高中数学解题基本方法
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高中数学解题技巧方法总结第1篇(1)利用y=sin x和y=cos x的值域直接求.(2)把所给的三角函数式变换成y=A sin(ωx+φ)+b(或y=A cos(ωx+φ)+b)的形式求值域.(3)把sin x或cos x看作一个整体,将原函数转换成二次函数求值域.(4)利用sin x±cos x和sin x cos x的关系将原函数转换成二次函数求值域.高中数学解题技巧方法总结第2篇(1)分组转化求和法一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组求和法,分别求和后再相加减.(2)裂项相消法把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.(3)错位相减法如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n项和即可用此法来求,如等比数列的前n项和公式就是用此法推导的.(4)倒序相加法如果一个数列{an}的前n项中首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n项和即可用倒序相加法,如等差数列的前n项和公式即是用此法推导的.(5)并项法一个数列的前n项和中,可两两结合求和,称为并项法求和,形如:(-1)nf(n)类型,可考虑利用并项法求和.高中数学解题技巧方法总结第3篇先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.推断数列的通项公式解答此类问题的具体步骤:(1)分式中分子、分母的特征;(2)相邻项的变化特征;(3)拆项后的特征;(4)各项的符号特征和绝对值特征;(5)化异为同,对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破,或寻找分子、分母之间的关系;(6)对于符号交替出现的情况,可用(-1)k或(-1)k+1,k∈N*处理.高中数学解题技巧方法总结第4篇以退求进,立足特殊发散一般对于一个较一般的问题,若一时不能取得一般思路,可以采取化一般为特殊(如用特殊法解选择题),化抽象为具体,化整体为局部,化参量为常量,化较弱条件为较强条件,等等。
高中数学19种答题方法 6种解题思想1.函数函数题目,先直接思考后建立三者的联系。
首先考虑定义域,其次使用三合一定理。
2.方程或不等式如果在方程或是不等式中出现超越式,优先选择数形结合的思想方法;3.初等函数面对含有参数的初等函数来说,在研究的时候应该抓住参数没有影响到的不变的性质。
如所过的定点,二次函数的对称轴4.选择与填空中的不等式选择与填空中出现不等式的题目,优选特殊值法;5.参数的取值范围求参数的取值范围,应该建立关于参数的等式或是不等式,用函数的定义域或是值域或是解不等式完成,在对式子变形的过程中,优先选择分离参数的方法;6.恒成立问题恒成立问题或是它的反面,可以转化为最值问题,注意二次函数的应用,灵活使用闭区间上的最值,分类讨论的思想,分类讨论应该不重复不遗漏;7.圆锥曲线问题圆锥曲线的题目优先选择它们的定义完成,直线与圆锥曲线相交问题,若与弦的中点有关,选择设而不求点差法,与弦的中点无关,选择韦达定理公式法;使用韦达定理必须先考虑是否为二次及根的判别式;8.曲线方程求曲线方程的题目,如果知道曲线的形状,则可选择待定系数法,如果不知道曲线的形状,则所用的步骤为建系、设点、列式、化简(注意去掉不符合条件的特殊点);9.离心率求椭圆或是双曲线的离心率,建立关于a、b、c之间的关系等式即可;10.三角函数三角函数求周期、单调区间或是最值,优先考虑化为一次同角弦函数,然后使用辅助角公式解答;解三角形的题目,重视内角和定理的使用;与向量联系的题目,注意向量角的范围;11.数列问题数列的题目与和有关,优选和通公式,优选作差的方法;注意归纳、猜想之后证明;猜想的方向是两种特殊数列;解答的时候注意使用通项公式及前n项和公式,体会方程的思想;12.