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在求解数学问题时,若能开拓思维空间,采用灵活多样的解题策略,往往可以以巧取胜,提高解题技巧,收到事半功倍的效果,提高思维的品质.下面举例说明,相信同学们能够从中受到有益的启示.
一、回归定义
在解答某些问题时,回归定义常常可获得题设信息所固有的本质属性,达到合理运算,准确判断,灵活选择的目的.
例1若a=ln22, b=ln33, c=ln55,则( ).
A. a C. c 解析∵a-b=ln22-ln33=3ln2-2ln36=ln8-ln96<0,
a-c=ln22-ln55=5ln2-2ln510=ln32-ln2510>0,
∴本题应选C.
点评平凡的解法,神奇的效果,使解题过程简单明了.
二、整体代换
此法无需考虑问题的细枝末节,而是注重通览全局,将问题作为一个完整的整体,通过分析问题的整体结构特征,通过整体代换,达到快捷求解的目的.
例2求sin10°·sin30°·sin50° · sin70°的值.
解析设A=sin10°·sin30°·sin50°·sin70°,B=cos10°·cos30°·cos50°·cos70°,则A·B=116sin20°·sin60°·sin80°·sin140°=116cos10°·cos30°·cos50°·cos70°=116B.
∵B≠0,∴A=116,即sin10°·sin30°·sin50°·sin70°=116.
点评根据已知三角式的整体结构,采用整体代换的方法,构造一个对偶式,于是将问题化繁为简,快速获解.
三、巧用特值
通过选取恰当的特殊数值进行简单的运算、推理或判断,可使问题快速获解.
例3已知y=f (x)是定义在R上的单调函数,实数x1≠x2,λ≠-1,α=x1+λx21+λ,β=x2+λx11+λ,若|f (x1)-f (x2)|<|f (α)-f (β)|,则( ).
A. λ<0 B. λ=0
C. 0<λ<1 D. λ≥1
解析由α、β的给出形式,不难联想到定比分点公式.若设A、B、P、Q分别是x1、x2、α、β在数轴上的对应点,则P、Q分向量AB、BA的比都是λ,又因为y=f (x)是单调函数,所以|f (x1)-f (x2)|<|f (α)-f (β)||x1-x2|<|α-β|,所以P是向量AB的外分点,从而λ<0.
若令f (x)=x,则可立即得出λ<0.
故应选A.
四、活用性质
许多数学问题利用性质都可顺利求解,因此对于数学中的一些性质我们务必要熟记,常会为解题带来方便.
例4设f -1(x)是函数f (x)=12(ax-a-x)(a>1)的反函数,则使得f -1(x)>1成立的x的取值范围是( ).
A. (a2-12a, +∞) B. (-∞,a2-12a)
C.(a2-12a, a) D. [a, +∞)
解析由a>1可知,f (x)是R上的递增函数,又f -1(x)>1,∴f [f -1(x)]>f (1),根据反函数的性质有x>f (1)=a2-12a.
故应选A.
五、数形结合
有些数学问题都具有鲜明的几何意义,解题时若能够数形结合,以形帮数,则可使问题快捷获解.
例5已知方程f (x)=(x-a)(x-b)-2(其中a A. α C. a<α 图1解析a、b是方程q(x)=(x-a)(x-b)=0的两根,作出函数f (x)、q (x)的图象,如图1所示.因此本题应选A.
点评有时解题思路难以打开,往往是由于数形分离所致,此时若能够认真分析题目的数形结合特征,从形中觅数,数中思形,常常可以快速地寻找到解题的突破口.
六、巧用估算
许多选择题都有一定的运算量,常规解法是列式计算,既费时又费力.若进行深层次的思考,常常只需一些简单的估算即可得出正确的结论来.
例6已知过球面上A、B、C三点的截面和球心的距离等于半径的一半,且AB=BC=CA=2,则球的表面积是( ).
A.16π4 B.8π3 C.4π D. 64π9
解析对于本题若先算出球的半径R,然后求球的表面积,是“小题大做”.其实对R作估算即可排除三个错误选项,注意到R不小于△ABC的外接圆半径233,故得S=4πR2≥4π(233)2=16π3,选项A、B、C的值都小于16π3.
故应选D.
七、特殊化法
对于一些选择题,运用特殊化方法求解,不仅可以快速获解,并且有利于提高思维的敏捷性.常用的特殊方法有:取特殊值、选特殊点、找特殊角、构特殊函数、画特殊图形等.
