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高中数学解题思路与技巧

高中数学解题思路与技巧
高中数学解题思路与技巧

第一讲 数学思维的变通性

一、概念

数学问题千变万化,要想既快又准的解题,总用一套固定的方案是行不通的,必须具有思维的变通性——善于根据题设的相关知识,提出灵活的设想和解题方案。根据数学思维变通性的主要体现,本讲将着重进行以下几个方面的训练:

(1)善于观察

心理学告诉我们:感觉和知觉是认识事物的最初级形式,而观察则是知觉的高级状态,是一种有目的、有计划、比较持久的知觉。观察是认识事物最基本的途径,它是了解问题、发现问题和解决问题的前提。

任何一道数学题,都包含一定的数学条件和关系。要想解决它,就必须依据题目的具体特征,对题目进行深入的、细致的、透彻的观察,然后认真思考,透过表面现象看其本质,这样才能确定解题思路,找到解题方法。 例如,求和)

1(1431321211+++?+?+?n n . 这些分数相加,通分很困难,但每项都是两相邻自然数的积的倒数,且

1

11)1(1+-=+n n n n ,因此,原式等于1111113121211+-=+-++-+-n n n 问题很快就解决了。 (2)善于联想

联想是问题转化的桥梁。稍具难度的问题和基础知识的联系,都是不明显的、间接的、复杂的。因此,解题的方法怎样、速度如何,取决于能否由观察到的特征,灵活运用有关知识,做出相应的联想,将问题打开缺口,不断深入。

例如,解方程组?

??-==+32xy y x . 这个方程指明两个数的和为2,这两个数的积为3-。由此联想到韦达定理,x 、y 是一元二次方程

0322=--t t 的两个根,

所以???=-=31y x 或?

??-==13y x .可见,联想可使问题变得简单。 (3)善于将问题进行转化

数学家G . 波利亚在《怎样解题》中说过:数学解题是命题的连续变换。可见,解题过程是通过问题的转化才能完成的。转化是解数学题的一种十分重要的思维方法。那么怎样转化呢?概括地讲,就是把复杂问题转化成简单问题,把抽象问题转化成具体问题,把未知问题转化成已知问题。在解题时,观察具体特征,联想有关问题之后,就要寻求转化关系。 例如,已知c

b a

c b a ++=++1111,)0,0(≠++≠c b a abc , 求证a 、b 、c 三数中必有两个互为相反数。

恰当的转化使问题变得熟悉、简单。要证的结论,可以转化为:0))()((=+++a c c b b a

思维变通性的对立面是思维的保守性,即思维定势。思维定势是指一个人用同一种思维方法解决若干问题以后,往往会用同样的思维方法解决以后的问题。它表现就是记类型、记方法、套公式,使思维受到限制,它是提高思维变通性的极大的障碍,必须加以克服。

综上所述,善于观察、善于联想、善于进行问题转化,是数学思维变通性的具体体现。要想提高思维变通性,必须作相应的思维训练。

二、思维训练实例

(1) 观察能力的训练

虽然观察看起来是一种表面现象,但它是认识事物内部规律的基础。所以,必须重视观察能力的训练,使学生不但能用常规方法解题,而且能根据题目的具体特征,采用特殊方法来解题。

例1 已知d c b a ,,,都是实数,求证.)()(222222d b c a d c b a -+-≥+++

思路分析 从题目的外表形式观察到,要证的

结论的右端与平面上两点间的距离公式很相似,而

左端可看作是点到原点的距离公式。根据其特点,

可采用下面巧妙而简捷的证法,这正是思维变通的体现。

证明 不妨设),(),,(d c B b a A 如图1-2-1所示, 则.)()(22d b c a AB -+-=

,,2222d c OB b a OA +=+=

在OAB ?中,由三角形三边之间的关系知:

AB OB OA ≥+ 当且仅当O 在AB 上时,等号成立。

因此,.)()(222222d b c a d c b a -+-≥+++

思维障碍 很多学生看到这个不等式证明题,马上想到采用分析法、综合法等,而此题利用这些方法证明很繁。学生没能从外表形式上观察到它与平面上两点间距离公式相似的原因,是对这个公式不熟,进一步讲是对基础知识的掌握不牢固。因此,平时应多注意数学公式、定理的运用练习。

例2 已知x y x 62322=+,试求22y x +的最大值。

解 由 x y x 62322=+得

.20,032

3,0.3232222≤≤∴≥+-∴≥+-=x x x y x x y 又,2

9)3(2132322222+--=+-=+x x x x y x ∴当2=x 时,22y x +有最大值,最大值为.42

9)32(212=+-- 思路分析 要求22y x +的最大值,由已知条件很快将22y x +变为一元二次函数

,2

9)3(21)(2+--=x x f 然后求极值点的x 值,联系到02≥y ,这一条件,既快又准地求出最大值。上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的变通性。

思维障碍 大部分学生的作法如下:

由 x y x 62322=+得 ,32

322x x y +-= ,2

9)3(2132322222+--=+-=+∴x x x x y x

∴当3=x 时,22y x +取最大值,最大值为2

9 这种解法由于忽略了02≥y 这一条件,致使计算结果出现错误。因此,要注意审题,不仅能从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,

又要注意次要条件,这样,才能正确地解题,提高思维的变通性。

有些问题的观察要从相应的图像着手。

例3 已知二次函数),0(0)(2>=++=a c bx ax x f 满足关系

)2()2(x f x f -=+,试比较)5.0(f 与)(πf 的大小。

思路分析 由已知条件)2()2(x f x f -=+可知,在与2=x 左右等距离的点的函数值相等,说明该函数的图像关于直线2=x 对称,又由

已知条件知它的开口向上,所以,可根据该函数的大致

图像简捷地解出此题。

解 (如图1-2-2)由)2()2(x f x f -=+,

知)(x f 是以直线2=x 为对称轴,开口向上的抛物线

它与2=x 距离越近的点,函数值越小。

)()5.0(25.02ππf f >∴->-

思维障碍 有些同学对比较)5.0(f 与)(πf 的大小,只想到求出它们的值。而此题函数)(x f 的表达式不确定无法代值,所以无法比较。出现这种情况的原因,是没有充分挖掘已知条件的含义,因而思维受到阻碍,做题时要全面看问题,对每一个已知条件都要仔细推敲,找出它的真正含义,这样才能顺利解题。提高思维的变通性。

(2) 联想能力的训练

例4 在ABC ?中,若C ∠为钝角,则tgB tgA ?的值

(A) 等于1 (B)小于1 (C) 大于1 (D) 不能确定

思路分析 此题是在ABC ?中确定三角函数tgB tgA ?的值。因此,联想到三角函数正切的两角和公式

tgB

tgA tgB tgA B A tg ?-+=+1)(可得下面解法。 解 C ∠ 为钝角,0<∴tgC .在ABC ?中)(B A C C B A +-=∴=++ππ

且均为锐角,、B A

[].1.01,0,0.01)()(?-∴>>

=+-=+-=∴tgB tgA tgB tgA tgB tgA tgB tgA tgB tgA B A tg B A tg tgC 即 π

故应选择(B )

思维障碍 有的学生可能觉得此题条件太少,难以下手,原因是对三角函数的基本公式掌握得不牢固,不能准确把握公式的特征,因而不能很快联想到运用基本公式。

例5 若.2,0))((4)(2z x y z y y x x z +==----证明:

思路分析 此题一般是通过因式分解来证。但是,如果注意观察已知条件的特点,不难发现它与一元二次方程的判别式相似。于是,我们联想到借助一元二次方程的知识来证题。

证明 当0≠-y x 时,等式 0))((4)(2=----z y y x x z

可看作是关于t 的一元二次方程0)()()(2=-+-+-z y t x z t y x 有等根的条件,在进一步观察这个方程,它的两个相等实根是1 ,根据韦达定理就有:

1=--y

x z y 即 z x y +=2 若0=-y x ,由已知条件易得 ,0=-x z 即z y x ==,显然也有z x y +=2.

