论文部分内容阅读
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018) 11-0292-02
换元法是数学中一个非常重要且应用十分广泛的解题方法。我们通常把未知数或变数称为元,所谓换元法就是解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,從而使问题得到简化。换元法又称辅助元素法、变量代换法。它可以化高次为低次、化分式为整式、化无理式为有理式、化超越式为代数式,在研究方程、不等式、函数、数列、三角等问题中有广泛的应用。
然而换元法在高考求值域问题中也是相当重要的。
一、一般换元法
【例1】求函数的值域.
解:令,则且,
,
函数的值域为.
【变式1】求函数的值域.
二、三角换元
重要公式: 有着本质的联系!
【例2】(2005福建)已知实数满足,求的最小值.
解:,
令 ,则
的最小值为.
【例3】 求函数的值域.
解:令,其中.
,
.
● 反思: 角的范围为什么这么取?
【变式1】 求函数的最大值.
答案:.
【例4】(2009辽宁竞赛) 函数的最大值与最小值的乘积是 .
解:
,令,
所以答案是.
三、双换元
【例5】求函数的值域.
解:方法1:平方
当时,;当或1时,.
函数的值域为.
方法2:双换元
令,
则,其中
,则
(接下去可以用线性规划做,也可以三角换元)
令
【例6】 求函数的值域.
解:令,
则,其中
,其中
则,
令,其中
函数的值域为.
四、整体换元
【例7】 求函数的值域.
解:,
令,则,
其中,
【变式1】(2013新课标Ⅰ)
若函数的图像关于直线对称,则的最大值为 .
解:观察得是的两根,
的图像关于对称,
和也是的两根.
由已知,和是方程的两根,由韦达定理得.
令,则,其中,. 故答案为16.
五、结论换元
当待解题目的条件较繁而结论形式简单时,可考虑改变常规的习惯,逆向思考,结论换元,化未知为已知,获得简单方法。
【例8】已知,且,求的取值范围.
解:设,令,代入已知等式,
得 .
由
故的取值范围是.
六、小结
通过结论换元为用三角代换创造了条件,而且整体代入已知等式,转化为三角问题,十分巧妙,值得一学.
【变式1】实数满足,设,求的最大值和最小值.
解:设,
则
而
换元法是数学中一个非常重要且应用十分广泛的解题方法。我们通常把未知数或变数称为元,所谓换元法就是解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,從而使问题得到简化。换元法又称辅助元素法、变量代换法。它可以化高次为低次、化分式为整式、化无理式为有理式、化超越式为代数式,在研究方程、不等式、函数、数列、三角等问题中有广泛的应用。
然而换元法在高考求值域问题中也是相当重要的。
一、一般换元法
【例1】求函数的值域.
解:令,则且,
,
函数的值域为.
【变式1】求函数的值域.
二、三角换元
重要公式: 有着本质的联系!
【例2】(2005福建)已知实数满足,求的最小值.
解:,
令 ,则
的最小值为.
【例3】 求函数的值域.
解:令,其中.
,
.
● 反思: 角的范围为什么这么取?
【变式1】 求函数的最大值.
答案:.
【例4】(2009辽宁竞赛) 函数的最大值与最小值的乘积是 .
解:
,令,
所以答案是.
三、双换元
【例5】求函数的值域.
解:方法1:平方
当时,;当或1时,.
函数的值域为.
方法2:双换元
令,
则,其中
,则
(接下去可以用线性规划做,也可以三角换元)
令
【例6】 求函数的值域.
解:令,
则,其中
,其中
则,
令,其中
函数的值域为.
四、整体换元
【例7】 求函数的值域.
解:,
令,则,
其中,
【变式1】(2013新课标Ⅰ)
若函数的图像关于直线对称,则的最大值为 .
解:观察得是的两根,
的图像关于对称,
和也是的两根.
由已知,和是方程的两根,由韦达定理得.
令,则,其中,. 故答案为16.
五、结论换元
当待解题目的条件较繁而结论形式简单时,可考虑改变常规的习惯,逆向思考,结论换元,化未知为已知,获得简单方法。
【例8】已知,且,求的取值范围.
解:设,令,代入已知等式,
得 .
由
故的取值范围是.
六、小结
通过结论换元为用三角代换创造了条件,而且整体代入已知等式,转化为三角问题,十分巧妙,值得一学.
【变式1】实数满足,设,求的最大值和最小值.
解:设,
则
而