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方程渗透的数学思想【高考中的数学思想――函数与方程】

时间:2019-01-18 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  函数与方程思想的核心,就是构建函数和方程解决问题.   高考对函数与方程思想的考查,通常以选择题和填空题的形式考查函数与方程思想的简单应用,而在解答题中,则从更深层次,在知识网络的交汇处,从思想与相关能力综合的角度进行考查.
  1.函数与方程思想在解析几何中的应用
  例1 直线y=kx+1和双曲线x?2-y?2=1的左支交于两点,求k的取值范围.
  分析:本题题意简单明了,是将解析几何问题转化为代数问题解决.
  解:将直线方程代入双曲线方程得到(1-k?2)x?2-2kx-2=0 (*),
  在(-∞,-1]上有两相异实数根,即得到1-k?2≠0??Δ?=4(2-k?2)>0?(x?1+1)+(x?2+1)0?x?1+x?2=2k1-k?20 ,
  而以上四个不等式则可以通过观察得到解,则有10),则原方程化为t?2+at+a+1=0,问题转化为方程在(0,+∞)上有实数解,求a的取值范围.
  则有由a?2-4(a+1)≥0?-a+?Δ?2>0 ,解得a≤2-22,
  解法2:令t=2?x(t>0),则原方程化为t?2+at+a+1=0,变形得
  a=-1+t?21+t
  =-(t?2-1)+2t+1
  =-[(t-1)+2t+1]
  =[(t+1)+2t+1-2]
  ≤-(22-2)=2-22.
  点评:解法1的思路是换元后转化为一元二次方程在区间(0,+∞)上有实数解,求参数a的取值范围;
  解法2是换元后运用分离参数法把参数a作为t的函数,求函数的值域,这种方法的实质都是解不等式,求参数范围.
  
  4.函数与方程思想在立体几何中的应用
  例4 正方形ABCD,ABEF的边长都是1,而且平面ABCD⊥平面ABEF,点M在AC上移动,点N在BF上移动,若CM=BN=a(0  分析:由于点M、N分别在异面直线AC和BF上移动,MN的最小值则可以理解为AC、BF之间的距离,当然也要注意到AC和BF是线段而不是直线,MN的最小值未必是异面直线AC和BF之间的距离.
  
  解:构建MN的目标函数,用代数方法解决如下:
  过M作MO⊥AB于O点,连结ON,由题设可得到,
  则由MOBC=AMAC=AOAB=2-a2,
  所以MO=2-a2,
  又FNFB=2-a2=AOAB,
  ∴ON∥AF,则ON=a2,
  则在直角三角形MON中,
  MN=(2-a2)??2?+(a2)??2?
  =(a-22)?2+12,
  当且仅当a=22时,
  线段MN取到最小值为22.
  点评:求立体几何中的最值问题,不妨将该问题转化为函数求最值问题.
  
  5.函数与方程思想在三角中的应用
  例5 求函数y=(?sin?x+a)(?cos?x+a)的最值(0  分析:遇到?sin?x+?cos?x与?sin?x?cos?x相关的问题,常采用换元法,再将问题转化为二次函数问题,用?sin?x+?cos?x表示?sin?x?cos?x.
  解:令?sin?x+?cos?x=t,则有t∈[-2,2],
  ?sin?x?cos?x=t?2-12,
  则y=12(t+a)?2+a?2-12,
  由0  知道-2≤-a

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