例6 已知c b a 、、均为正实数,满足关系式222c b a =+,又n 为不小于3的自然数,求证:.n n n c b a <+ 思路分析 由条件222c b a =+联想到勾股定理,c b a 、、可构成直角三角形的三边,进一步联想到三角函数的定义可得如下证法。

证明 设c b a 、、所对的角分别为A 、B 、.C 则C 是直角,A 为锐角,于是

,cos ,sin c

b A

c a A ==且,1cos 0,1sin 0<<<

于是有1cos sin cos sin 22=+<+A A A A n n

即 ,1)()(<+n n c

b c a 从而就有 .n n n c b a <+

思维阻碍 由于这是一个关于自然数n 的命题,一些学生都会想到用数学归纳法来证明,难以进行数与形的联想,原因是平时不注意代数与几何之间的联系,单纯学代数,学几何,因而不能将题目条件的数字或式子特征与直观图形联想起来。

(3) 问题转化的训练

我们所遇见的数学题大都是生疏的、复杂的。在解题时,不仅要先观察具体特征,联想有关知识,而且要将其转化成我们比较熟悉的,简单的问题来解。恰当的转化,往往使问题很快得到解决,所以,进行问题转化的训练是很必要的。

1 转化成容易解决的明显题目 例11 已知,1111=++=++c

b a

c b a 求证a 、b 、c 中至少有一个等于1。 思路分析 结论没有用数学式子表示,很难直接证明。首先将结论用数学式子表示,转化成我们熟悉的形式。a 、b 、c 中至少有一个为1,也就是说111---c b a 、、中至少有一个为零,这样,问题就容易解决了。

证明 .,1111abc ab ac bc c b a =++∴=++

于是 .0)()1()1)(1)(1(=+++-++-=---c b a bc ac ab abc c b a

∴ 111---c b a 、、中至少有一个为零,即a 、b 、c 中至少有一个为1。

思维障碍 很多学生只在已知条件上下功夫,左变右变,还是不知如何证明三者中至少有一个为1,其原因是不能把要证的结论“翻译”成数学式子,把陌生问题变为熟悉问题。因此,多练习这种“翻译”,是提高转化能力的一种有效手段。

例12 直线L 的方程为2p x -

=,其中0>p ;椭圆E 的中心为)0,2

2(p O +',焦点在X 轴上,长半轴为2,短半轴为1,它的一个顶点为)0,2(p A ,问p 在什么范围内取值时,椭圆上有四个不同的点,它们中的每一点到点A 的距离等于该点到直线L 的距离。

思路分析 从题目的要求及解析几何的知识可知,四个不同的点应在抛物线

px y 22= (1)

是,又从已知条件可得椭圆E 的方程为

14)]22([22=++

-y p x (2)

因此,问题转化为当方程组(1)、(2)有四个不同的实数解时,求p 的取值范围。将(2)代入

(1)得:

.024)47(2

2

=++-+p p x p x (3) 确定p 的范围,实际上就是求(3)有两个不等正根的充要条件,解不等式组:

?????????<->+>+--0

470240)24(4)47(22

2p p p p p p

在0>p 的条件下,得.130<

2 逆向思维的训练 逆向思维不是按习惯思维方向进行思考,而是从其反方向进行思考的一种思维方式。当问题的正面考虑有阻碍时,应考虑问题的反面,从反面入手,使问题得到解决。

例13 已知函数n mx x x f ++=22)(,求证)1(f 、)2(f 、)3(f 中至少有一个不小于1.

证明 (反证法)假设原命题不成立,即)1(f 、)2(f 、)3(f 都小于1。 则?????-<+<--<+<--<+<-??????<++<-<++<-<++<-???

???<<<17319729131318112811211)3(1)2(1)1(n m n m n m n m n m n m f f f ③②①

①+③得 9211-<+<-n m , 与②矛盾,所以假设不成立,即)1(f 、)2(f 、)3(f 中至少有一个不小于1。

○3 一题多解训练

由于每个学生在观察时抓住问题的特点不同、运用的知识不同,因而,同一问题可能得到几种不同的解法,这就是“一题多解”。通过一题多解训练,可使学生认真观察、多方联想、恰当转化,提高数学思维的变通性。

例14 已知复数z 的模为2,求i z -的最大值。

解法一(代数法)设,、)(R y x yi x z ∈+=

.25)1(.42222y y x i z y x -=-+=-+=则

.32,2max =--=∴≤i z y y 时,当

解法二(三角法)设),sin (cos 2θθi z +=

则 .sin 45)1sin 2cos 422θθθ-=-=-+(i z

.31sin max =--=∴i z 时,当θ

解法三(几何法)

所对应的点之间的距离与表示上的点,是圆点i z i z y x z z -=+∴=4,222 如图1-2-3 所示,可知当i z 2-=时,.3max =-i z

解法四(运用模的性质)

312=+=-+≤-i z i z

而当i z 2-=时,.3.3max =-∴=-i z i z

解法五(运用模的性质)

1)()()(2

+-+=--=-i z z z z i z i z i z .)((),(25的虚部)

表z z I z I += 又.3,9,2)(max 2

max =-∴=-∴≤i z i z z I

第二讲 数学思维的反思性

一、概述

数学思维的反思性表现在思维活动中善于提出独立见解,精细地检查思维过程,不盲从、不轻信。在解

决问题时能不断地验证所拟定的假设,获得独特的解决问题的方法,它和创造性思维存在着高度相关。本讲重点加强学生思维的严密性的训练,培养他们的创造性思维。

二、思维训练实例

(1) 检查思路是否正确,注意发现其中的错误。

例1 已知b

x ax x f +

=)(,若,6)2(3,0)1(3≤≤≤≤-f f 求)3(f 的范围。 错误解法 由条件得

?????≤+≤≤+≤-622303b a b a ②① ②×2-①得 156≤≤a ③

①×2-②得 3

2338-≤≤-b ④ ③+④得 .3

43)3(310,34333310≤≤≤+≤f b a 即 错误分析 采用这种解法,忽视了这样一个事实:作为满足条件的函数b

x ax x f +=)(,其值是同时受b a 和制约的。当a 取最大(小)值时,b 不一定取最大(小)值,因而整个解题思路是错误的。

正确解法 由题意有

??

???+=+=22)2()1(b a f b a f 解得:)],2()1(2[3

2)],1()2(2[31f f b f f a -=-= ).1(9

5)2(91633)3(f f b a f -=+=∴ 把)1(f 和)2(f 的范围代入得 .3

37)3(316≤≤f 在本题中能够检查出解题思路错误,并给出正确解法,就体现了思维具有反思性。只有牢固地掌握基础知识,才能反思性地看问题。

例2 证明勾股定理:已知在ABC ?中,?=∠90C ,求证.222b a c +=

错误证法 在ABC Rt ?中,,cos ,sin c

b A

c a A ==

而1cos sin 22=+A A , 1)()(22=+∴c b c a ,即.222b a c +=

(2) 验算的训练

验算是解题后对结果进行检验的过程。通过验算,可以检查解题过程的正确性,增强思维的反思性。 例3 已知数列{}n a 的前n 项和12+=n n S ,求.n a

错误解法 .222)12()12(1111----=-=+-+=-=n n n n n n n n S S a

错误分析 显然,当1=n 时,1231111=≠==-S a ,错误原因,没有注意公式1--=n n n S S a 成立的条

件是).(2N n n ∈≥因此在运用1--=n n n S S a 时,必须检验1=n 时的情形。即:???∈≥==),2()1(1N n n S n S a n

n 例4 实数a 为何值时,圆012222=-+-+a ax y x 与抛物线x y 212=

有两个公共点。 错误解法 将圆012222=-+-+a ax y x 与抛物线 x y 2

12=联立,消去y , 得 ).0(01)2

12(22≥=-+--x a x a x ① 因为有两个公共点,所以方程①有两个相等正根,得???????>->-=?.

01021202a a 解之,得.8

17=a 错误分析 (如图2-2-1;2-2-2)显然,当0=a 时,圆与抛物线有两个公共点。

要使圆与抛物线有两个交点的充要条件是方程①有一正根、一负根;或有两个相等正根。

当方程①有一正根、一负根时,得???<->?.

0102a 解之,得.11<<-a 因此,当817=

a 或11<<-a 时,圆012222=-+-+a ax y x 与抛物线x y 2

12=有两个公共点。 思考题:实数a 为何值时,圆012222=-+-+a ax y x 与抛物线x y 212=, (1) 有一个公共点;

(2) 有三个公共点;

(3) 有四个公共点;

(4) 没有公共点。

养成验算的习惯,可以有效地增强思维反思性。如:在解无理方程、无理不等式;对数方程、对数不等式时,由于变形后方程或不等式两端代数式的定义域可能会发生变化,这样就有可能产生增根或失根,因此必须进行检验,舍弃增根,找回失根。

(3) 独立思考,敢于发表不同见解

受思维定势或别人提示的影响,解题时盲目附和,不能提出自己的看法,这不利于增强思维的反思性。因此,在解决问题时,应积极地独立思考,敢于对题目解法发表自己的见解,这样才能增强思维的反思性,从而培养创造性思维。

例5 30支足球队进行淘汰赛,决出一个冠军,问需要安排多少场比赛?