例7椭圆x29+y24=1的焦点为F1、F2,点P为其上的动点,当∠F1PF2为钝角时,点P横坐标的取值范围是.
解析设P(x, y),当∠F1PF2=90°时,点P的轨迹方程为x2+y2=5,由此可得点P的横坐标x=±35,又当点P在x轴上时,∠F1PF2=0°;点P在y轴上时,∠F1PF2为钝角,由此可得点P横坐标的取值范围是-35 八、活用结论
对于某些典型问题的结论若能熟记于心,常常会使解题走入捷径,凸显奇效,快速求解.
例8两条异面直线称为“一对”,则在正方体八个顶点间的所有连线中,成为异面直线的共有多少对?
解析如果以其中一条棱进行分类的话,很难搞清“重”与“漏”,然而大家对以下两题很熟悉:(1) 以正方体的八个顶点为顶点的三棱锥有多少个?(2) 如果两条异面直线称为“一对”的话,一个三棱锥中有多少对异面直线?故可将本题分解成两个熟悉的问题,即考虑一种对应.由于(1)的答案是C48-12=58个;(2)的答案是3对,故本题的答案为58×3=174对.
点评本题若直接寻找异面直线的对数,既繁琐还容易遗漏,而通过引入三棱锥,经过简单的计算三棱锥的个数,使得三棱锥的个数与异面直线的对数建立了一一对应关系,从而使问题转化为我们所熟悉的问题,
九、灵活转化
把不易解决的问题,通过灵活转化归结为熟悉易解的问题,从而达到快速求解的目的.
例9已知数列{xn}满足x2=x12,xn=12(xn-1+xn-2),n=3, 4, ….limn→∞xn=2,则x1=( ).
A.32 B. 3 C.1 D. 5
解析在已知递推式两边同时加上12xn-1,得到一个新的递推关系:xn+12xn-1=xn-1+12xn-2.显然数列{xn+1+12xn}是常数数列,并且xn+12xn-1=x2+12x1=x1,在该式两边同时取极限,得2+1=x1.
应选B.
点评将非常规的数列问题转换为等差、等比数列问题,是解决此类问题的基本方法.不过,切入点不同,繁简程度则会大相径庭.
(收稿日期:2014-12-20)
一、回归定义
在解答某些问题时,回归定义常常可获得题设信息所固有的本质属性,达到合理运算,准确判断,灵活选择的目的.
例1若a=ln22, b=ln33, c=ln55,则( ).
A. a C. c 解析∵a-b=ln22-ln33=3ln2-2ln36=ln8-ln96<0,
a-c=ln22-ln55=5ln2-2ln510=ln32-ln2510>0,
∴本题应选C.
点评平凡的解法,神奇的效果,使解题过程简单明了.
二、整体代换
此法无需考虑问题的细枝末节,而是注重通览全局,将问题作为一个完整的整体,通过分析问题的整体结构特征,通过整体代换,达到快捷求解的目的.
例2求sin10°·sin30°·sin50° · sin70°的值.
解析设A=sin10°·sin30°·sin50°·sin70°,B=cos10°·cos30°·cos50°·cos70°,则A·B=116sin20°·sin60°·sin80°·sin140°=116cos10°·cos30°·cos50°·cos70°=116B.
∵B≠0,∴A=116,即sin10°·sin30°·sin50°·sin70°=116.
点评根据已知三角式的整体结构,采用整体代换的方法,构造一个对偶式,于是将问题化繁为简,快速获解.
三、巧用特值
通过选取恰当的特殊数值进行简单的运算、推理或判断,可使问题快速获解.
例3已知y=f (x)是定义在R上的单调函数,实数x1≠x2,λ≠-1,α=x1+λx21+λ,β=x2+λx11+λ,若|f (x1)-f (x2)|<|f (α)-f (β)|,则( ).
A. λ<0 B. λ=0
C. 0<λ<1 D. λ≥1
解析由α、β的给出形式,不难联想到定比分点公式.若设A、B、P、Q分别是x1、x2、α、β在数轴上的对应点,则P、Q分向量AB、BA的比都是λ,又因为y=f (x)是单调函数,所以|f (x1)-f (x2)|<|f (α)-f (β)||x1-x2|<|α-β|,所以P是向量AB的外分点,从而λ<0.
