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1、第4講轉化與化歸思想1(2012浙江)設a0,b0,A若2a2a2b3b,則abB若2a2a2b3b,則abC若2a2a2b3b,則abD若2a2a2b3b,則ab真題感悟自主學習導引解析設f(x)2x2x,則f(x)在(0,)上為增函數,由2a2a2b3b及b0,得2a2a2b2b,即f(a)f(b),故有ab,即A正確,B錯誤對于命題C、D,令a2,則2b3b0,即b為g(x)2x3x的零點,而g(0)10,g(2)20,g(4)40,故0b2或b2,即0ba或ba,即命題C,D都是錯誤的,故選A.答案A2(2012重慶)對任意的實數k,直線ykx1與圓x2y22的位置關系一定是A相離B相
2、切C相交但直線不過圓心D相交且直線過圓心解析直線ykx1過定點(0,1),而02122,所以點(0,1)在圓x2y22內部,直線ykx1與圓x2y22相交且直線不經過圓心故選C.答案C轉化與化歸的思想體現在高考試題中的各個方面,無論是直接轉化還是間接轉化,都是解決問題不可缺少的方法解此類題目時,要善于發(fā)現和挖掘題目條件與結論之間的內在聯系,通過代數運算或推理實現二者的轉化,即為解題過程 考題分析數學問題的解答離不開轉化與化歸,它既是一種數學思想,又是一種數學能力,是高考重點考查的最重要的思想方法在高中數學的學習中,它無處不在比如:處理立體幾何問題時,將空間問題轉化到一個平面上解決;在解析幾何中
3、,通過建立坐標系將幾何問題化歸為代數問題;復數問題化歸為實數問題等方法突破1轉化與化歸的原則(1)目標簡單化原則:將復雜的問題向簡單的問題轉化;(2)和諧統(tǒng)一性原則:即化歸應朝著使待解決問題在表現形式上趨于和諧,在量、形關系上趨于統(tǒng)一的方向進行,使問題的條件和結論更均勻和恰當;(3)具體化原則:即化歸方向應由抽象到具體;(4)低層次原則:即將高維空間問題化歸成低維空間問題;(5)正難則反原則:即當問題正面討論遇到困難時,可考慮問題的反面,設法從問題的反面去探求,使問題獲解2轉化與化歸常用到的方法(1)直接轉化法:把原問題直接轉化為基本定理、基本公式或基本圖形問題;(2)換元法:運用“換元”把超
4、越式轉化為有理式或使整式降冪等,把較復雜的函數、方程、不等式問題轉化為易于解決的基本問題;(3)數形結合法:研究原問題中數量關系(解析式)與空間形式(圖形)關系,通過互相變換獲得轉化途徑;(4)構造法:“構造”一個合適的數學模型,把問題變?yōu)橐子诮鉀Q的問題;(5)坐標法:以坐標系為工具,用計算方法解決幾何問題,是轉化方法的一個重要途徑;(6)類比法:運用類比推理,猜測問題的結論,易于確定轉化途徑;(7)特殊化方法:把原問題的形式向特殊化形式轉化,并證明特殊化后的結論適合原問題;(8)等價問題法:把原問題轉化為一個易于解決的等價命題,達到轉化目的;(9)加強命題法:在證明不等式時,原命題難以得證,
5、往往把命題的結論加強,即命題的結論加強為原命題的充分條件,反而能將原命題轉化為一個較易證明的命題,比如在證明不等式時;原命題往往難以得證,這時常把結論加強,使之成為原命題的充分條件,從而得證;(10)補集法:如果正面解決原問題有困難,可把原問題結果看作集合A,而包含該問題的整體問題的結果類比為全集U,通過解決全集U及補集UA使原問題得以解決高頻考點突破考點一:抽象與具體、一般與特殊之間的轉化【例1】若定義在R上的函數f(x)滿足:對任意x1,x2R有f(x1x2)f(x1)f(x2)1,則下列說法一定正確的是Af(x)為奇函數 Bf(x)為偶函數Cf(x)1為奇函數 Df(x)1為偶函數審題導
6、引條件中的函數f(x)是抽象函數,可以把它具體化,結合選擇題只有一個正確選項可得規(guī)范解答(特殊函數法)由條件f(x1x2)f(x1)f(x2)1,可取f(x)x1,所以f(x)1x是奇函數,故選C.答案C【規(guī)律總結】具體化與特殊化原則(1)具體化原則,就是把一些抽象問題化歸為具體問題,從而解決問題一般地,對于抽象函數、抽象數列等問題,可以借助于熟悉的具體函數、數列等知識,探尋抽象問題的規(guī)律,找到解決問題的突破口和方法(2)數學題目有的具有一般性,有的具有特殊性解題時,有時需要把一般問題化歸為特殊問題,有時需要把特殊問題化歸為一般問題其解題模式是:首先設法使問題特殊(或一般)化,從而降低難度,然
7、后解這個特殊(或一般)性的問題,從而使原問題獲解【變式訓練】答案C考點二:正向思維與逆向思維的轉化與化歸【例2】若二次函數f(x)4x22(p2)x2p2p1在區(qū)間1,1內至少存在一個值c使得f(c)0,求實數p的取值范圍審題導引從“至少存在一個”的反面來考慮問題,求在1,1內不存在c使f(c)0的p的范圍,然后求其補集【規(guī)律總結】正難則反的應用原則正難則反,利用補集求得其解,這就是補集思想,充分體現對立統(tǒng)一、相互轉化的思想方法一般地,題目若出現多種成立的情形,則不成立的情形相對很少,從反面考慮較簡單,因此,間接法多用于含有“至多”“至少”情形的問題中【變式訓練】2已知集合Ay|y2(a2a1
8、)ya(a21)0,By|y26y80,若AB ,則實數a的取值范圍為_解析由題意得Ay|ya21或ya,By|2y4,我們不妨先考慮當AB 時a的取值范圍如圖:考點三:以換元為手段的轉化與化歸【例3】已知aR,求函數y(asin x)(acos x)的最小值審題導引本題考查函數的最值問題、化歸思想及運算能力觀察到等式右邊是關于sin xcos x與sin xcos x的三角式,可設tsin xcos x,則原問題可轉化為二次函數在閉區(qū)間上的最值問題【規(guī)律總結】換元法的應用形如f(x)asin2xbsin xc的函數,其最值的求解可利用換元法,通過配方轉化為二次函數的最值問題處理,但要注意三角
9、函數自身的取值范圍限制對于解析式中含有sin xcos x和sin xcos x的函數,往往通過換元也可轉化為二次函數的最值問題,利用配方法求解最值其基本的思維過程是:換元、整理、配方、求最值【變式訓練】名師押題高考【押題1】當x(1,2)時,不等式x2mx40恒成立,則m的取值范圍是_答案(,5押題依據本題以不等式恒成立為背景考查了函數的值域,體現了函數、不等式問題之間的相互轉化,強化了知識,突出了能力,故押此題【押題2】已知各項均為正數的等差數列an的公差d不等于0,a12,設a1、a3、a7是公比為q的等比數列bn的前三項(1)求數列anbn的前n項和Tn;(2)將數列an中與bn中相同的項去掉,剩下的項依次構成新的數列cn,設其前n項和為Sn,求S2nn122n132n1(n2,nN)的值押題依據數列一直是高考重點考查的內容,涉及數列的概念、數量的函數特性、等差、等比數列的概念和性質,通項與前n項之和本題難度適中,體現了轉化與化歸的數學思想方法