陜西 李 歆
在數(shù)學(xué)解題時(shí),按照已經(jīng)熟悉的套路或者一定的模式去處理,固然很重要,但有時(shí)這樣做比較費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,甚至陷入困境,如果能打破常規(guī),因題而動(dòng),學(xué)會(huì)捕捉有效的隱含信息,讓思維“靈動(dòng)”起來(lái),那么往往能達(dá)到迅速快捷、出奇制勝的解題效果.
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【分析】求解此類(lèi)問(wèn)題,通常都要先利用線性約束條件作出可行域,然后根據(jù)幾何意義找到目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解,但注意觀察約束條件,上面是兩個(gè)“≥”同向不等式,下面是兩個(gè)“≤”同向不等式,由此出發(fā),即可利用不等式的基本性質(zhì)迅速求解.
【解】將不等式x≤0與y≤3,兩邊分別相加,得x+y≤3,當(dāng)且僅當(dāng)x=0,y=3時(shí)等號(hào)成立(此時(shí)約束條件中前兩個(gè)不等式也成立).故目標(biāo)函數(shù)z=x+y的最大值為3,故選D.
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A.2 B.3
C.4 D.5
【分析】約束條件中最上面是兩個(gè)“≤”同向不等式,相加后即可得到目標(biāo)函數(shù)不等式.
【解】將不等式2x-y≤0,x+2y-5≤0,兩邊分別相加,得3x+y≤5,等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)x=1,y=2時(shí)成立(此時(shí)約束條件中第三個(gè)不等式也成立).所以3x+y的最大值為5,故選D.
【點(diǎn)評(píng)】如果要求3x+y的最小值,必須出現(xiàn)兩個(gè)“≥”同向不等式,而約束條件中已經(jīng)有了一個(gè)不等式x≥0,另一個(gè)可通過(guò)對(duì)不等式2x-y≤0變號(hào),得-2x+y≥0,給前面的不等式兩邊乘以5后,再與后面的不等式兩邊分別相加,得3x+y≥0,當(dāng)且僅當(dāng)x=0,y=0時(shí)等號(hào)成立(此時(shí)約束條件中第二個(gè)不等式也成立).所以3x+y的最小值為0.
【例2】(2017·浙江卷)已知多項(xiàng)式(x+1)3(x+2)2=x5+a1x4+a2x3+a3x2+a4x+a5,則a4=______ ,a5=
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【分析1】看到此題,一般會(huì)想到二項(xiàng)式定理,但因出現(xiàn)了兩個(gè)二項(xiàng)式相乘的問(wèn)題,給解題帶來(lái)了麻煩,考慮到兩個(gè)二項(xiàng)式的次數(shù)分別為3,2,不妨試一試多項(xiàng)式乘法.
【解法1】由于(x+1)3(x+2)2
=(x3+3x2+3x+1)(x2+4x+4)
=x5+(4x4+3x4)+(4x3+12x3+3x3)+(12x2+12x2+x2)+(12x+4x)+4
=x5+7x4+19x3+25x2+16x+4,
所以a4=16,a5=4.
【分析2】觀察多項(xiàng)式的展開(kāi)式,要求的兩項(xiàng)分別是一次項(xiàng)的系數(shù)和常數(shù)項(xiàng),易知常數(shù)項(xiàng)就是兩個(gè)二項(xiàng)式的常數(shù)項(xiàng)相乘,而一次項(xiàng)的系數(shù)則是每個(gè)二項(xiàng)式的一次項(xiàng)系數(shù)與另一個(gè)二項(xiàng)式的常數(shù)項(xiàng)相乘的和.
【變式】已知多項(xiàng)式(x+1)4(x+2)3=x7+a1x6+a2x5+a3x4+a4x3+a5x2+a6x+a7,則a1+a3+a5=______ ,a2+a4+a6=______ .
【分析】很顯然,要求出a1,a2,a3,a4,a5,a6相當(dāng)麻煩,比較多項(xiàng)式兩邊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以用賦值法求解.
【解】在多項(xiàng)式中,取x=0,得a7=8;
取x=1,得a1+a2+a3+a4+a5+a6=423 ①;
取x=-1,得a1-a2+a3-a4+a5-a6=-7 ②,
①加②,得a1+a3+a5=208,
①減②,得a2+a4+a6=215.
【點(diǎn)評(píng)】賦值法是一種常用的解題方法,若用得及時(shí),用得巧妙,則具有“一兩撥千金”之效.
【分析】這是含有絕對(duì)值的函數(shù)最值問(wèn)題,通常都要把函數(shù)f(x)先化為分段函數(shù),然后求解,但因此題中帶有參數(shù),又增加了題目的難度.如果利用絕對(duì)值不等式的性質(zhì):|f(x)|≤a?-a≤f(x)≤a,那么就可以化難為易.
【點(diǎn)評(píng)】此解巧妙地利用等價(jià)轉(zhuǎn)化思想和不等式恒成立時(shí)的條件,使問(wèn)題迎刃而解,這說(shuō)明靈活地運(yùn)用課本上的基礎(chǔ)知識(shí)和已經(jīng)熟悉的解題方法,可以達(dá)到出奇制勝的解題效果.
【解】參考上述例3的解析過(guò)程,易得所求a的取值范圍為(-∞,0].
【例4】(2014·全國(guó)卷Ⅱ理)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=3an+1.
綜上可知,所證不等式成立.
【變式】已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=3an+2.
(Ⅰ)求{an}的通項(xiàng)公式;
【分析】第(Ⅰ)問(wèn)比較簡(jiǎn)單,由an+1+1=3(an+1),可得數(shù)列{an+1}是首項(xiàng)為2,公比為3的等比數(shù)列,所以an=2×3n-1-1.
【證明】由an+1=3an+2,得an+1>3an,
當(dāng)n≥2時(shí),由③式,
綜上可知,所證不等式成立.
【點(diǎn)評(píng)】觀察②式和③式,竟然是同一個(gè)不等式,雖然它們獲得的放縮過(guò)程不同,但是都繞過(guò)了對(duì)“通項(xiàng)公式”的放縮,將放縮的目標(biāo)都聚焦到“an”上,突破點(diǎn)是完全相同的.所以,同學(xué)們要養(yǎng)成“題不變我不變”“題若變我必變”的解題戰(zhàn)略思想,不斷提升用不同的方法去解同一道數(shù)學(xué)題的能力.
“數(shù)學(xué)是鍛煉思維的體操”.數(shù)學(xué)解題中的思維,根在課本,源自基礎(chǔ),思維“靈動(dòng)”并非胡思亂想、奇思妙想、突發(fā)奇想,而是針對(duì)不同的問(wèn)題和條件,讓思維靈活運(yùn)轉(zhuǎn),既排除困難,又繞過(guò)麻煩,合理選擇最佳的解題策略.做數(shù)學(xué)人,解數(shù)學(xué)題,非一日之功.常言道,熟能生巧,希望同學(xué)們熟通法之大道,生靈動(dòng)之精巧,悟解題之真諦.