立体几何问题立体几何第一问如果是为建系服务的,一定用传统做法完成,如果不是,可以从第一问开始就建系完成;注意向量角与线线角、线面角、面面角都不相同,熟练掌握它们之间的三角函数值的转化;锥体体积的计算注意系数1/3,而三角形面积的计算注意系数1/2 ;与球有关的题目也不得不防,注意连接心心距创造直角三角形解题;13.导数导数的题目常规的一般不难,但要注意解题的层次与步骤,如果要用构造函数证明不等式,可从已知或是前问中找到突破口,必要时应该放弃;重视几何意义的应用,注意点是否在曲线上;14.概率概率的题目如果出解答题,应该先设事件,然后写出使用公式的理由,当然要注意步骤的多少决定解答的详略;如果有分布列,则概率和为1是检验正确与否的重要途径;15.换元法遇到复杂的式子可以用换元法,使用换元法必须注意新元的取值范围,有勾股定理型的已知,可使用三角换元来完成;16.二项分布注意概率分布中的二项分布,二项式定理中的通项公式的使用与赋值的方法,排列组合中的枚举法,全称与特称命题的否定写法,取值范或是不等式的解的端点能否取到需单独验证,用点斜式或斜截式方程的时候考虑斜率是否存在等;17.绝对值问题绝对值问题优先选择去绝对值,去绝对值优先选择使用定义;18.平移与平移有关的,注意口诀左加右减,上加下减只用于函数,沿向量平移一定要使用平移公式完成;19.中心对称关于中心对称问题,只需使用中点坐标公式就可以,关于轴对称问题,注意两个等式的运用:一是垂直,一是中点在对称轴上。
高中数学50个解题小技巧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q6 . 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。
高中数学解题的12种方法与思路于数学这门功课,如果能够掌握正确有效的解题方法和技巧,不仅可以帮助我们培养良好的数学素养,而且也能提升学生数学解题效率,下面将给大家分享高中数学高分做题解题的12种方法和思路,希望对大家学好数学有所帮助!考前要摒弃杂念,排除干扰思绪,使大脑处于“空白”状态,创设数学情境,进而酝酿数学思维,提前进入“角色”,通过清点用具、暗示重要知识和方法、提醒常见解题误区和自己易出现的错误等,进行针对性的自我安慰,从而减轻压力,轻装上阵,稳定情绪、增强信心,使思维单一化、数学化、以平稳自信、积极主动的心态准备应考。
良好的开端是成功的一半,从考试的心理角度来说,这确实是很有道理的,拿到试题后,不要急于求成、立即下手解题,而应通览一遍整套试题,摸透题情,然后稳操一两个易题熟题,让自己产生“旗开得胜”的快意,从而有一个良好的开端,以振奋精神,鼓舞信心,很快进入最佳思维状态,即发挥心理学所谓的“门坎效应”,之后做一题得一题,不断产生正激励,稳拿中低,见机攀高。
集中注意力是考试成功的保证,一定的神经亢奋和紧张,能加速神经联系,有益于积极思维,要使注意力高度集中,思维异常积极,这叫内紧,但紧张程度过重,则会走向反面,形成怯场,产生焦虑,抑制思维,所以又要清醒愉快,放得开,这叫外松。
有些考生只知道考场上一味地要快,结果题意未清,条件未全,便急于解答,岂不知欲速则不达,结果是思维受阻或进入死胡同,导致失败。
应该说,审题要慢,解答要快。
审题是整个解题过程的“基础工程”,题目本身是“怎样解题”的信息源,必须充分搞清题意,综合所有条件,提炼全部线索,形成整体认识,为形成解题思路提供全面可靠的依据。
而思路一旦形成,则可尽量快速完成。
在通览全卷,将简单题顺手完成的情况下,情绪趋于稳定,情境趋于单一,大脑趋于亢奋,思维趋于积极,之后便是发挥临场解题能力的黄金季节了,这时,考生可依自己的解题习惯和基本功,结合整套试题结构,选择执行“六先六后”的战术原则。
高中数学解题思路方法与技巧分析高中数学是学生们学习过程中的一门重要学科,数学不仅是一门学科,更是一种思维方式和解决问题的方法。
掌握高中数学解题的思路、方法和技巧对学生们来说至关重要。
本文将从解题的一般思路入手,分析高中数学解题的方法与技巧,希望能为学生们提供一些解题的帮助。
一、数学解题的一般思路1. 理清题意。
在解题之前,首先要仔细阅读题目,理解题目所描述的情境或问题,找出题目中涉及的数学概念和知识点。