若令f (x)=x,则可立即得出λ<0.
故应选A.
四、活用性质
许多数学问题利用性质都可顺利求解,因此对于数学中的一些性质我们务必要熟记,常会为解题带来方便.
例4设f -1(x)是函数f (x)=12(ax-a-x)(a>1)的反函数,则使得f -1(x)>1成立的x的取值范围是( ).
A. (a2-12a, +∞) B. (-∞,a2-12a)
C.(a2-12a, a) D. [a, +∞)
解析由a>1可知,f (x)是R上的递增函数,又f -1(x)>1,∴f [f -1(x)]>f (1),根据反函数的性质有x>f (1)=a2-12a.
故应选A.
五、数形结合
有些数学问题都具有鲜明的几何意义,解题时若能够数形结合,以形帮数,则可使问题快捷获解.
例5已知方程f (x)=(x-a)(x-b)-2(其中a A. α C. a<α 图1解析a、b是方程q(x)=(x-a)(x-b)=0的两根,作出函数f (x)、q (x)的图象,如图1所示.因此本题应选A.
点评有时解题思路难以打开,往往是由于数形分离所致,此时若能够认真分析题目的数形结合特征,从形中觅数,数中思形,常常可以快速地寻找到解题的突破口.
六、巧用估算
许多选择题都有一定的运算量,常规解法是列式计算,既费时又费力.若进行深层次的思考,常常只需一些简单的估算即可得出正确的结论来.
例6已知过球面上A、B、C三点的截面和球心的距离等于半径的一半,且AB=BC=CA=2,则球的表面积是( ).
A.16π4 B.8π3 C.4π D. 64π9
解析对于本题若先算出球的半径R,然后求球的表面积,是“小题大做”.其实对R作估算即可排除三个错误选项,注意到R不小于△ABC的外接圆半径233,故得S=4πR2≥4π(233)2=16π3,选项A、B、C的值都小于16π3.
故应选D.
七、特殊化法
对于一些选择题,运用特殊化方法求解,不仅可以快速获解,并且有利于提高思维的敏捷性.常用的特殊方法有:取特殊值、选特殊点、找特殊角、构特殊函数、画特殊图形等.
例7椭圆x29+y24=1的焦点为F1、F2,点P为其上的动点,当∠F1PF2为钝角时,点P横坐标的取值范围是.
解析设P(x, y),当∠F1PF2=90°时,点P的轨迹方程为x2+y2=5,由此可得点P的横坐标x=±35,又当点P在x轴上时,∠F1PF2=0°;点P在y轴上时,∠F1PF2为钝角,由此可得点P横坐标的取值范围是-35
对于某些典型问题的结论若能熟记于心,常常会使解题走入捷径,凸显奇效,快速求解.
例8两条异面直线称为“一对”,则在正方体八个顶点间的所有连线中,成为异面直线的共有多少对?
解析如果以其中一条棱进行分类的话,很难搞清“重”与“漏”,然而大家对以下两题很熟悉:(1) 以正方体的八个顶点为顶点的三棱锥有多少个?(2) 如果两条异面直线称为“一对”的话,一个三棱锥中有多少对异面直线?故可将本题分解成两个熟悉的问题,即考虑一种对应.由于(1)的答案是C48-12=58个;(2)的答案是3对,故本题的答案为58×3=174对.
点评本题若直接寻找异面直线的对数,既繁琐还容易遗漏,而通过引入三棱锥,经过简单的计算三棱锥的个数,使得三棱锥的个数与异面直线的对数建立了一一对应关系,从而使问题转化为我们所熟悉的问题,
九、灵活转化
把不易解决的问题,通过灵活转化归结为熟悉易解的问题,从而达到快速求解的目的.
例9已知数列{xn}满足x2=x12,xn=12(xn-1+xn-2),n=3, 4, ….limn→∞xn=2,则x1=( ).
A.32 B. 3 C.1 D. 5
解析在已知递推式两边同时加上12xn-1,得到一个新的递推关系:xn+12xn-1=xn-1+12xn-2.显然数列{xn+1+12xn}是常数数列,并且xn+12xn-1=x2+12x1=x1,在该式两边同时取极限,得2+1=x1.
应选B.
点评将非常规的数列问题转换为等差、等比数列问题,是解决此类问题的基本方法.不过,切入点不同,繁简程度则会大相径庭.
(收稿日期:2014-12-20)