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1、数学高考题的优美解剖析江西省赣州市第一屮学(张军华)优美解在于解题时思考问题的角度、以及采用的方式、方法有独到和特别之处,能把握住问题的本质,可以将复杂问题,转化为简单的问题求解.一.改变外形结构有目的地改变式子外形结构,以方便数学公式的使用,使所求问题朝着目标快速发展.例1(2010*重庆)已知兀,y>0,x+2y+2xy=8,则兀+2y的最小值()A.3B.4C.-D.-22问题分析:在求某个式子的最大值或最小值时,常常利用“积为常数,和有最小值;和为常数,积有最大值”这一结论求最大、小值.要求'和式'x+2y的最小值,只要将'积式'化为常数,然而这个积是什么?是x・
2、2y?还是带有x、2y结构形式的变形乘积,或是(a+x)(b+2y)等?优美解析:由兀、)>0+2y+2xy=8=兀+1+2y+2xy=9n(1+兀)+2y(1+x)=9n(l+x)(l+2y)=9,而9=(l+x)(l+2y)s(l+"+l+S)2^x+2y>4,故选B・剖析:本题采用将条件(l+x)(l+2y)二8两边同加1的方式,将和无+2y+2小(常数),巧妙转化为积(1+兀)(l+2y)(常数);再将积(1+兀)(l+2y)(常数)的形式,转化为和式(1+兀)+(l+2y)=2+(x+2y)的形式,求lBx+2y的最小值.这里利用了a、b>0,“s(X±)2基本
3、不等式.2常规解析:•・•x,y>0,x+2y>2y,由S=x+2y+2xy<兀+2y+(=空)2,令t=x+2y>0,得/+->8,解得宀4或心-8(舍),故选2°4B.评注:常规解析,利用了变量代换的方式•x+2y的结构保留着,将积2xy转化为兀+2y(通过基本不等式x+2y>2J兀.2y),把条件x+2y+2xy=8转化为关于'和式,x+2y的一元二次不等式,即兀+2怡2j8F+2y),解不等式,求x+2y的最小值.一.化归为两个变量间的函数关系多变量问题(三个以上),初看无从着手,但只要作一些转换,如换元或化归为两个变量,利用函数关系,问题就不难解了.例2(201
4、1重庆文科15)若实数a、b、c满足2a+2b=2a+b,2a+2〃+2'2如,贝!Jc的最大值是优美解析:将2a+2b=2a+b代入2a+2b+2e=2a+b+c9得2a+b+2C=2a+b+c,2C=—;—,又2碱二2°+2。2丁2点(2我>0)=2*50(舍),2a+h>4,2a+h-1令2我=无,则2J亠(C4),其为单调减函数,当x=4时,2。最大,有x-12“冷所以c>log2^=2-log23,所以c的最大值为2-log23・剖析:本题进行了整体代换,将2“+2〃代换为2^,将四个变量2役2〃、2<、2武转化为两个变量2。、2我的函数关系,把2我看成一个变量
5、,即2-=l,进而把问题转化为求函数沧)二丄7(令2—沧),2我=兀)的最2—1x—I值,因此,只需求出变量2我的取值范围即可.一.注意类比和转化二次不等式与二次方程、二次函数有着不可分割的联系,仔细观察,注意发现,优美就在其中.例3如果ax2+bx+c>0的解集为{兀
6、x<-2或兀>4},那么函数f(x)=优美解析:由己知得a>0,»为二次函数,a^+bx+c/有(且开口向上,乂经过(-2,0),(4,0)两点,对称轴为x=^±4=l,如图,故知f(5)的值最大,2其次是f(-l),再其次是f(2),故选C・剖析:本解将二次不等式ar+hx+c>0,转化为二次函数»=a
7、r+bx+c,借助二次函数的图象,比较函数值的大小,不仅直观,而且简便.常规解析:•・•不等式a^C+bx4-c>0的解集为{x
8、x<-2或x>4},.皿〉。且方程a^+bx+c=0有两根・2或4,由韦达定理得2=2,£=&所以aaf(x)=a^+bx+c=a(x2+-x4--)=tz(x2-2x-8)=a(x+2)(x-4),a>Q,作出函数图象,aa再求解.剖析:通过不等式ax+bx+c>0的解集{兀
9、x<-2或x>4}的特点,确定抛物线的开口方向,借助韦达定理,将系数a、b、c转化为a与两根■2、4的关系(多了该步的过程).一.知识的联系与迁移知识的联系与迁移,往往
10、是把一个问题从一个角度,迁移到另一个角度,目的是将复杂的变得简单,把不好解或不可解的问题,变得好解或可解.女口:求圆外一点的切点弦方程,可转化为求两相交圆的相交弦方程.例4(2011江西理科14)若椭圆4+4=1的焦点在x轴上,过点crtr(b-)作圆兀2+于二1的切线,切点分别为A、B,直线仙恰好经过椭2圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是优美解析:依题意,其中一切点为A(1,0),设P(l,1),由题意知PA=PB,则以P为圆心,网为半径的圆方程为(X-1)24-(y-l)2=(l)2,22[x2+y2=1该圆过B点,