李宏銘
解題方法的主體無(wú)疑是通性通法,但是你遇到的問(wèn)題可能并不都是“標(biāo)準(zhǔn)化的”.當(dāng)通性通法受阻之時(shí),你肯定渴望一種別開生面的方法出現(xiàn),達(dá)到石破天驚的效果,而這樣的方法往往真的存在,這就是本文要介紹的第二手段.
一、基本不等式求最值時(shí)的“非 標(biāo)準(zhǔn)”問(wèn)題 用基本不等式求二元變量的最大(?。┲禃r(shí),如果是標(biāo)準(zhǔn)的“一正二定三相等”問(wèn)題,自然毫無(wú)困難.但是如果條件不具備,比如不是正數(shù)、沒(méi)有定值或者等號(hào)不能成立等,怎么辦呢?轉(zhuǎn)化為正數(shù)、湊出定值是容易想到的.但是化為一元函數(shù)是更重要的第二思路.
二、基本量不能全部求出的問(wèn)題
數(shù)學(xué)中有一個(gè)普遍的策略就是基本量,即把問(wèn)題基本要素都確定下來(lái),從而使所有的量都變得可解,比如等差(比)數(shù)列中的a1和d(q)、橢圓中的a,b,c等都是基本量,常規(guī)思路就是列出方程組求出這些值.但有時(shí)這個(gè)目標(biāo)不能或很難實(shí)現(xiàn),便需要第二或第三手段了,比如找到基本量之間的關(guān)系式、設(shè)而不求、利用性質(zhì)或線性規(guī)劃等等.
說(shuō)明 例2中的相互制約條件不足以將a1,d求出,a1,d不是兩個(gè)獨(dú)立的變量,于是看作線性規(guī)劃問(wèn)題或整體利用不等式性質(zhì).例3中的限制條件為非線性的,不能運(yùn)用線性規(guī)劃來(lái)處理,但是條件為關(guān)于a1,q的不等關(guān)系,因此利用等比數(shù)列的性質(zhì)處理.
三、目標(biāo)函數(shù)不容易構(gòu)造的問(wèn)題
在動(dòng)態(tài)的過(guò)程中求某個(gè)量的范圍,一般是構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為值域問(wèn)題.但是有時(shí)候目標(biāo)函數(shù)難以構(gòu)造或者雖能構(gòu)造卻難以求解,特別是有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由量的問(wèn)題,就更難以處理.這時(shí)可以借助于圖形,或者把動(dòng)點(diǎn)化歸到定點(diǎn)上,減少變量的數(shù)目.
解析 本題P,A,B三個(gè)均為動(dòng)點(diǎn),若運(yùn)用向量的坐標(biāo)運(yùn)算及模的計(jì)算公式,將模表示為函數(shù),運(yùn)算量較大,而且其中有3個(gè)自由變量,超出我們的應(yīng)對(duì)能力.但考慮到C1,C2是定點(diǎn),從幾何意義出發(fā)則很容易“看出”結(jié)果來(lái).
說(shuō)明 本題也可以求出兩直線交點(diǎn),再將PA·PB表示為f(m)的表達(dá)式求解,但運(yùn)算量太大.
數(shù)學(xué)解題離不開化歸,能化歸為標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題固然好,不能的話也應(yīng)該化歸到自己所熟悉的問(wèn)題上去,顯然,你所“熟悉”的問(wèn)題或方法越多,就處于越有利的地位,這就是我們講究第二手段甚至第三手段的初衷.