只有理清题意,才能正确地解答问题。
2. 探索问题,分析问题。
在理清题意的基础上,要对问题进行分析,弄清问题所涉及的数学原理和解决方法。
这个阶段通常需要考虑问题的各种可能性,进一步理解问题。
要灵活地运用各种数学思维方法,进行深入探讨,挖掘问题的本质。
3. 创立解决问题的数学模型。
在理解和分析问题后,要根据题目中的信息,建立问题的数学模型,将问题转化为数学形式,从而更好地解决问题。
4. 运用数学工具解决问题。
在建立了数学模型之后,就可以运用相应的数学原理、定理和方法,来解决问题。
这一步可能涉及到代数运算、几何推理、函数分析等等,需要根据具体情况进行灵活运用。
5. 检验与分析解答结果。
在解答问题之后,要对解答结果进行检验和分析,确认解答是否符合题目的要求,是否存在逻辑和数学上的错误,并且可以从解答结果中得出一些结论或启示。
二、高中数学解题的方法与技巧1. 掌握基本概念和定理。
在解题过程中,必须熟练掌握基本的数学概念和定理,比如三角函数、数列、导数积分等等,只有掌握了这些基本知识,才能更好地解决问题。
2. 善于画图。
在解决几何题目时,可以通过画图的方式,更好地理解题目并得出解答,画图是解决几何问题的有效方法,可以帮助我们看清问题的本质。
3. 灵活运用公式和定理。
在解题过程中,灵活运用各种数学公式和定理,可以帮助我们更快地解决问题,但也要注意不要机械应用,要结合具体情况适当变形或组合使用。
4. 善于进行逻辑推理。
高一数学解题技巧有哪些高一数学解题技巧有哪些11、“内紧外松”,集中注意,消除焦虑怯场集中注意力是考试成功的保证,一定的神经亢奋和紧张,能加速神经联系,有益于积极思维,要使注意力高度集中,思维异常积极,这叫内紧,但紧张程度过重,则会走向反面,形成怯场,产生焦虑,抑制思维,所以又要清醒愉快,放得开,这叫外松。
2、沉着应战,确保旗开得胜,以利振奋精神良好的开端是成功的一半,从考试的`心理角度来说,这确实是很有道理的,拿到试题后,不要急于求成、立即下手解题,而应通览一遍整套试题,摸透题情,然后稳操一两个易题熟题,让自己产生“旗开得胜”的快意,从而有一个良好的开端,以振奋精神,鼓舞信心,很快进入最佳思维状态,即发挥心理学所谓的“门坎效应”,之后做一题得一题,不断产生正激励,稳拿中低,见机攀高。
3、寻求中间环节,挖掘隐含条件:在些结构复杂的综合题,就其生成背景而论,大多是由若干比较简单的基本题,经过适当组合抽去中间环节而构成的。
因此,从题目的因果关系入手,寻求可能的中间环节和隐含条件,把原题分解成一组相互联系的系列题,是实现复杂问题简单化的一条重要途径。
高一数学解题技巧有哪些2代入法这列方法往往是给定了一些条件,比如a大于等于0,小于等于1。
b大于等于1,小于等于2.这些给定了一些特殊的条件,然后让你求一个ab组合在一起的一些式子,可能会很复杂。
但是如果是选择题,你可以取a=0.5,b=1.5试一试。
还有就是可以把选项里的答案带到题目中的式子来计算。
倒推法!区间法这类方法也称为排除法,在答高考考数学选择题是,靠着大概计算出的数据或者猜一些数据。
比如一个题目里给了几个角度,30°,90°。
很明显,答案里就肯定是90±30度,120加减30度。
或者一些与30,60,90度有关的答案。
坐标法如果做的一些高考数学图形题完全找不到思路,第一可以用比例法,第二可以用坐标法,不用管什么三角函数,直接找到两点坐标,直接带入高中函数求角度(cos公式)求垂直,求长度,相切相离公式。
高中数学解题方法与技巧必背公式总结高中数学解题方法与技巧1、不等式、方程或函数的题型,先直接思考后建立三者的联系。
首先考虑定义域,其次使用“三合一定理”。
2.在学习带参数的初等函数时,要抓住无论参数如何变化,有些性质不变的特点。
如函数的不动点,二次函数的对称轴等。
3、在求零点的函数中出现超越式,优先选择数形结合的思想方法。
4.在常数建立问题中,利用二次函数的图像性质,灵活运用函数闭区间上的最大值和分类讨论的思想(分类讨论中要注意不要重复或遗漏),可以转化为极大值问题或二次函数的常数建立问题。
5、选择与填空中出现不等式的题,应优先选特殊值法。
