亦為徑.
[例12]已知函數(shù)/'(x)=(x-2)e'+a(x—l)2有兩個(gè)零點(diǎn).
(1)求a的取值范圍;
(2)設(shè)總是f(x)的兩個(gè)零點(diǎn),求證:xi+x2<2.
[解析]⑴f(x)=(x—l)e'+2a(x—l)=(x—1)(e*+2a).
①設(shè)a=0,則/Xx)=(x—2)e',F(x)只有一個(gè)零點(diǎn).
②設(shè)a>0,則當(dāng)xG(—8,i)時(shí),£(%)<0;
當(dāng)xG(l,+8)時(shí),/(x)>0,
所以f(x)在(一8,1)內(nèi)單調(diào)遞減,在(1,+8)內(nèi)單調(diào)遞增.
又f(l)=—e,f(2)—a,取6滿足b<0且Z?<ln1,
則f(b)>^(Z?—2)+a(Z>—1/^>0,
故f(x)存在兩個(gè)零點(diǎn).
③設(shè)a<0,由f(x)=0得x=l或x=ln(-2a).
若a》一則ln(-2a)W1,故當(dāng)xR(1,+°°)時(shí),
f(x)>0,因此/'(x)在(1,+8)內(nèi)單調(diào)遞增.
又當(dāng)時(shí),F(x)<0,所以f(x)不存在兩個(gè)零點(diǎn).
若a<—|,則In(—2a)>1,
故當(dāng)x£(l,In(-2a))時(shí),f(x)<0;
當(dāng)xC(ln(—2a),+8)時(shí),(x)>0.
因此/Xx)在(l,ln(-2a))內(nèi)單調(diào)遞減,在(ln(-2a),+8)內(nèi)單調(diào)遞增.
又當(dāng)xWl時(shí),A%)<0,所以/'(x)不存在兩個(gè)零點(diǎn).
綜上,a的取值范圍為(0,+8).
(2)證明:不妨設(shè)X\<X2,由(1)知,xy(―8,1),至6(1,+°°),2—%2e(—8,1),又/(%)
在(一8,1)內(nèi)單調(diào)遞減,
所以的+茲V2等價(jià)于f(xi)>f(,2—xz),即f(2一及)<0.
由于/(2—:i~2)——.T.2e~~^2+a(:x:2—1)"
而/(J:2)=([2-2)e*2+d.(i:2—1)2=0,
所以f(2—漢2)=—乂2e*G—(*2—2)eG.
設(shè)g(x)=—xe2(*-2)e*,
則g'(X)=(X—1)(e2-A—eO.
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