小题莫大做 勤思方法多

2018-01-06 23:45任景舜
考试周刊 2018年1期
关键词:习题思考方法

摘 要:本文通过对数学习题的解法探析,提炼一些方法和思考。

关键词:习题;方法;思考

以前上晚自习的时候,我们都在做老师布置的习题,其中有这样一道题:

【题1】 已知正四面体ABCD的表面积为S,其四个面的中心分别为E,F,G,H,设四面体EFGH的表面积为T,则T/S等于 。

看到题目以后,我立即画图(图形很复杂的哦),然后写呀、算呀,十多分钟后,终于算出来了,和同桌小红对答案的时候,小红看到我写得满满的草稿纸,说:我知道你怎么做的,太复杂了。我问她是怎么做的,她说:因为这是一个填空题,所以可以考虑十分特殊的情形。假如把四面体ABCD“压扁”成一个高为0的“四面体”,那么四面体EFGH也会被“压扁”到高为0,这样,两个四面体的表面就分别被压到一个三角形中去了,如图,问题就转化成求两个三角形面积之比,求解起来就十分简单了。

小红的想法真不错,省去了对复杂图形的研究,把立體几何问题转化为平面几何问题,达到了化繁为简的目的。

后来我在做到下面的一题(题2)的时候,突然想到小红的这一做法,很快就获得了答案。题目如下:

【题2】 △ABC的外接圆的圆心为O,两条边上的高的交点为 H,向量OH=m(OA+OB+OC),则实数m= 。

解题的时候,考虑到题目对三角形的类型没有明确的要求,意味着结论对任意三角形都成立,故可取等腰直角三角形,则A与H重合,所以易求得m=1。

能够在解不同的题目时用同一种思路,那么一定意味着一个有效的解题策略。这时,我想起上数学课的时候,老师经常告诉我们一些他的“独门秘笈”,比如“加大思维量就是减少计算量”,“对形式上比较规整、对称的式子不要轻易去破坏”,“充分尊重形式的解题方法才是最好的方法”等等,听起来很美好,但做起来,结果却是那么遥远。直到进入高三以来,做的题多了,和同学们的交流多了,这才慢慢体会到老师所言不虚。最近我花了一点时间,把以前积累的“好题”中的选择填空题的解法认真整理了一番,有了不少心得体会,写在下面,与同学们分享。

一、 特值法

一些题目的条件具有一般性,即对所有情形都成立,那么对某特殊情形肯定也成立。所以可取特殊值确定一个正确的答案。一般取符合条件的一个字母或参数的确定值,或一个确定的函数,或一个特殊的图形(位置)。

【例1】 等差数列{an}的前m项和为30,前2m项和为100,则它的前3m项和为( )

A. 130B. 170C. 210D. 260

分析:本题结论对所有的m值都成立,对特殊的m值比如1也成立,若取m=1,立得前3m项和为210,故选C。

【例2】 函数y=x-1+1(x≥1)的反函数是( )

A. y=x2-2x+2(x<1)

B. y=x2-2x+2(x≥1)

C. y=x2-2x(x<1)

D. y=x2-2x(x≥1)

分析:令x=1,则y=1,则其反函数当x=1时y=1,而选择支A要求x<1,选择支C、D中当x=1时y=-1,故立即排除A、C、D,选B。

【例3】 如果奇函数f(x)在[3,7]上是增函数且最小值是5,则f(x)在[-7,-3]上是( )

A. 增函数且最小值为-5

B. 减函数且最小值为-5

C. 增函数且最大值为-5

D. 减函数且最大值为-5

分析:构造一个符合条件的增函数f(x)=53x,立选C。

【例4】 已知f(θ)=sin2θ+sin2(θ+α)+sin2(θ+β),其中α,β为参数,0≤α<β≤π,是否存在这样的α,β,使得 f(θ)是与θ无关的定值?

