邱芳忠
“1”的作用在高中數(shù)學(xué)解題中不可小視,代換的得當(dāng),會(huì)給你的解題帶來(lái)便捷,下面就以實(shí)例為據(jù),來(lái)談?wù)劇?”到底能給解題帶來(lái)多大的便捷?
一、“1”在比較兩個(gè)實(shí)數(shù)的大小中的代換
例1.比較兩個(gè)數(shù)( ) 與( ) 的大小.
解:首先考查函數(shù)y=( ) ,在x∈R上是減函數(shù),∵- <0,
∴( ) >( ) =1.然后考察函數(shù)y=( ) ,在x∈R上是增函數(shù),∵- <0,∴( ) <( ) =0.綜上所述,( ) >( ) .
評(píng)注:比較兩個(gè)既不同底數(shù)與又不同冪的指數(shù)大小,除了要用到指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,還要引進(jìn)“1”作為中間量,以起到紐帶作用.
例2.比較兩個(gè)數(shù)log2.13與log3.12.9的大小.
解:首先考查函數(shù)y=log2.1x,在x∈R+上是增函數(shù),∵3>2.1,
∴l(xiāng)og2.13>log2.12.1=1.然后考查函數(shù)y=log3.1x,在x∈R+上是增函數(shù),∵2.9<3.1,∴l(xiāng)og3.12.9
評(píng)注:比較兩個(gè)既不同底又不同真數(shù)的對(duì)數(shù)的大小,除了要用到對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,還要引進(jìn)“1”作為中間量,以起到紐帶作用.
二、“1”在三角函數(shù)式化簡(jiǎn)與求值中的代換
例3.求 的值.
解:∵tan45°=1,∴ = =tan(45°-15°)=tan30°= .
評(píng)注:“1”代換tan45°后利用兩角差的正切公式進(jìn)行求值.
例4.已知 =-1,求sin2α+sinαcosα+2的值.
解:由已知得tanα= ,則
sin2α+sinαcosα+2=sin2α+sinαcosα+2(sin2α+cos2α)
= =
= =
評(píng)注:“1”代換后首先要進(jìn)行弦化切,然后再代值.
三、“1”在證明不等式中的代換
例5.已知a,b,c∈R+,且a+b+c=1求證: + + ≥9.
證明:∵a,b,c∈R+,且a+b+c=1,
∴ + + = + +
=3+ + + + + +
=3+( + )+( + )+( + )≥3+2+2+2=9.
當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c時(shí),等號(hào)成立.
評(píng)注:解答本題可以先使用“1”的代換,再轉(zhuǎn)化使用重要不等式來(lái)證明.
四、“1”在求函數(shù)最值中的代換
例6.已知x>0,y>0,且 + =1求x+y的最小值.
解:∵x>0,y>0,且 + =1,
∴x+y=( + )(x+y)= + +10≥6+10=16.
當(dāng)且僅當(dāng) = ,又 + =1,即x=4,y=12時(shí),上式等號(hào)成立.
故當(dāng)x=4,y=12時(shí),(x+y)min=16.
評(píng)注:解答本題可靈活使用“1”的代換,再用基本不等式求得和的最小值.
編輯 魯翠紅