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数学转化和化归思想
1.化归思想方法:就是在研究和解决有关数学问题时,
采用某种手段或方法将问题通过变换使之转化,进而
达到使问题解决的一种方法,在解决数学问题时,常
遇到一些问题直接求解较为困难,需将原问题转化为
一个新问题(相对来说,对自己较为熟悉)通过对新问
题的求解,达到解决原问题的目的.
2.转化思想方法:是实现问题的规范化、模式化以便
应用已知的理论、方法和技巧,达到问题的解决,其
思维过程的形式如图.解题的过程就是“转化”的过
程,“转化”是解数学题的重要思想方法之一.;
3.转化具有多样性、层次性和重复性的特点,为了实
施有效的转化,既可以变更问题的条件,也可以变更问
题的结论;既可以变换问题的内部结构,又可以变换问
题的外部形式,这就是多样性.转化原则既可以应用于
沟通数学与各分支学科的联系,从宏观上实现学科间
的转化,又能调动各种方法与技术,从微观上解决多种
具体问题,这是转化的层次.而解决问题时可以多次的
使用转化,使问题逐次达到规范化,这是转化原则应用
的重复性.;
1.函数y=sin4x+cos2x的最小正周期是 ( )
A. B. C. D.
解析
;2.在直角坐标系中,O是坐标原点,
动点P在直线x=3上运
动,若从动点P向Q点的轨迹引切线,则所引切线长的
最小值为 ( )
A.4 B.5 C. D.
解析 点Q的轨迹是以(-2,-2)为圆心,半径为1的圆,
要使所求切线长最小,只要使圆心到直线x=3的距
离最短即可.
;3.设椭圆 (a>b>0)的半焦距为c,直线l过
(0,a)和(b,0),已知原点到l的距离等于 ,则椭
圆的离心率为 ( )
A. B. C. D.
解析 直线方程为l:ax+by-ab=0,
所以 ,
变形为12e4-31e2+7=0,再解出 .;4.设O是坐标原点,A(1,1),若B(x,y)满足
,则 取最小值时,
点B的个数 ( )
A.1 B.2 C.3 D.无数个
解析 点B(x,y)满足
画出可行域如图阴影部分,又A(1,1),
B(x,y),令 =x+y=t,则由t得
几何意义可知,当过圆中B1、B2两点
时,t的值最小,此时tmin=3,所以
取最小值时,点B的个数为2.;
题型一 等与不等的转化与化归
【例1】若a、b是正数,且满足ab=a+b+3,求ab的取
值范围.
解 方法一(看成函数的值域)
∵ab=a+b+3,
∴
即a>1或a<-3,又a>0,
∴a>1,故a-1>0.
当且仅当 ,即a=3时取等号.;又a>3时, 是关于a的单调增函数.
∴ab的取值范围是[9,+∞).
方法二(看成不等式的解集)
∵a,b为正数,
∴ab≥9.
【探究拓展】将一个等式转化成不等式,是求变量取
值范围的重要方法,通常利用函数的单调性解答此类
问题,或者利用基本不等式解答这类问题.;变式训练1 已知三实数a,b,c成等比数列,且a+b+c=m
(m是正常数),求b的取值范围.
解 方法一 设三个实数为
由a+b+c=m,得
;方法二 因为a,b,c成等比数列,所以b2=ac,
又a+b+c=m,所以
则a、c是关于x的方程x2-(m-b)x+b2=0的两个实数根,
所以Δ=[-(m-b)]2-4b2≥0,;题型二 正与反的转化与化归
【例2】试求常数m的范围,使曲线y=x2的所有弦都不
能被直线y=m(x-3)垂直平分.
解 由题意可知,m≠0,
所以设抛物线上两点 关于直线y=m(x-3)
对称,于是有:;
因为存在x1∈R使上式恒成立,
即12m3+2m2+1<0,
也即(2m+1)(6m2-2m+1)<0.
因为6m2-2m+1>0恒成立,
所以2m+1<0,所以 .
即当 时,抛物线上存在两点关于直线
y=m(x-3)对称.
所以当 时,曲线y=x2的所有弦都不能被直线
y=m(x-3)垂直平分
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