解 因为每场要淘汰1个队,30个队要淘汰29个队才能决出一个冠军。因此应安排29场比赛。 思 路 分 析 传统的思维方法是:30支队比赛,每次出两支队,应有15+7+4+2+1=29场比赛。而上面这个解法没有盲目附和,考虑到每场比赛淘汰1个队,要淘汰29支队,那么必有29场比赛。

例6 解方程.cos 322x x x =+-

考察方程两端相应的函数x y x y cos ,2)1(2=+-=,它们的图象无交点。

所以此方程无解。

例7 设βα、是方程0622=++-k kx x 的两个实根,则22)1()1(-+-βα的最小值是( )

不存在)(;18)(;8)(;449)(D C B A -

思路分析 本例只有一个答案正确,设了3个陷阱,很容易上当。

利用一元二次方程根与系数的关系易得:,6,2+==+k k αββα

.4

49)43(42)(22)(1

212)1()1(222222--=++--+=+-++-=-+-∴k βααββαββααβα 有的学生一看到4

49-,常受选择答案(A )的诱惑,盲从附和。这正是思维缺乏反思性的体现。如果能以反思性的态度考察各个选择答案的来源和它们之间的区别,就能从中选出正确答案。

原方程有两个实根βα、,

,0)6(442≥+-=?∴k k .32≥-≤∴k k 或

当3≥k 时,22)1()1(-+-βα的最小值是8;当2-≤k 时,22)1()1(-+-βα的最小值是18;

这时就可以作出正确选择,只有(B )正确。

第三讲 数学思维的严密性

二、概述

概念模糊 概念是数学理论体系中十分重要的组成部分。它是构成判断、推理的要素。因此必须弄清概念,搞清概念的内涵和外延,为判断和推理奠定基础。概念不清就容易陷入思维混乱,产生错误。 判断错误 判断是对思维对象的性质、关系、状态、存在等情况有所断定的一种思维形式。数学中的判

断通常称为命题。在数学中,如果概念不清,很容易导致判断错误。例如,“函数x y -=)3

1(是一个减函数”就是一个错误判断。

推理错误 推理是运用已知判断推导出新的判断的思维形式。它是判断和判断的联合。任何一个论证都是由推理来实现的,推理出错,说明思维不严密。 例如,解不等式.1x

x >

解 ,1,12>∴>x x x

,1>∴x 或 .1-

推导12>x 时,没有讨论x 的正、负,理由不充分,所以出错。

二、思维训练实例

思维的严密性是学好数学的关键之一。训练的有效途径之一是查错。

(1) 有关概念的训练

例1、 不等式 ).23(log )423(log 2)2(2)2(22+->--++x x x x x x

错误解法 ,122>+x

,2342322+->--∴x x x x

.22

3,0622-<>∴>-+∴x x x x 或 错误分析 当2=x 时,真数0232=+-x x 且2=x 在所求的范围内(因 232>

),说明解法错误。原因是没有弄清对数定义。此题忽视了“对数的真数大于零”这一条件造成解法错误,表现出思维的不严密性。 正确解法 122>+x

?????+->-->+->--∴234230

2304232222x x x x x x x x ????

?????-<><>-<+>∴2231231313131x x x x x x 或或或 .22-<>∴x x 或

例2、 求过点)1,0(的直线,使它与抛物线x y 22=仅有一个交点。

错误解法 设所求的过点)1,0(的直线为1+=kx y ,则它与抛物线的交点为

???=+=x

y kx y 212,消去y 得:.02)1(2=-+x kx 整理得 .01)22(22=+-+x k x k 直线与抛物线仅有一个交点,

,0=?∴解得∴=.21k 所求直线为.12

1+=x y 错误分析 此处解法共有三处错误:

第一,设所求直线为1+=kx y 时,没有考虑0=k 与斜率不存在的情形,实际上就是承认了该直线的斜率是存在的,且不为零,这是不严密的。

第二,题中要求直线与抛物线只有一个交点,它包含相交和相切两种情况,而上述解法没有考虑相切的情况,只考虑相交的情况。原因是对于直线与抛物线“相切”和“只有一个交点”的关系理解不透。

第三,将直线方程与抛物线方程联立后得一个一元二次方程,要考虑它的判别式,所以它的二次项系数不能为零,即,0≠k 而上述解法没作考虑,表现出思维不严密。

正确解法 当所求直线斜率不存在时,即直线垂直x 轴,因为过点)1,0(,所以,0=x 即y 轴,它正好与抛物线x y 22=相切。

当所求直线斜率为零时,直线为,1=y 平行x 轴,它正好与抛物线x y 22=只有一个交点。

设所求的过点)1,0(的直线为1+=kx y )0(≠k 则

???=+=x

y kx y 212,∴ .01)22(22=+-+x k x k 令,0=?解得∴=.21k 所求直线为.121+=x y 综上,满足条件的直线为:

.12

1,0,1+===x y x y (2) 判断的训练

造成判断错误的原因很多,我们在学习中,应重视如下几个方面。

①注意定理、公式成立的条件

数学上的定理和公式都是在一定条件下成立的。如果忽视了成立的条件,解题中难免出现错误。

例3、 实数m ,使方程021)4(2=++++mi x i m x 至少有一个实根。

错误解法 方程至少有一个实根,

.020)21(4)4(22≥-=+-+=?∴m mi i m

,52≥∴m 或.52-≤m

错误分析 实数集合是复数集合的真子集,所以在实数范围内成立的公式、定理,在复数范围内不一定成立,必须经过严格推广后方可使用。一元二次方程根的判别式是对实系数一元二次方程而言的,而此

题目盲目地把它推广到复系数一元二次方程中,造成解法错误。

正确解法 设a 是方程的实数根,则

.

0)24(1,

021)4(22=++++∴=++++i m a ma a mi a i m a

由于m a 、都是实数,

???=+=++∴024012m a ma a 解得 .2±=m

例4 已知双曲线的右准线为4=x ,右焦点)0,10(F ,离心率2=e ,求双曲线方程。

错解1 .60,40,10,422222

=-=∴=∴===a c b a c c

a x 故所求的双曲线方程为

.160

402

2=-y x 错解2 由焦点)0,10(F 知,10=c

.75,5,2222=-==∴==a c b a a

c e 故所求的双曲线方程为

.175

252

2=-y x 错解分析 这两个解法都是误认为双曲线的中心在原点,而题中并没有告诉中心在原点这个条件。由于判断错误,而造成解法错误。随意增加、遗漏题设条件,都会产生错误解法。

正解1 设),(y x P 为双曲线上任意一点,因为双曲线的右准线为4=x ,右焦点)0,10(F ,离心率2=e ,由双曲线的定义知

.2|

4|)10(2

2=-+-x y x 整理得 .148

16)2(2

2=--y x

正解2 依题意,设双曲线的中心为)0,(m

则 ?????????==+=+.21042

a c m c m c a 解得

??

???===.284m c a 所以 ,481664222=-=-=a c b

故所求双曲线方程为 .148

16)2(2

2=--y x ②注意充分条件、必要条件和充分必要条件在解题中的运用

我们知道:

如果A 成立,那么B 成立,即B A ?,则称A 是B 的充分条件。

如果B 成立,那么A 成立,即A B ?,则称A 是B 的必要条件。

如果B A ?,则称A 是B 的充分必要条件。

充分条件和必要条件中我们的学习中经常遇到。像讨论方程组的解,求满足条件的点的轨迹等等。但充分条件和必要条件中解题中的作用不同,稍用疏忽,就会出错。

例5 解不等式.31-≥-x x

错误解法 要使原不等式成立,只需

,)3(10

3012??

???-≥-≥-≥-x x x x 解得.53≤≤x 错误分析 不等式B A ≥成立的充分必要条件是:?????≥≥≥200B A B A 或

?

??≤≥00B A 原不等式的解法只考虑了一种情况??

???-≥-≥-≥-2)3(10301x x x x ,而忽视了另一种情况???<-≥-0301x x ,所考虑的情况只是原不等式成立的充分条件,而不是充分必要条件,其错误解法的实质,是把充分条件当成了充分必要条件。

正确解法 要使原不等式成立,则

??

???-≥-≥-≥-2)3(10301x x x x 或???<-≥-0301x x 53≤≤∴x ,或.31≤≤x

∴原不等式的解集为 }51|{≤≤x x

例6(轨迹问题)求与y 轴相切于右侧,并与

⊙06:22=-+x y x C 也相切的圆的圆心

的轨迹方程。

错误解法 如图3-2-1所示,

已知⊙C 的方程为.9)3(22=+-y x

设点)0)(,(>x y x P 为所求轨迹上任意一点,并且⊙P 与y 轴相切于M 点,

与⊙C 相切于N 点。根据已知条件得

3||||+=PM CP ,即.3)3(22+=+-x y x

化简得 ).0(122>=x x y

错误分析 本题只考虑了所求轨迹的纯粹性(即所求的轨迹上的点都满足条件),而没有考虑所求轨迹的完备性(即满足条件的点都在所求的轨迹上)。事实上,符合题目条件的点的坐标并不都满足所求的方程。从动圆与已知圆内切,可以发现以x 轴正半轴上任一点为圆心,此点到原点的距离为半径(不等于3)的圆也符合条件,所以)30(0≠>=x x y 且也是所求的方程。即动圆圆心的轨迹方程是和)0(122>=x x y

)30(0≠>=x x y 且。因此,在求轨迹时,一定要完整的、细致地、周密地分析问题,这样,才能保证所求轨迹的纯粹性和完备性。

③防止以偏概全的错误

以偏概全是指思考不全面,遗漏特殊情况,致使解答不完全,不能给出问题的全部答案,从而表现出思维的不严密性。

例7 设等比数列{}n a 的全n 项和为n S .若9632S S S =+,求数列的公比q .

