数学解题的基本方法之一配方法

发布 2019-08-12 20:19:17 阅读 5593

陕西洋县中学(723300) 刘大鸣。

数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次。数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记。而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用。

可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”.数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常在学习、掌握数学知识的同时获得。

数学基本方法是数学思想的具体体现,是数学的行为,是解决问题的重要手段,它不仅有明确的内涵,而且具有模式化与可操作性的特征,有实施的步骤和做法。高考经典问题求解中的数学方法一般是指“配方法、换元法、待定系数法、反证法、数学归纳法、”等。有时在解决更小范围内的数学问题所使用的的具体方法是“代入法、消元法、比较法、割补法、等积法”等。

高考中常用的数学基本方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法等。

本系列专题通过概念与规律、 基础题型再现、思维启迪、经典问题回放、实战演练等环节对数学基本方法的应用进一步的夯实。

概念与规律】

配方法是对数学式子进行一种定向变形(配成“完全平方”)的技巧,通过配方找到已知和未知的联系,从而化繁为简。何时配方,需要我们适当**,并且合理运用“裂项”与“添项”、“配”与“凑”的技巧,从而完成配方。有时也将其称为“凑配法”.

最常见的配方是进行恒等变形,使数学式子出现完全平方。它主要适用于:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函数、二次代数式的讨论与求解,或者在三角变换和圆锥问题的简化运算等问题。

配方法使用的最基本的配方依据是二项完全平方公式(a+b)=a+2ab+b,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如:a+b=(a+b)-2ab=(a-b)+2ab;a+ab+b=(a+b)-ab=(a-b)+3ab=(a+)+b);a+b+c+ab+bc+ca=[(a+b)+(b+c)+(c+a)]

a+b+c=(a+b+c)-2(ab+bc+ca)=(a+b-c)-2(ab-bc-ca)=…

结合其它数学知识和性质,相应有另外的一些配方形式,如:1+sin2α=1+2sinαcosα=(sinα+cosα);x+=(x+)-2=(x-)+2 ;解析几何中的韦达定理和弦长公式;……等等。

基础题型再现。

1若实数a,b,c满足则的最大值为

2方程x+y-4kx-2y+5k=0表示圆的充要条件是___

a. 1 c. k∈r d. k=或k=1

3 已知sinα+cosα=1,则sinα+cosα的值为___

a. 1b. -1c. 1或-1 d. 0

4 函数y=log (-2x+5x+3)的单调递增区间是___

abcd. [3]

5. 已知方程x+(a-2)x+a-1=0的两根x、x,则点p(x,x)在圆x+y=4上,则实数a=__

6 双曲线的两个焦点f1,f2,点p在双曲线上,若,求p到x轴的距离。

思维启迪】

1:如何求最大值,只有对所求值重新整理,凑用题设和配方切入,

2:配方成圆的标准方程形式(x-a)+(y-b)=r,解r>0即可,选b。

3:已知等式配方凑成(sinα+cosα)-2sinαcosα=1,求出sinαcosα,然后求出所求式的平方值,再开方求解,选c。

4:配方后得到对称轴,结合定义域和对数函数及复合函数的单调性求解,选d。

5 根与系数的关系中配凑整体思维,,解得3-.

6 构建方程组,用圆锥曲线的定义需配方,为简化运算需整体代入。设点p到轴的距离为l,,则有,,配方用双曲线定义,整体代入解得 l.

