◇ 山東 王 芳
巧用轉化法解最值問題
◇山東王芳
最值問題一直是近些年高考的重點和難點,也是必考內容.對于一些結構復雜的問題,利用轉化法可以有效地簡化題目結構、化抽象為具體、化繁為簡.本文將結合實例,對轉化法在最值問題中的應用進行探究,幫助學生理清解題思路.
1三角代換轉化
可用三角換元求解的題目一般具有比較明顯的特征,若能發(fā)現(xiàn)規(guī)律,便可選對方法,進而順利求解.
從S=x2+y2的形式出發(fā)提問學生:高中有哪些類似形式的公式,學生不難聯(lián)想到sin2x+cos2x=1.于是采用三角換元.
對于三角換元問題,最重要、也是學生最容易犯錯的地方就是對代換后的式子取值范圍的判定.
2數(shù)與形的轉化
數(shù)形結合不僅是一種解題方法,更是一種有效聯(lián)系幾何與代數(shù)的橋梁.通過數(shù)形結合思想的使用,學生可以將函數(shù)問題與幾何圖形相聯(lián)系,利用圖象的幾何意義進行函數(shù)最值求解.但這樣的思路往往需要學生具有很強的邏輯思維能力,能夠清晰有效地使用圖形的幾何意義進行解題.
上述所求得的最值即是本題函數(shù)的最值.
3整體與局部的轉化
在研究和解決數(shù)學問題時,若問題所給對象不能按統(tǒng)一的思維和方法解決,可根據(jù)實際情況,把所要研究的對象分成幾類來討論,使每一類問題都變得較為簡單、具體,便于操作.“化整為零,集零為整”是它的本質.分類討論的原則是:標準統(tǒng)一,對象確定,不重不漏,不越級討論.
要想得到|CP|的最值,可設t=x-1(t>0),即
從上式可得當u=-1時,
綜上可知,囧圓面積取得的最小值為3π.
4主元與輔元的轉化
對于涉及多個變量的問題中,可將某個變量看作主要變量,其他變量看作參數(shù),從而使問題得到解決.
x2+y2+z2=m可得
(7-2y+3z)2+y2+z2=m.
將y看作主元,整理得
5y2-(12z+28)y+10z2+42z+49-m=0.
因為y存在,所以Δ1≥0,即
(12z+28)2-20(10z2+42z+49-m)≥0,
即
14z2+42z+49-5m≤0.
再將z看作主元,因為z存在,所以Δ2≥0,即
422-56(49-5m)≥0,
除了上述幾種轉化方法以外,還有特殊與一般的轉化、正與反的轉化、抽象與具體的轉化等,望同學們在學習中不斷歸納總結,以提升自己分析問題解決問題的能力.
(作者單位:山東省榮成市第二中學)