错误解法 ,2963S S S =+

q

q a q q a q q a --?=--+--∴1)1(21)1(1)1(916131 .012(363)=整理得--q q q

124,

0)1)(12(.012033336=-=∴=-+∴=--≠q q q q q q q 或得方程由

错误分析 在错解中,由q

q a q q a q q a --?=--+--1)1(21)1(1)1(916131 .012(363)=整理得--q q q 时,应有.101≠≠q a 和在等比数列中,01≠a 是显然的,但公比q 完全可能为1,因此,在解题时应先讨论公比1=q 的情况,再在1≠q 的情况下,对式子进行整理变形。

正确解法 若1=q ,则有.9,6,3191613a S a S a S ===

但01≠a ,即得,2963S S S ≠+与题设矛盾,故1≠q .

又依题意 ,2963S S S =+

可得 q

q a q q a q q a --?=--+--1)1(21)1(1)1(916131 .012(363)=整理得--q q q 即,0)1)(12(33=-+q q

因为1≠q ,所以,013≠-q 所以.0123=+q

所以 .2

43

-=q 说明 此题为1996年全国高考文史类数学试题第(21)题,不少考生的解法同错误解法,根据评分标准而痛失2分。

④避免直观代替论证

我们知道直观图形常常为我们解题带来方便。但是,如果完全以图形的直观联系为依据来进行推理,这就会使思维出现不严密现象。

例8 (如图3-2-2),具有公共y 轴的两个直角坐标平面α和β所成的二面角βα轴-y -等于?60.

已知β内的曲线C '的方程是)0(22>'=p x p y ,求曲线C '在α内的射影的曲线方程。

错误解法 依题意,可知曲线C '是抛物线,

在β内的焦点坐标是.0),0,2

(>'p p F 因为二面角βα轴-y -等于?60,

且轴,轴轴,轴y x y x ⊥⊥'所以.60?='∠x xo

设焦点F '在α内的射影是),(y x F ,那么,F 位于x 轴上,

从而,90,60,0?='∠?='∠=FO F OF F y 所以.421260cos p p F O OF =?=

??'=所以点)0,4

(p F 是所求射影的焦点。依题意,射影是一条抛物线,开口向右,顶点在原点。

所以曲线C '在α内的射影的曲线方程是.2px y =

错误分析 上述解答错误的主要原因是,凭直观误认为曲线)的焦点,是射影(F

其次,未经证明C '默认条抛物线内的射影(曲线)是一在α。 正确解法 在β内,设点),(y x M ''是曲线上任意一点

(如图3-2-3)过点M 作α⊥MN ,垂足为N ,

过N 作y NH ⊥轴,垂足为.H 连接MH ,

则y MH ⊥轴。所以MHN ∠是二面角

βα轴-y -的平面角,依题意,MHN ∠?=60. 在.2

160cos ,x HM HN MNH Rt '=

??=?中 又知x HM '//轴(或M 与O 重合),

x HN //轴(或H 与O 重合),设),(y x N , 则 ???='='∴?????'='=.

221y y x x y y x x 因为点),(y x M ''在曲线)0(22>'=p x p y 上,所以).2(22x p y =

即所求射影的方程为 ).0(42>=p px y

(3) 推理的训练

数学推理是由已知的数学命题得出新命题的基本思维形式,它是数学求解的核心。以已知的真实数学命题,即定义、公理、定理、性质等为依据,选择恰当的解题方法,达到解题目标,得出结论的一系列推理过程。在推理过程中,必须注意所使用的命题之间的相互关系(充分性、必要性、充要性等),做到思考缜密、推理严密。

例9 设椭圆的中心是坐标原点,长轴x 在轴上,离心率2

3=

e ,已知点)23,0(P 到这个椭圆上的最远距离是7,求这个椭圆的方程。

错误解法 依题意可设椭圆方程为)0(122

22>>=+b a b

y a x 则 43122222222=-=-==a b a b a a c e , 所以 4122=a

b ,即 .2b a = 设椭圆上的点),(y x 到点P 的距离为d ,

则 222)2

3(-+=y x d .34)21(3493)1(222222

+++-=+-+-=b y y y b y a 所以当2

1-=y 时,2d 有最大值,从而d 也有最大值。 所以 22)7(34=+b ,由此解得:.4,122==a b 于是所求椭圆的方程为.14

22

=+y x 错解分析 尽管上面解法的最后结果是正确的,但这种解法却是错误的。结果正确只是碰巧而已。由当2

1-=y 时,2d 有最大值,这步推理是错误的,没有考虑y 到的取值范围。事实上,由于点),(y x 在椭圆上,所以有b y b ≤≤-,因此在求2d 的最大值时,应分类讨论。即: 若2

1

高中数学必修一求函数解析式解题方法大全及配套练习

高中数学必修一求函数解析式解题 方法大全及配套练习 一、 定义法: 根据函数的定义求解析式用定义法。 【例1】设23)1(2 +-=+x x x f ,求)(x f . 2]1)1[(3]1)1[(23)1(22+-+--+=+-=+x x x x x f =6)1(5)1(2 ++-+x x 65)(2+-=∴x x x f 【例2】设2 1 )]([++= x x x f f ,求)(x f . 解:设x x x x x x f f ++=+++=++=11111 11 21)]([ x x f += ∴11)( 【例3】设3 3 22 1)1(,1)1(x x x x g x x x x f +=++ =+,求)]([x g f . 解:2)(2)1 (1)1(2222-=∴-+=+=+ x x f x x x x x x f 又x x x g x x x x x x x x g 3)()1(3)1(1)1(3333-=∴+-+=+=+ 故2962)3()]([2 4 6 2 3 -+-=--=x x x x x x g f 【例4】设)(sin ,17cos )(cos x f x x f 求=. 解:)2 ( 17cos )]2 [cos()(sin x x f x f -=-=π π x x x 17sin )172 cos()1728cos(=-=-+ =π π π.

二、 待定系数法:(主要用于二次函数) 已知函数解析式的类型,可设其解析式的形式,根据已知条件建立关于待定系数的方程, 从而求出函数解析式。 它适用于已知所求函数类型(如一次函数,二次函数,正、反例函数等)及函数的某些特征求其解析式的题目。其方法:已知所求函数类型,可预先设出所求函数的解析式,再根据题意列出方程组求出系数。 【例1】 设)(x f 是一次函数,且34)]([+=x x f f ,求)(x f 【解析】设b ax x f +=)( )0(≠a ,则 b ab x a b b ax a b x af x f f ++=++=+=2)()()]([ ∴???=+=342b ab a ∴????? ?=-===32 1 2b a b a 或 32)(12)(+-=+=∴x x f x x f 或 【例2】已知二次函数f (x )满足f (0)=0,f (x+1)= f (x )+2x+8,求f (x )的解析式. 解:设二次函数f (x )= ax 2+bx+c ,则 f (0)= c= 0 ① f (x+1)= a 2 )1(+x +b (x+1)= ax 2+(2a+b )x+a+b ② 由f (x+1)= f (x )+2x+8 与①、② 得 ?? ?=++=+8 2 2b a b b a 解得 ?? ?==. 7, 1b a 故f (x )= x 2+7x. 【例3】已知1392)2(2 +-=-x x x f ,求)(x f . 解:显然,)(x f 是一个一元二次函数。设)0()(2 ≠++=a c bx ax x f 则c x b x a x f +-+-=-)2()2()2(2 )24()4(2c b a x a b ax +-+-+= 又1392)2(2 +-=-x x x f 比较系数得:?????=+--=-=1324942c b a a b a 解得:?? ???=-==312c b a 32)(2 +-=∴x x x f

浅谈高中数学线性变换的解题技巧

浅谈高中数学线性变换的解题技巧 在新课改之后,要求高中生不仅要学会灵活运用学科基础知识解决问题,还要利用课余时间学习自身兴趣的知识点,使得每个人都能得到全面发展和锻炼。高中线性变换虽然作为选修章节,但是其所蕴含的内容是衔接高中与大学的关键点,掌握线性变换的基础知识也就是提前了解和学习了大学所要接触的高等数学知识模块,即矩阵问题。因此,笔者立足于高中选修的重要知识点——线性变换,先阐述其概念及性质,然后来探究如何巧妙解决高中数学中线性变换的难题,从而为初等数学过渡到高等数学做提前的准备。 标签:数学线性变换解题技巧 一、高中数学线性变换的概述 1.线性变换的概念 线性变换一般是指,在构建的xOy坐标系内,存在至少一个点或多个点的集合A与另一个相对应的至少一个或多个点的集合B两者之间按照一定规则可以相互变换,且不同的点与所转变后的点不相同,即在平面直角坐标系中,把形如进行几何变换,这就叫做线性变换。 2.线性变换的基本性质 线性变换具有三个基本性质,第一个性质是任何向量乘于零都为零,数学表达式为:T(0)=0;第二个性质是任何向量乘于任何一个负向量等于两个向量相乘的负数,数学表达式为:T(-a)=-T(a);第三个性质是线性变换满足乘法交换律、结合律,即,其中A是一般矩阵,是平面直角坐标系内任意的两个向量,是任意实数。 二、高中数学线性变换的解题技巧 1.数形结合 例1:在平面直角坐标系xOy中,已知平面区域A={(x,y)|x + y≤1,且x≥0,y≥0},求平面区域B={(x + y,x - y)|(x,y)∈A}的面積。 解析:本题考察的是线性变换结合不等式的应用难点,解决该问题首先要分析题干信息,根据题目给出的信息列出平面区域A的不等式条件。由于本题平面区域B存在与平面区域A相重合的未知数,因此要假设两个新的未知数替代B的条件,再将新的未知数条件代入A中就能很快确定B的向量表示,最后快速建立平面直角坐标系画出平面区域B的图形就能的出其面积的大小。 设:未知数u=x+y,v=x-y