分析:如果存在这样的α,β,使得f(θ)是与θ无关的定值,那么可分别取θ值为0,π2,-α,-β,则依次可求得:

f(0)=sin2α+sin2β

fπ2=3-sin2α-sin2β

f(-α)=sin2α+sin2(β-α)

f(-β)=sin2β+sin2(α-β)

因为f(θ)是与θ无关的定值,故:f(0)=fπ2=f(-α)=f(-β),

由此可以解得

sin2α=sin2β=sin2(β-α)=34

又0≤α<β≤π,则0<β-α≤π

sinα>0,sinβ>0,sin(β-α)>0

所以sinα=sinβ=sin(β-α)=32

解得:α=π3,β=2π3代入f(θ)=32。

故当α=π3,β=2π3时,f(θ)是与θ无关的定值。

二、 赋值法

即我们平时常说的代值检验法,当代入一个符合条件的字母或变量的值时,其对应的结果应该在所有符合条件的结果的集合中,主要用于求值和求变量范围。

【例5】 已知x>0,y>0,且x+y≤ax+y恒成立,则a的最小值是( )

A. 2B. 22C. 2D. 1

分析:当x=y时,可以推出a≥2;当x≠y时,不妨设x=1,y=4,可以推得a≥355,2≥355。即当x≠y时,a可取比2更小的值即可满足,因此满足条件的a的最小值是2。

【例6】 若sinα+cosα=-15,α∈(π,2π),则tanα=( )

A. -43B. -34

C. -43或-34D. 43或34

分析:容易想到常用勾股数3,4,5。又由于sinα<0,故令sinα=-45,可求得cosα=35,从而tanα=-43,选A。endprint

三、 极(限)值法

考虑极限值或极限位置,注意此时极限值或极限位置未必在条件范围内,但我们可研究极限值或极限位置附近的情形,据此判断答案取值情形。

【例7】 函数y=x-1+1(x≥1)的反函数是( )

A. y=x2-2x+2(x<1)

B. y=x2-2x+2(x≥1)

C. y=x2-2x(x<1)

D. y=x2-2x(x≥1)

分析:对原函数,若x→+∞,则y→+∞,从而反函数中,x必可 取大于1的值,立即排除A,C;再考虑原函数不过原点,排除D。

【例8】 椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)的切线交x轴于A,交y轴于B,则|AB|的最小值为( )

A. 2a2+b2B. a+b

C. 2abD. 4ab

分析:将椭圆变成极特殊的情形——圆,则不妨令a=b=1,如图,C为切点。

则:|AB|=|AC|+|BC|≥2|AC|·|BC|=2|OC|2=2

即当a=b=1时|AB|=2,在四个选项中,只有B满足。

四、 估值法

根據题给条件,估计取值范围,排除错解。

【例9】 已知直线l过点(-2,0),当直线与圆x2+y2=2x有两个交点时,其斜率k的范围是( )

A. (-22,22)B. (-2,2)

C. -24,24D. -18,18

分析:如图所示,当直线过圆的最高点时斜率为1/3,当相切时知所求斜率的最大,由图形可知最大值比1/3略大,选C。

【例10】 设0≤x<2π,且1-sin2x=sinx-cosx,则( )

A. 0≤x≤πB. π4≤x≤7π4

C. π4≤x≤5π4D. π2≤x≤3π2

分析:1-sin2x=sinx-cosx≥0,所以sinx≥cosx,故选C。

以上这些做法,都巧妙地避开了比较繁杂的计算,而且能够快速、准确地获得正确的答案,对提高全卷的得分大有裨益。亲爱的同学,你有哪些解题的“独门秘笈”呢?

作者简介:

任景舜,安徽省亳州市,亳州市第一中学高三(3)班。endprint

猜你喜欢
习题思考方法
从一道课本习题说开去
一道课本习题及其拓展的应用
抓住习题深探索
精心设计习题 构建高效课堂
可能是方法不对
少儿图书馆小志愿者工作的意义和思考
“语用”环境下对古诗词教学再思考
用对方法才能瘦
四大方法 教你不再“坐以待病”!
捕鱼