6、在利用距离的几何意义求最值得问题中,应首先考虑两点之间线段最短,常用次结论来求距离和的最小值;三角形的两边之差小于第三边,常用此结论来求距离差的最大值。
7.求参数的值域,要建立关于参数的不等式或方程,利用函数的值域或定义或求解不等式。
在转换公式的过程中,应优先考虑分离参数的方法。
8、在解三角形的题目中,已知三个条件一定能求出其他未知的条件,简称“知三求一“。
9、求双曲线或者椭圆的离心率时,建立关于a、b、c之间的关系等式即可。
10、解三角形时,首先确认所求边角所在的三角形及已知边角所在的三角形,从而选择合适的三角形及定理。
11、在数列的五个量中:中,只要知道三个量就可以求出另外两个量,简称“知三求二”。
12.圆锥曲线的题目应优先考虑它们的定义。
如果直线与圆锥曲线相交的问题与弦的中点有关,则选择设定而不是求点差的方法,维耶塔定理公式的方法与弦的中点无关。
(使用维耶塔定理时,首先要考虑二次函数方程是否有根,即二次函数的判别式。
).13.解曲线方程的问题,如果知道曲线的形状,可以选择待定系数法。
如果不知道曲线的形状,采用的步骤是建立系统,设置点,列表化简。
14、在求离心率时关键是从题目条件中找到关于a、b、c的两个方程或由题目得到的图形中找到a、b、c的关系式,从而求离心率或离心率的取值范围。
高一数学九大解题技巧高一数学并不是简简单单就能学好,升入高中以后,高中数学变得更抽象了,很多知识同学们理解起来开始有困难了。
下面给大家分享一些关于高一数学九大解题技巧,希望对大家有所帮助。
高一数学九大解题技巧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a某2b某c=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。
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高中数学解题基本方法换元法解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,从而使问题得到简化,这叫换元法。
换元的实质是转化,关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化,变得容易处理。
换元法又称辅助元素法、变量代换法。
通过引进新的变量,可以把分散的条件联系起来,隐含的条件显露出来,或者把条件与结论联系起来。
或者变为熟悉的形式,把复杂的计算和推证简化。
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。
换元的方法有:局部换元、三角换元、均值换元等。
局部换元又称整体换元,是在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,当然有时候要通过变形才能发现。
例如解不等式:4x+2x-2≥0,先变形为设2x=t(t>0),而变为熟悉的一元二次不等式求解和指数方程的问题。
三角换元,应用于去根号,或者变换为三角形式易求时,主要利用已知代数式中与三角知识中有某点联系进行换元。
如求函数y=x+1-x的值域时,易发现x∈[0,1],设x=sin2α,α∈[0,π2],问题变成了熟悉的求三角函数值域。
为什么会想到如此设,其中主要应该是发现值域的联系,又有去根号的需要。
如变量x、y适合条件x2+y2=r2(r>0)时,则可作三角代换x=rcosθ、y=rsinθ化为三角问题。
均值换元,如遇到x+y=S形式时,设x=S2+t,y=S2-t等等。
我们使用换元法时,要遵循有利于运算、有利于标准化的原则,换元后要注重新变量范围的选取,一定要使新变量范围对应于原变量的取值范围,不能缩小也不能扩大。
如上几例中的t>0和α∈[0,π2 ]。
Ⅰ、再现性题组:1.y=sinx²cosx+sinx+cosx的最大值是_________。
2.设f(x2+1)=loga(4-x4) (a>1),则f(x)的值域是_______________。
3.已知数列{an }中,a1=-1,an+1²an=an+1-an,则数列通项an=___________。