高中数学解题技巧归纳

高中数学破题技巧 主讲人:徐德桦(绍兴一中) 一、列举法 【方法阐释】列举法就是通过枚举集合中所有的元素,然后根据集合的基本运算进行求解的方法。这种方法适用于数集的有关运算以及集合类型的新定义运算问题,也适用于一些集合元素比较少而且类型比较单一类型的题目,如排列组合等等。 【典型实例】 设P,Q为两个非空实数集合,定义集合P*Q={z|z=a/b,a∈P,b∈Q},若P={-1,0,1},Q={-2,2},则集合P*Q中元素的个数是() A.2 B.3 C.4 D.5 二、定义法 【方法阐释】利用定义判断充分条件和必要条件的方法就是最基本的、最常规的方法(回忆一下这些条件的判断方法),一般拿到陌生的题目或者一些新定义类型的题目都需要从定义和性质出发寻找突破口。 【典型实例】 “(m-1)(a-1)>0”是“logam>0”的()(logam 意思就是以a为底m的对数) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 三、特殊函数法

【方法阐释】对于一些小题目(譬如,选择题和填空题)一般不需要详细的过程和步骤,只要有一种预感和能说服自己的理由可以尝试地使用一些特定的函数或者说特殊值。给定函数f(x)具备的一些性质来研究它另外的一些性质。对于能看出来是定值的题目一般也宜用特殊值法。 【典型实例】 定义在R上的函数f(x)关于(2,0)对称,且在[2,+无穷)上单调递增,如果x1+x2>4,且(x1-2)(x2-2)<0,则f(x1)+f(x2)与0的大小关系是() A.f(x1)+f(x2)>0 B.f(x1)+f(x2)=0 C.f(x1)+f(x2)<0 D.无法判断 四、换元法 【方法阐释】这是一种高中阶段最常用的数学解题方法,贯穿于高中所有的阶段。解题过程就是将复杂的抽象的难以分辨和讨论的问题转化为简单具体直接而且熟悉的问题。例如,求函数y = x^4+2x^2-8的最值,就可以t=x^2(t>=0),这里t的范围需要特别注意。 【典型实例】 若2=

高中数学解题的21个典型方法与技巧

高中数学解题的21个典型方法与技巧 2018-12-26 1、解决绝对值问题(化简、求值、方程、不等式、函数)的基本思路是:把绝对值的问题转化为不含绝对值的问题。具体转化方法有: ①分类讨论法:根据绝对值符号中的数或表达式的正、零、负分情况去掉绝对值。 ②零点分段讨论法:适用于含一个字母的多个绝对值的情况。 ③两边平方法:适用于两边非负的方程或不等式。 ④几何意义法:适用于有明显几何意义的情况。 2、根据项数选择方法和按照一般步骤是顺利进行因式分解的重要技巧。因式分解的一般步骤是:提取公因式→选择用公式→十字相乘法→分组分解法→拆项添项法。 3、利用完全平方式把一个式子或部分化为完全平方式就是配方法,它是数学中的重要方法和技巧。配方法的主要根据有: ①()2222a ab b a b ±+=± ②()2 222222a b c ab bc ca a b c +++++=++ ③()()()22222212a b c ab bc ca a b b c c a ??+++++=+++++? ? ④222222224224244b b b b b b ac ax bx c a x x c a x x c a x a a a a a a ??-????++=++=+??++-=++ ? ? ??????? 4、解某些复杂的特型方程要用到换元法。换元法解题的一般步骤是:设元→换元→解元→还元。 5、待定系数法是在已知对象形式的条件下求对象的一种方法。适用于求解点的坐标、函数解析式、曲线方程等重要问题的解决。其步骤是:①设②列③解④写 6、复杂代数等式条件的使用技巧:右边化为零,左边变形。 ①因式分解型:()()0---?---=,两种情况为或型。 ②配成平方型:()()22 0---+---=,两种情况为且型。 7、数学中两个最伟大的解题思路: ①求值的思路 ?????→方程思想与方法列欲求值字母的方程或方程组 ②求取值范围的思路??????→不等式思想与方法欲求范围字母的不等式或不等式组

高中数学九大解题技巧

高中数学九大解题技巧 1、配法 通过把一个解析式利用恒等变形的方法,把其中的某些项配成一个或几个多项式正整数次幂的和形式解决数学问题的方法,叫配方法。配方法用的最多的是配成完全平方式,它是数学中一种重要的 恒等变形的方法,它的应用十分非常广泛,在因式分解、化简根式、解方程、证明等式和不等式、求函数的极值和解析式等方面都经常 用到它。 2、因式分解法 因式分解,就是把一个多项式化成几个整式乘积的形式,是恒等变形的基础,它作为数学的一个有力工具、一种数学方法在代数、 几何、三角等的解题中起着重要的作用。因式分解的方法有许多, 除中学课本上介绍的提取公因式法、公式法、分组分解法、十字相 乘法等外,还有如利用拆项添项、求根分解、换元、待定系数等等。 3、换元法 换元法是数学中一个非常重要而且应用十分广泛的解题方法。通常把未知数或变数称为元,所谓换元法,就是在一个比较复杂的数 学式子中,用新的变元去代替原式的一个部分或改造原来的式子, 使它简化,使问题易于解决。 4、判别式法与韦达定理 一元二次方程ax2bxc=0(a、b、c属于R,a≠0)根的判别, △=b2-4ac,不仅用来判定根的性质,而且作为一种解题方法,在代 数式变形,解方程(组),解不等式,研究函数乃至几何、三角运算 中都有非常广泛的应用。 韦达定理除了已知一元二次方程的一个根,求另一根;已知两个 数的和与积,求这两个数等简单应用外,还可以求根的对称函数,

计论二次方程根的符号,解对称方程组,以及解一些有关二次曲线 的问题等,都有非常广泛的应用。 5、待定系数法 在解数学问题时,若先判断所求的结果具有某种确定的形式,其中含有某些待定的系数,而后根据题设条件列出关于待定系数的等式,最后解出这些待定系数的值或找到这些待定系数间的某种关系,从而解答数学问题,这种解题方法称为待定系数法。它是中学数学 中常用的方法之一。 6、构造法 在解题时,我们常常会采用这样的方法,通过对条件和结论的分析,构造辅助元素,它可以是一个图形、一个方程(组)、一个等式、一个函数、一个等价命题等,架起一座连接条件和结论的桥梁,从 而使问题得以解决,这种解题的数学方法,我们称为构造法。运用 构造法解题,可以使代数、三角、几何等各种数学知识互相渗透, 有利于问题的解决。 7、面积法 平面几何中讲的面积公式以及由面积公式推出的与面积计算有关的性质定理,不仅可用于计算面积,而且用它来证明平面几何题有 时会收到事半功倍的效果。运用面积关系来证明或计算平面几何题 的方法,称为面积方法,它是几何中的一种常用方法。 用归纳法或分析法证明平面几何题,其困难在添置辅助线。面积法的特点是把已知和未知各量用面积公式联系起来,通过运算达到 求证的结果。所以用面积法来解几何题,几何元素之间关系变成数 量之间的关系,只需要计算,有时可以不添置补助线,即使需要添 置辅助线,也很容易考虑到。 8、几何变换法 在数学问题的研究中,常常运用变换法,把复杂性问题转化为简单性的问题而得到解决。所谓变换是一个集合的任一元素到同一集 合的元素的一个一一映射。中学数学中所涉及的变换主要是初等变

高中数学解题方法大全

第一章 高中数学解题基本方法 一、 配方法 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,需要我们适当预测,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,或者缺xy 项的二次曲线的平移变换等问题。 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 2 + b 2=(a +b)2 -2ab =(a -b)2 +2ab ; a 2 +a b +b 2 =(a +b)2 -ab =(a -b)2 +3ab ; a 2 + b 2 + c 2 +ab +bc +ca = 2 1[(a +b)2 +(b +c) 2+(c +a) 2] a 2+b 2+c 2=(a +b +c) 2-2(ab +bc +ca)=(a +b -c)2 -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+2sin αcos α=(sin α+cos α) ; x + =(x + ) -2=(x - ) +2 ;…… 等等。 Ⅰ、再现性题组: 1. 在正项等比数列{a }中,a ?a +2a ?a +a ?a =25,则 a +a =_______。 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sin α+cos α=1,则sin α+cos α的值为______。