经典问题回放】

例1 rt△abc 中,c=900,ac=8,bc=6,p是△abc内切圆上的动点,试求点p到△abc的三个顶点的距离的平方和的最大值和最小值。

思维展示】如何解决最值?利用坐标法,建立函数关系,只有用配方法才能化归一次函数区间上的最值解决。

如图建系,则a(80),b0,6)0,0)内切圆半径r===2,内切圆圆心(2,其内切。

圆方程(x-22 +(y-2)2 =4,设p(x,y) 是圆上动点, 对目标函数配方化简,

则s==(x-8)2 +y2+x2 +(y -6)2+x2+y2=

3[(x-2)2+(y-2)2]-4x-76=3×4-4x+76=88-4x在[0,4]上的最值,由单调性得 s max=88, smin=72

例2 求函数的最大值。

思维展示】如何沟通变量之间的关系选主元? 只有配方才有,沟通变量的关系,换元将问题化归为二次函数在区间上的问题求解。

例3 解方程

思维展示】原方程化为,两边平方得至此,面对复杂的方程形式,思路困惑,难以继续。

事实上,只要注意方程的特征和配方法的应用,配凑出个整体的平方形式,可化归为二次方程求解,原方程关于配方整理有为所求根。

例4设方程x+kx+2=0的两实根为p、q,若()+7成立,求实数k的取值范围。

思维展示】方程x+kx+2=0的两实根为p、q,由韦达定理得:p+q=-k,pq=2 ,如何构建不等式?只有配方,7, 解得k≤-或k≥,又 ∵p、q为方程x+kx+2=0的两实根, ∴k-8≥0即k≥2或k≤-2,综合起来,k的取值范围是:

-≤k≤-或者≤k≤

学习体验】关于实系数一元二次方程问题,总是先考虑根的判别式“δ”已知方程有两根时,可以恰当运用韦达定理。本题由韦达定理得到p+q、pq后,观察已知不等式,从其结构特征联想到先通分后配方,表示成p+q与pq的组合式。假如本题不对“△”讨论,结果将出错,即使有些题目可能结果相同,去掉对“△”的讨论,但解答是不严密、不完整的,这一点我们要尤为注意和重视。

例5 已知时,求x,y. (参考公式)

思维展示】二元满足的关系式,如何确定二变量的值?

只有配方利用非负数之和确定。

注意公式的信息迁移,用二倍角公式再配方切入,由,,而两个非负数之和为零,.

学习体验】二元变量满足的关系式,只有用配方法化归为非负数之和才能确定其大小。

例6已知抛物线,过动点且斜率为1的直线与该抛物线交于不同的两点a、b,. 求a的取值范围; 若线段ab的垂直平分线交x轴于点n,求三角形nab面积的最大值。

思维展示】直线和圆锥曲线位置的研究方法“设而不解,整体思维”,弦长公式只有用配方法,才能用韦达定理整体处理。依题意巧设直线ab所在方程为与联立化简有,.由直线与该抛物线交于不同的两点a、b,则,解得, 设,用配方法和点在直线上表示弦长则ab的垂直平分线为,即,令,则n,三角形nab的高,则,而,由一次函数的单调性知,时,三角形nab有最大值为

实战演练】1 函数y=(x-a)+(x-b) (a、b为常数)的最小值为___

a. 8 b. c. d.最小值不存在。

2 α、是方程x-2ax+a+6=0的两实根,则(α-1) +1)的最小值是___

a. b. 8 c. 18 d.不存在。

3 化简:2+的结果是___

a. 2sin4 b. 2sin4-4cos4 c. -2sin4 d. 4cos4-2sin4

4 已知长方体的全面积为11,其12条棱的长度之和为24,则这个长方体的一条对角线长为。

a. 2bc. 5d.

5 设f和f为双曲线-y=1的两个焦点,点p在双曲线上且满足∠fpf=90°,则△fpf的面积是。

6 若x>-1,则f(x)=x+2x+的最小值为。

7 已知〈β

8设二次函数f(x)=ax+bx+c,给定m、n(m0;② 是否存在一个实数t,使当t∈(m+t,n-t)时,f(x)<0 ?若不存在,说出理由;若存在,指出t的取值范围。

9 设s>1,t>1,m∈r,x=logt+logs,y=logt+logs+m(logt+logs),1)将y表示为x的函数y=f(x),并求出f(x)的定义域;(2)若关于x的方程f(x)=0有且仅有一个实根,求m的取值范围。

10 设非零复数a、b满足a+ab+b=0,求()+

速解“一点通”

1 重新整理关于变量x再配方,顶点处取得最小值,选c;

2 注意实根条件由判别式解出范围,凑用韦达定理和求最值都用配方法易有3 注意平方和的特点,升次配方有2+,选c;