4.设实数x、y满足x2+2xy-1=0,则x+y的取值范围是___________。
5.方程1313++-xx=3的解是_______________。
6.不等式log2(2x-1) ²log2(2x+1-2)〈2的解集是_______________。
【简解】1小题:设sinx+cosx =t ∈[-2,2],则y =t22+t -12,对称轴t =-1,当t =2,y m ax =12+2;2小题:设x 2+1=t (t ≥1),则f(t)=log a [-(t-1)2+4],所以值域为(-∞,log a 4]; 3小题:已知变形为11a n +-1a n=-1,设b n =1a n,则b 1=-1,b n =-1+(n -1)(-1)=-n ,所以a n =-1n;4小题:设x +y =k ,则x 2-2kx +1=0, △=4k 2-4≥0,所以k ≥1或k ≤-1; 5小题:设3x =y ,则3y 2+2y -1=0,解得y =13,所以x =-1;6小题:设log 2(2x -1)=y ,则y(y +1)<2,解得-2<y<1,所以x ∈(log 254,log 23)。
Ⅱ、示范性题组:例1. 实数x 、y 满足4x 2-5xy +4y 2=5 ( ①式) ,设S =x 2+y 2,求1S m ax+1S m in的值。
(93年全国高中数学联赛题)【分析】 由S =x 2+y 2联想到cos 2α+sin 2α=1,于是进行三角换元,设x S y S ==⎧⎨⎪⎩⎪cos sin αα代入①式求S m ax 和S min 的值。
【解】设x S y S ==⎧⎨⎪⎩⎪cos sin αα代入①式得: 4S -5S ²sin αcos α=5解得 S =10852-sin α;∵ -1≤sin2α≤1 ∴ 3≤8-5sin2α≤13 ∴1013≤1085-sin α≤103∴ 1S m ax+1S m in=310+1310=1610=85此种解法后面求S 最大值和最小值,还可由sin2α=810S S-的有界性而求,即解不等式:|810S S-|≤1。
这种方法是求函数值域时经常用到的“有界法”。
【另解】 由S =x 2+y 2,设x 2=S 2+t ,y 2=S 2-t ,t ∈[-S 2,S 2],则xy =±St224-代入①式得:4S ±5St224-=5,移项平方整理得 100t 2+39S 2-160S +100=0 。
∴ 39S 2-160S +100≤0 解得:1013≤S ≤103∴ 1S m ax+1S m in=310+1310=1610=85【注】 此题第一种解法属于“三角换元法”,主要是利用已知条件S =x 2+y 2与三角公式cos 2α+sin 2α=1的联系而联想和发现用三角换元,将代数问题转化为三角函数值域问题。
第二种解法属于“均值换元法”,主要是由等式S =x 2+y 2而按照均值换元的思路,设x 2=S 2+t 、y 2=S 2-t ,减少了元的个数,问题且容易求解。
另外,还用到了求值域的几种方法:有界法、不等式性质法、分离参数法。
和“均值换元法”类似,我们还有一种换元法,即在题中有两个变量x 、y 时,可以设x =a +b ,y =a -b ,这称为“和差换元法”,换元后有可能简化代数式。
本题设x =a +b ,y =a -b ,代入①式整理得3a 2+13b 2=5 ,求得a 2∈[0,53],所以S =(a -b)2+(a +b)2=2(a 2+b 2)=1013+2013a 2∈[1013,103],再求1S m ax+1S m in的值。
例2. △ABC 的三个内角A 、B 、C 满足:A +C =2B ,1cos A+1cos C=-2cos B,求cos A C -2的值。
(96年全国理)【分析】 由已知“A +C =2B ”和“三角形内角和等于180°”的性质,可得A CB +=⎧⎨⎩12060°=°;由“A +C =120°”进行均值换元,则设A C =°α=°-α6060+⎧⎨⎩ ,再代入可求cos α即cosA C -2。