浅谈高中数学解题步骤及方法

浅谈高中数学解题步骤及方法 【摘要】在高中数学教学中,进行数学解题是十分重要的.本文结合实际论述了高中数学解题的一般步?E及方法. 【关键词】数学;解题步骤;解题方法 高中数学包括了很多的理论知识,这就要求我们高中生要掌握解题方法和技巧,并且要对学习有更高的总结和观察的能力.因此,对于数学的学习,我们一定要先把解题方法和步骤牢固掌握,这一点对我们来讲是非常重要的.基于此,本文将对高中数学的解题方法和步骤进行分析讨论. 一、解题基本步骤 (一)认真审题是关键 要探寻出良好的数学解题方法,首先,要弄清楚在解题时应该采取怎样的步骤.在解题的过程中,我们首先要做的就是“审题”,这一步是为了让我们深刻理解题意.当拿到一道数学题目时,我们应该充分掌握出题人的意图,然后,再对已知条件和问题进行仔细地思考和分析,从而在脑海里建立起解题的基本框架.只有通过这种步骤,明确地抓住题目的类型,才能充分理解题目的准确意思,才能在自己已有的知识中找出和题目相关的知识点,利用正确的理论和公式进行作答.我们在解答数学问题时,一定要充分重视“审题”的关键

作用,并且在这个基础上培养自己善于审题的良好习惯,在这个过程中把题目和已掌握的知识点进行联系和转化,把问题变得更加清晰、简单,从而实现正确地解答. (二)进行联想是重点 对问题进行联想就是要充分利用已经掌握的知识和内容,对知识进行正确地迁移,能够做到活学活用、举一反三.我们如果能把联想的方法运用到数学学习中,就能够促进我们对问题的深层次挖掘,而且我们对于题目线索的挖掘和提取,有利于他们唤醒自己已经掌握的定义、公式、定理和类似题目的解答方法等内容,然后连接起题目和自己熟悉的知识. (三)深入分析是保障 对问题进行细致的分析是高中数学解题中最重要的一个步骤,分析问题需要做的就是提出猜想,对解题的步骤等进行制订,如果题目比较开放的话,可能还需要去探索出多元化的解题思路.在数学问题的解答过程中,我们可以把问题的条件和结论进行互换,也可以在不同的条件间进行转换,从而把数学问题变得一般或特殊.这种分析的方法,可以帮助我们把相关的数学知识融会贯通,提高学习的质量.除了这种方法,也可以提出一些和题目相关的问题来辅助求解,从而运用自己熟悉的解题方法进行解答. (四)进行类化是方法

高中数学函数解题技巧及方法

专题1 函数 (理科) 一、考点回顾 1.理解函数的概念,了解映射的概念. 2.了解函数的单调性的概念,掌握判断一些简单函数的单调性的方法. 3.了解反函数的概念及互为反函数的函数图象间的关系,会求一些简单函数的反函数. 4.理解分数指数幂的概念,掌握有理指数幂的运算性质,掌握指数函数的概念、图象和性质. 5.理解对数的概念,掌握对数的运算性质,掌握对数函数的概念、图象和性质. 6.能够运用函数的性质、指数函数和对数函数的性质解决某些简单的实际问题. 二、经典例题剖析 考点一:函数的性质与图象 函数的性质是研究初等函数的基石,也是高考考查的重点内容.在复习中要肯于在对定义的深入理解上下功夫. 复习函数的性质,可以从“数”和“形”两个方面,从理解函数的单调性和奇偶性的定义入手,在判断和证明函数的性质的问题中得以巩固,在求复合函数的单调区间、函数的最值及应用问题的过程中得以深化.具体要求是: 1.正确理解函数单调性和奇偶性的定义,能准确判断函数的奇偶性,以及函数在某一区间的单调性,能熟练运用定义证明函数的单调性和奇偶性. 2.从数形结合的角度认识函数的单调性和奇偶性,深化对函数性质几何特征的理解和运用,归纳总结求函数最大值和最小值的常用方法. 3.培养学生用运动变化的观点分析问题,提高学生用换元、转化、数形结合等数学思想方法解决问题的能力. 这部分内容的重点是对函数单调性和奇偶性定义的深入理解. 函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论.函数y=f(x)在给定区间上的单调性,反映了函数在区间上函数值的变化趋势,是函数在区间上的整体性质,但不一定是函数在定义域上的整体性质.函数的单调性是对某个区间而言的,所以要受到区间的限制. 对函数奇偶性定义的理解,不能只停留在f(-x)=f(x)和f(-x)=-f(x)这两个等式上,要明确对定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),f(-x)=-f(x)的实质是:函数的定义域关于原点对称.这是函数具备奇偶性的必要条件.稍加推广,可得函数f(x)的图象关于直线x=a对称的充要条件是对定义域内的任意x,都有f(x+a)=f(a-x)成立.函数的奇偶性是其相应图象的特殊的对称性的反映.这部分的难点是函数的单调性和奇偶性的综合运用.根据已知条件,调动相关知识,选择恰当的方法解决问题,是对学生能力的较高要求. 函数的图象是函数性质的直观载体,函数的性质可以通过函数的图像直观地表现出来。

高中数学知识点以及解题方法大全

前言 (2) 第一章高中数学解题基本方法 (3) 一、配方法 (3) 二、换元法 (7) 三、待定系数法 (14) 四、定义法 (19) 五、数学归纳法 (23) 六、参数法 (28) 七、反证法 (32) 八、消去法……………………………………… 九、分析与综合法……………………………… 十、特殊与一般法……………………………… 十一、类比与归纳法………………………… 十二、观察与实验法………………………… 第二章高中数学常用的数学思想 (35) 一、数形结合思想 (35) 二、分类讨论思想 (41) 三、函数与方程思想 (47) 四、转化(化归)思想 (54) 第三章高考热点问题和解题策略 (59) 一、应用问题 (59) 二、探索性问题 (65) 三、选择题解答策略 (71) 四、填空题解答策略 (77) 附录……………………………………………………… 一、高考数学试卷分析………………………… 二、两套高考模拟试卷………………………… 三、参考答案…………………………………… 前言 美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光。 高考试题主要从以下几个方面对数学思想方法进行考查: ①常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去 法等; ②数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等; ③数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、 归纳和演绎等; ④常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化 归)思想等。 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。 数学思想方法中,数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段。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。 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”。 为了帮助学生掌握解题的金钥匙,掌握解题的思想方法,本书先是介绍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、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法,再介绍高考中常用的数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化( 第一章高中数学解题基本方法 一、配方法 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,需要我们适当预测,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,或者缺xy项的二次曲线的平移变换等问题。 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) 2 =a 2 +2ab+b 2 ,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如: a 2 +b 2 =(a+b) 2 -2ab=(a-b) 2 +2ab; a 2 +ab+b 2 =(a+b) 2 -ab=(a-b) 2 +3ab=(a+ b 2) 2 +( 3 2b) 2 ; a 2 +b 2 +c 2 +ab+bc+ca= 1 2[(a+b) 2 +(b+c) 2 +(c+a) 2 ] a 2 +b 2 +c 2 =(a+b+c) 2 -2(ab+bc+ca)=(a+b-c) 2 -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) 2 ; x 2 + 1 2 x=(x+ 1 x) 2 -2=(x- 1 x) 2 +2 ;……等等。 Ⅰ、再现性题组: 1. 在正项等比数列{a n}中,a1?a5+2a3?a5+a3?a7=25,则 a3+a5=_______。 2. 方程x 2 +y 2 -4kx-2y+5k=0表示圆的充要条件是_____。 A. 1 41 C. k∈R D. k= 1 4或k=1 3. 已知sin 4 α+cos 4 α=1,则sinα+cosα的值为______。 A. 1 B. -1 C. 1或-1 D. 0 4. 函数y=log1 2 (-2x 2 +5x+3)的单调递增区间是_____。 A. (-∞, 5 4] B. [ 5 4,+∞) C. (- 1 2, 5 4] D. [ 5 4,3) 5. 已知方程x 2 +(a-2)x+a-1=0的两根x1、x2,则点P(x1,x2)在圆x 2 +y 2 =4上,则实数a=_____。 【简解】 1小题:利用等比数列性质a m p -a m p +=a m 2 ,将已知等式左边后配方(a3+a5) 2 易求。答案是:5。 2小题:配方成圆的标准方程形式(x-a) 2 +(y-b) 2 =r 2 ,解r 2 >0即可,选B。 3小题:已知等式经配方成(sin 2 α+cos 2 α) 2 -2sin 2 αcos 2 α=1,求出sinαcosα,然后求出所求式的平方值,再开方求解。选C。 4小题: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小题:答案3-11。 Ⅱ、示范性题组: 例1.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. 23 B. 14 C. 5 D. 6 【分析】先转换为数学表达式:设长方体长宽高分别为x,y,z,则211 424 () () xy yz xz x y z ++= ++= ? ? ? ,而欲求对角线长x y z 222 ++,将其配凑成两已知式的组合形式可得。