4设长方体长,宽,高分别为x,y,z,则,而欲求对角线长,将其配凑成两已知式的组合形式可得长方体所求对角线长为:==5,所以选b;

5 用定义需配方出现两焦半径之积可得面积为1;

6 配方凑用均值不等式,f(x)=x+2x+为所求的最值;

7 凑角变换,用同角关系中体现配方,易求sin2α=

8 注意已知的条件配方为于是,是方程的两根,则 f(x)=ax+bx+c,(1)

2)假设存在一个实数t,使当t∈(m+t,n-t)时,f(x)<0 ,综上讨论知存在一个实数t,使当t∈(m+t,n-t)时,f(x)<0;

初中数学常用解题方法总结

7 反证法。反证法是一种间接证法,它是先提出一个与命题的结论相反的假设,然后,从这个假设出发,经过正确的推理,导致矛盾,从而否定相反的假设,达到肯定原命题正确的一种方法。反证法可以分为归谬反证法 结论的反面只有一种 与穷举反证法 结论的反面不只一种 用反证法证明一个命题的步骤,大体上分为 1 反设 ...

高中理科数学解题方法篇 数列

高中。数列解题方法及综合。高考递推数列分类。类型1 渗透三角函数周期性。数列与三角函数的结合是一类创新试题,利用三角函数的周期性体现数列的变化,利用三角不等式进行放缩是证明数列不等式的常见方法。例1 2008年湖南卷,18,满分12分 数列满足a1 1,a2 2,求a3,a4,并求数列的通项公式 本...

高中理科数学解题方法篇 求异思维

第二轮讲练思维方法 求异思维。所谓求异思维是一种不依常规 寻求变异 从多方面探索答案的思维形式 求异思维又叫发散思维,它具有不落俗套 标新立异 不拘一格的特点 因此,用求异思维解题有利于培养思维的多向性 灵活性和独特性 在平面解析几何中,培养学生的求异思维能力,要注意以下几个方面 一 变换思维方向。...

高中理科数学解题方法篇 抽象函数

化抽象为具体 抽象函数问题转化方法。抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,但给出了函数满足的一部分性质或运算法则的函数问题。对考查学生的创新精神 实践能力和运用数学的能力,有着十分重要的作用。2005高考北京卷 辽宁卷 广东卷等各有一个抽象函数解答题,同样2006高考重庆卷 辽宁卷 安徽卷等也出现抽...

初中数学答题方法和解题思路总结

数学,在同学们的学习生涯中始终充当着考试和升学的主力军,小升初数学是重点考查对象,初升高数学更是重点考查对象,而高考中对于数学地位的要求就更显重要了,针对于如此重要的学科,我们应该如何学习,如何准备呢。首先,要审清楚题。审题是正确解题的关键,是对题目进行分析 综合 寻求解题思路和方法的过程,审题过程...

晶闸管的基本检测方法

1.判别单向晶闸管的阳极 阴极和控制极。脱开电路板的单向晶闸管,阳极 阴极和控制极3个引脚一般没有特殊的标注,识别各个脚主要是通过检测各个引脚之间的正 负电阻值来进行的。晶闸管各个引脚之间的阻值都较大,当检测出现唯一一个小阻值时,此时黑表笔接的是控制极 g 红表笔接的是阴极 k 另外一个引脚就是阳极...

2019高考数学解题方法攻略函数与方程理

专题四 函数与方程思想。考情分析 纵观近几年的高考试题,函数的主干知识 知识的综合应用以及函数与方程思想等数学思想方法的考查,一直是高考的重点内容之一。在高考试卷上,与函数相关的试题所占比例始终在20 左右,且试题中既有灵活多变的客观性试题,又有一定能力要求的主观性试题。函数与方程思想是最重要的一种...

高中理科数学解题方法篇 函数与导数 1

函数综合题分类复习。题型一 关于函数的单调区间 若单调区间有多个用 和 字连接或用 逗号 隔开 极值,最值 不等式恒成立 此类问题提倡按以下三个步骤进行解决 第一步 令得到两个根 第二步 列表如下 第三步 由表可知 不等式恒成立问题的实质是函数的最值问题,常见处理方法有四种 第一种 变更主元 即关于...