【解】由△ABC 中已知A +C =2B ,可得 A C B +=⎧⎨⎩12060°=°,由A+C=120°,设AC=°α=°-α6060+⎧⎨⎩,代入已知等式得:1 cos A +1cos C=160cos()︒+α+160cos()︒-α=11232cos sinαα-+11 232cos sinαα+=coscos sinααα143422-=coscosαα234-=-22,解得:cosα=22,即:cosA C-2=22。
【另解】由A+C=2B,得A+C=120°,B=60°。
所以1cos A+1cos C=-2cos B=-22,设1cos A=-2+m,1cos C=-2-m ,所以cosAcosA+cosC222m-cosA-cosC=-2sin A C+2sinA C-2=-3sinA C-2=222mm-,即:sin A C-2=-2322mm()-,=-2222m-,代入sin2A C-2+cos2A C-2=1整理得:3m4-16m-12=0,解出m2=6,代入cos A C-2=2222m-=22。
【注】本题两种解法由“A+C=120°”、“1cos A+1cos C=-22”分别进行均值换元,随后结合三角形角的关系与三角公式进行运算,除由已知想到均值换元外,还要求对三角公式的运用相当熟练。
假如未想到进行均值换元,也可由三角运算直接解出:由A+C=2B,得A+C=120°,B=60°。
所以1cos A+1cos C=-2cos B=-22,即cosA+cosC=-22cosAcosC,和积互化得:2cos A C+2cosA C-2=-2[cos(A+C)+cos(A-C),即cosA C-2=22-2cos(A-C)=22-2(2cos2A C-2-1),整理得:42cos2A C-2+2cosA C-2-32=0,解得:cos A C-2=22例3. 设a>0,求f(x)=2a(sinx+cosx)-sinx²cosx-2a2的最大值和最小值。
【解】设sinx+cosx=t,则t∈[-2,2],由(sinx+cosx)2=1+2sinx²cosx得:sinx²cosx=t21 2-∴f(x)=g(t)=-12(t-2a)2+12(a>0),t∈[-2,2]t=-2时,取最小值:-2a2-22a-1 2当2a≥t,取最大值:-2a2+当12。
∴f(x)的最小值为-2a2-22a-12,最大值为122222212222()()<<-+-≥⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪aa a a。
【注】此题属于局部换元法,设sinx+cosx=t后,抓住sinx+cosx与sinx²cosx的内在联系,将三角函数的值域问题转化为二次函数在闭区间上的值域问题,使得容易求解。
换元过程中一定要注意新的参数的范围(t∈[-2,2])与sinx+cosx对应,否则将会出错。
本题解法中还包含了含参问题时分类讨论的数学思想方法,即由对称轴与闭区间的位置关系而确定参数分两种情况进行讨论。
一般地,在遇到题目已知和未知中含有sinx与cosx的和、差、积等而求三角式的最大值和最小值的题型时,即函数为f(sinx±cosx,sinxcsox),经常用到这样设元的换元法,转化为在闭区间上的二次函数或一次函数的研究。
例4. 设对所于有实数x,不等式x2log241()aa++2x log221aa++log2()aa+1422>0恒成立,求a的取值范围。
(87年全国理)y【分析】不等式中log 241()a a+、 log 221a a +、log 2()a a+1422三项有何联系?进行对数式的有关变形后不难发现,再实施换元法。
【解】 设log 221a a +=t ,则log 241()a a +=log 2812()a a +=3+log 2a a +12=3-log 221a a +=3-t ,log 2()a a+1422=2log 2a a+12=-2t ,代入后原不等式简化为(3-t )x 2+2tx -2t>0,它对一切实数x 恒成立,所以: 3048302->=+-<⎧⎨⎩t t t t ∆(),解得t t t <<>⎧⎨⎩306或 ∴ t<0即log 221aa +<0 0<21a a +<1,解得0<a<1。