浅谈高中数学教学中的解题方法

浅谈高中数学教学中的解题方法 发表时间:2017-08-07T15:55:47.000Z 来源:《教育学》2017年6月总第121期作者:谭雪燕 [导读] 在高中数学教学过程中,学生普遍存在这些现象:在学习上“一听就懂,一做就错”、考试时“解题思路和老师分析的一样。广西钦州市灵山县第二中学535400 摘要:针对高中数学教学过程中学生能听懂老师讲课但不会解题的现象,从审题和基础知识这两个方面分析了导致这一个现象的原因,并对这两个方面给出了建议。 关键词:审题基础知识解题方法 在高中数学教学过程中,学生普遍存在这些现象:在学习上“一听就懂,一做就错”、考试时“解题思路和老师分析的一样,但没有做出来,或者考试时没有思路,老师在评讲时,一分析就知道如何解题”、“考试粗心”等。以上这些问题导致学生在考试中没有取得理想的成绩,对此问题,我不断思考,努力去寻找解决此问题的方法,最终得出结论:“这不是偶然,而是学生没有掌握高中数学的解题方法”。以下将从审题和基础知识这两个方面做深入的分析。 一、理解题目 著名数学教育家G·波利亚在《怎样解题》一书中,把数学解题分为四个步骤:(1)弄清问题;(2)拟定计划;(3)实施计划;(4)检验回顾。 而不少学生在这四个步骤中的“弄清问题”存在问题,对题目难以理解,导致解题困难。 1.审题时存在问题的原因主要有: (1)肤浅阅读。读题时,就以读题而读题,只限于字认识,不会去思考、去挖掘题目条件暗含怎样的数学基础知识。(2)心理障碍。当学生看到题目的文字多、关系式子较复杂,或者新题时,便会产生畏惧心理,变得紧张起来,在读题时就会出现读不懂,认为有一定难度,便选择放弃。 (3)节省时间。采用阅读的方式,加快读题的速度,争取更多解题时间,但往往适得其反,遇到不清楚的地方再重复读,导致没有思路,结果是更加浪费时间。 2.审题能力的培养: (1)理解题目。学生首先要把题目读懂,能够把题中每一个条件经过转换、化简等方法把其隐藏的基础知识点挖掘出来。再根据条件逐一联想所学知识、方法、类似的题目、注意点和关键点。这样才能发现题目中条件与结论的联系,从而逐步入题,找到解题的关键点、突破口。 (2)树立自信。帮助学生建立正确的人生观、世界观和价值观。遇到困难,相信自我,挑战困难,战胜困难,以提高他们勇于消除心理障碍、克服学习困难的心理素质。 (3)稳定沉着。读题时要慢、要细心,边读边想边理解,逐字逐句分析。若读一遍找不到解题思路,多读几遍,读清楚题目内容,会从题目中找到解题的思路。读懂题,理解题是解题的基础,然后在理解题意基础之上结合知识与技能联系题目相关的知识、方法,进而深入理解题目的本质,为下一步的解题做好基础准备。 二、理解概念,掌握基础 要想学好高中数学,必须先理解概念,就像设计师在设计房屋时,首先要知道什么是房子;同时数学基础知识是学好数学最基本的,就像建房子一样,房基就不可少,只有坚固的根基,你才能建设出更牢固、更有特色的房子,所以学好数学,理解概念,掌握数学基础知识是学好数学必不可少的要素,只有理解概念,掌握基础知识才能灵活运用。 理解概念,可以让学生感觉到学数学是轻松、容易的,学习数学离不开数学概念的学习,在数学中的概念是核心,把数学中各个知识点特有属性及之间的关系联系起来。在数学学习中,学生经常会遇到一些形似而质异的易混问题,如果概念不清,这样的题是非常容易错的。 例如,函数f(x)=x3-12x,求函数与x的交点,零点,极值点。 解答此题,首先要理解交点、零点和极值点的定义,方能解题。 (1)根据题意f(x)=x3-12x,x3-12x=0,x(x2-12x)=0,解得x1=0,x2=2和x3=-2所以函数f(x)=x3-12x的图象与x轴交点坐标(0,0),(2,0)和(-2,0)。 (2)函数f(x)=x3-12x的零点是0,2和-2。 (3)又因为f`(x)=3x2-12,3x2-12=0,解得x1=2或x2=-2;当f`(x)>0时,函数在区间(-∞,-2)、(2,+∞)上是单调递增函数;当f`(x)<0时,函数f(x)在区间(-2,2)上是单调递减函数,所以x=2是函数f(x)的极大值点,x=-2是函数f(x)的极小值点。只有把数学基础知识正确地掌握好,才有可能做到思路清晰,条理分明,容易找到解决问题的突破口,顺利解题。而每一个题目都是由多个知识点综合而得,于是要解决它就必须掌握数学基础知识。 总之,想学好高中数学,必须具备较强的解题能力,掌握解题方法。审题是解题的前提,基础知识是解题的基础,在此基础上解决问题。只有掌握基础,才谈得上创新。在以后的教学中,加强培养学生的审题能力、理解能力,同时注重基础知识掌握和应用,让学生掌握解题的方法,对学习数学达到事半功倍的效果,爱学、乐学数学。 参考文献 [1]朱华伟数学解题策略[J].科学出版社有限责任公司,2009。 [2][美]G.波利亚数学思维的新方法[M].上海科技教育出版社,2007。 [3]陈晓敏拓展思维,简洁直观——例谈向量法在高中数学解题中的妙用[J].中学数学,2014,(5):14-16。 [4]潘文德. 以退为进灵活解题——浅析高中数学解题技巧[J].新课程学习:中,2014,(1):71-71。

高中数学50个解题小技巧

高中数学50个解题小技巧 XX:__________ 指导:__________ 日期:__________

1 . 适用条件 [直线过焦点],必有ecosA=(x-1)/(x+1),其中A为直线与焦点所在轴夹角,是锐角。x为分离比,必须大于1。 注:上述公式适合一切圆锥曲线。如果焦点内分(指的是焦点在所截线段上),用该公式;如果外分(焦点在所截线段延长线上),右边为(x+1)/(x-1),其他不变。 2 . 函数的周期性问题(记忆三个) (1)若f(x)=-f(x+k),则T=2k;(2)若f(x)=m/(x+k)(m不为0),则T=2k;(3)若f(x)=f(x+k)+f(x-k),则T=6k。 注意点:a.周期函数,周期必无限b.周期函数未必存在最小周期,如:常数函数。 c.周期函数加周期函数未必是周期函数,如:y=sinxy=sin派x相加不是周期函数。 3 . 关于对称问题(无数人搞不懂的问题)总结如下 (1)若在R上(下同)满足:f(a+x)=f(b-x)恒成立,对称轴为x=(a+b)/2(2)函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图像关于x=(b-a)/2对称;(3)若f(a+x)+f(a-x)=2b,则f(x)图像关于(a, b)中心对称 4 . 函数奇偶性 (1)对于属于R上的奇函数有f(0)=0;(2)对于含参函数,奇函数没有偶次方项,偶函数没有奇次方项(3)奇偶性作用不大,一般用于选择填空 5 . 数列爆强定律 (1)等差数列中:S奇=na中,例如S13=13a7(13和7为下角标);(2)等差数列中:

S(n)、S(2n)-S(n)、S(3n)-S(2n)成等差(3)等比数列中,上述2中各项在公比不为负一时成等比,在q=-1时,未必成立(4)等比数列爆强公式:S(n+m)=S(m)+q2mS(n)可以迅速求q 6 . 数列的终极利器,特征根方程 首先介绍公式:对于an+1=pan+q(n+1为下角标,n为下角标),a1已知,那么特征根x=q/(1-p),则数列通项公式为an=(a1-x)p2(n-1)+x,这是一阶特征根方程的运用。 二阶有点麻烦,且不常用。所以不赘述。希望同学们牢记上述公式。当然这种类型的数列可以构造(两边同时加数) 7 . 函数详解补充 1、复合函数奇偶性:内偶则偶,内奇同外 2、复合函数单调性:同增异减 3、重点知识关于三次函数:恐怕没有多少人知道三次函数曲线其实是中心对称图形。它有一个对称中心,求法为二阶导后导数为0,根x即为中心横坐标,纵坐标可以用x带入原函数界定。另外,必有唯一一条过该中心的直线与两旁相切。 8 . 常用数列bn=n×(22n)求和Sn=(n-1)×(22(n+1))+2记忆方法 前面减去一个1,后面加一个,再整体加一个2 9 . 适用于标准方程(焦点在x轴)爆强公式 k椭=-{(b2)xo}/{(a2)yo}k双={(b2)xo}/{(a2)yo}k抛=p/yo 注:(xo,yo)均为直线过圆锥曲线所截段的中点。 10 . 强烈推荐一个两直线垂直或平行的必杀技 已知直线L1:a1x+b1y+c1=0直线L2:a2x+b2y+c2=0若它们垂直:(充要条件)a1a2+b1b2=0;若它们平行:(充要条件)a1b2=a2b1且a1c2≠a2c1[这个条件为了

高中数学解题的21个典型方法和技巧

高中数学解题的21个典型方法与技巧 1、解决绝对值问题(化简、求值、方程、不等式、函数)的基本思路是:把绝对值的问题转化为不含绝对值的问题。具体转化方法有: ①分类讨论法:根据绝对值符号中的数或表达式的正、零、负分情况去掉绝对值。 ①零点分段讨论法:适用于含一个字母的多个绝对值的情况。 ①两边平方法:适用于两边非负的方程或不等式。 ①几何意义法:适用于有明显几何意义的情况。 2、根据项数选择方法和按照一般步骤是顺利进行因式分解的重要技巧。因式分解的一般步骤是:提取公因式→选择用公式→十字相乘法→分组分解法→拆项添项法。 3、利用完全平方式把一个式子或部分化为完全平方式就是配方法,它是数学中的重要方法和技巧。配方法的主要根据有: ①()2 222a ab b a b ±+=± ①()2 222222a b c ab bc ca a b c +++++=++ ①()()()22222212 a b c ab bc ca a b b c c a ??+++++=+++++?? ①222222224224244b b b b b b ac ax bx c a x x c a x x c a x a a a a a a ??-????++=++=+??++-=++ ? ? ??????? 4、解某些复杂的特型方程要用到换元法。换元法解题的一般步骤是:设元→换元→解元→还元。 5、待定系数法是在已知对象形式的条件下求对象的一种方法。适用于求解点的坐标、函数解析式、曲线方程等重要问题的解决。其步骤是:①设①列①解①写

6、复杂代数等式条件的使用技巧:右边化为零,左边变形。 ①因式分解型:()()0---?---=,两种情况为或型。 ①配成平方型:()()22 0---+---=,两种情况为且型。 7、数学中两个最伟大的解题思路: ①求值的思路 ?????→方程思想与方法列欲求值字母的方程或方程组 ①求取值范围的思路 ??????→不等式思想与方法欲求范围字母的不等式或不等式组 8的基本思路:把m 化成完全平方式。 即 2 m a a a =???=??????→按的情况分类讨论结果 9()2 a x y ±=±其中220xy x y a x y =+=>>且。 10、代数式求值的方法有:①直接代入法①化简代入法①适当变形法(和积代入法)。注意:当求值的代数式是字母的“对称式”时,通常可以化为字母“和与积”的形式,从而用和积代入法求值。 11、方程中除未知数以外,含有的其他字母叫做参数,这种方程叫做含参方程。解含参方程一般要用“分类讨论法”,其原则是:①按照类型求解①根据需要讨论①分类写出结论。 12、恒等成立的条件: ①0ax b +=对于任意x 都成立?关于x 的方程0ax b +=有无数个解?00a b ==且。 ①20ax bx c ++=对于任意x 都成立?关于x 的方程20ax bx c ++=有无数个解?

浅谈高中数学解题策略 张忠传

浅谈高中数学解题策略张忠传 发表时间:2018-11-07T10:05:53.660Z 来源:《教育学》2018年10月总第157期作者:张忠传 [导读] 只有将知识的学习与解题技巧相互结合,才能够在考试中更好地解决问题,学习的效率才会大大提高。安徽省金寨第一中学237322 摘要:在教学过程中,教师要注重对学生解题思维的教授与培养,引导学生在解题的过程中不断总结方法与规律,提高学生解题时的准确率与效率,从而减轻学生学习的压力,在解题方面能够更加自如。只有将知识的学习与解题技巧相互结合,才能够在考试中更好地解决问题,学习的效率才会大大提高。 关键词:高中数学解题策略有效性 一、多元方程的问题——逆向思维解题策略 在解决多元方程的问题中,最为常用的就是逆向思维的方法。在多元方程的解题中,如果仅仅是通过题目条件,正常地进行问题的分析与解决,就会遇到许多新的不必要的麻烦,导致问题不能及时地解决;并且多元方程的解决要求学生思维的转变,这对于很多同学来说存在一定的困难,因为惯性思维会阻碍其纵深发展。因此,在对多元方程的解决中就应该有意识地采取逆向思维的方法。新课改要求的过程和方法,需要让同学们打破常规,积极改变自己的思维模式,思维也要有所突破,老师在教学引导中应该鼓励同学们用逆向思维去解答。 例1:实数l,m,n,满足m-n=8,且mn+l2+16=0。求证:m+n+l=0。 分析:用顺推法直接求得l、m、n的值,运算量很大且容易出现运算错误。简单的方法是用韦达定理的逆定理,从题目中的两个条件来结合进行计算,求出m、n的关系,然后进行关系的转换,将其转变为x的关系,再带入到原式中进行求解。 证明:由m-n=8可以得到m+(-n)=8,由mn+l2+16=0得到m(-n)=l2+16,那么根据m和n的关系就能够将两者通过一个新的未知数x来代替,则m、-n即为一元二次方程x2-8x+l2+16=0的两个根。又因为m、-n为实数,所以,△=(-8)2-4(l2+16)≥0,解得4l2≥0,所以l=0,则m,-n即为一元二次方程x2-8x+16=0的两个根,解得m=-n=4,则有m+n+l=0成立。 以上就是通过逆向思维的方法,由此也能够看出在面对这种多元函数的证明问题时,通过逆向思维就能够有效地解决。 二、函数与方程问题——分类讨论解题策略 1.在解方程中的应用。 在高中初级阶段解方程中最为常见的就是所给的未知数或者条件有着两方面的情况,此时就需要借助分类讨论的方法对每一个未知的情况分几个方面进行讨论求解。 2.在函数题目中的应用。 例2:当m=____时,函数y=(m+5)x2m-1+7x-3(x≠0)是一个一次函数。 解:当(m+5)x2m-1是一次项时,2m-1=1,m=1,整理为y=13x-3。当(m+5)x2m-1是常数项时,2m-1=0,m=1/2,整理为y=7x+5/2。m+5=0,m=-5,整理为y=7x-3。 在讨论(m+5)x2m-1的情况时,就需要分为两种情况,第一种就是为一次项,第二种就是结果为常数。而通过不同的m值也就能够得到不同的解果,最终进行整理就能够得出正确的答案。 三、不等式证明问题——构造函数解题策略 在解决不等式问题时最为适合采用构造函数的解题策略。通过构造函数的方法,能够将不等式的问题转化为函数方程的问题,并根据题目中的信息,来求出相应方程的单调性、值域、定义域,从而结合多种条件来证明不等式的正确。 例3:如已知a、b、c∈R,|a|<1,|b|<1,|c|<1,证明ab+bc+ca+1>0。 对于该不等式的解题过程:构造函数f(x)=(b+c)x+bc+1,证明x(-1,1)时函数f(x)>0恒成立。当b+c=0时,f(x)=1-b2>0恒成立。当b+c≠0时,函数f(x)=(b+c)x+bc+1在区间(-1,1)上是单调的。由于f(1)=bc+b+c+1=(b+1)(c+1)>0,f(-1)=bc-(b+c)+1=(1-b)(1-c)>0,因此f(x)=(b+c)x+bc+1在区间(-1,1)上恒大于零。 综上可知,当|a|<1、|b|<1、|c|<1时,ab+bc+ca+1>0恒成立。 所以,通过以上的解题,就能将一些不等式的问题通过函数的方法来解决,更加有效。 总之,高中数学对于学生的逻辑思维方面有着更高的要求,高中数学的学习阶段也要更加重视对学生数学思维以及解题思维的培养,培养学生做题时的应变性以及灵活性,从而提高解题的效率。教师在教学过程中也要不时地将自己多年解题经验中得来的解题方法教授给学生,渗透学习思维。数学题目的形式千变万化,但是核心不会改变,只要学生能够熟练地掌握解题技巧,并且灵活地运用,相信不管遇到什么问题都能迎刃而解,更好地达到学习的目标。 参考文献 [1]梅松竹冷平王燕荣城乡数学教师对新课程的解题教学的研究——函数解题技巧[J].教育与教学研究,2010,(08)。 [2]马玉武探究数形结合思想在高中数学教学中的应用[J].中国校外教育(下旬刊),2012,(12)。 [3]李文婕解题思维在高中数学教学中的应用探析[J].中华少年教育论坛,2017,(03)。 [4]吴冬香探究高中数学解题教学方法的应用研究[J].中国考试教育周刊(上、下旬),2017,(12)。

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