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高中数学思维方法训练系列课程
第2课 化生为熟 化难为易 善于转化 曲径通幽――化归与转化的思想方法
一、方法整合
1.化难为易、化生为熟、化繁为简;2.尽可能是等价转化,
3.常见转化:正与反的转化、数与形的转化、相等与不等的转化、整体与局部的转化、空间与平面的转化、常量与变量的转化、数学语言的转化等。
4.实现转化的常用方法:通过方程(组); 通过不等式; 通过函数;通过换元; 5通过升(降)维或幂; 通过辅助命题
5.高考点睛:高考中往往会以函数与方程、函数与不等式、形与数、空间与平面的转化为主要考查内容,在选择、填空及解答题中均会有所体现.
二.典例精析
例1. 求值:ctg10°-4cos10°
思维启动点:分析所求值的式子,应有两条途径:一是将函数名化为相同,二是将非特殊角化为特殊角。
解法一(注:和积互化公式已不要求): ctg10°-4cos10°=
cos10°cos10°?4sin10°cos10°-4cos10°=
sin10°sin10°=
sin80°?2sin20°sin80°?sin20°?sin20°=
sin10°sin10°2cos50°sin30°?sin20°sin40°?sin20°=
sin10°sin10°2cos30°sin10°=3
sin10°转化过程回顾:切化弦→通分→化同名→拆项→差化积→化同名→差化积
=
=
解法二:ctg10°-4cos10°=
cos10°cos10°?4sin10°cos10°-4cos10°=
sin10°sin10°12·sin80°?2sin20°sin80°?2sin20°2==
sin10°sin10°2cos60°sin80°?2sin20°sin140°?sin(?20°)?2sin20°==
sin10°sin10°=
sin140°?sin20°2cos80°sin60°==3
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转化过程回顾::切化弦→通分→化同名→特值代入→积化和→差化积
cos10°cos10°?4sin10°cos10°解法三:ctg10°-4cos10°=-4cos10°=
sin10°sin10°=
sin80°?2sin20°sin(60??20?)?2sin20°=
sin10°sin10°3113cos20??sin20??2sin20°3(cos20??sin20?)2222==
sin10°sin10°=
3cos(60??20?)=3
sin10°转化过程回顾::切化弦→通分→化同名→拆角80°→和差角公式
反思提炼:三角求值是高中常见题型,其变换过程是等价转化思想的体现。此种题型属于三角变换型,一般对对于三角恒等变换,需要灵活运用的是同角三角函数的关系式、诱导公式、和差角公式、倍半角公式以及万能公式,常用的手段是:切割化弦、拆角、将次与升次、和积互化、异名化同名、异角化同角、化特殊角等等。对此,我们要掌握变换的通法,活用2公式,攻克三角恒等变形的每一道难关。
111例2. 若x、y、z∈R且x+y+z=1,求(-1)( -1)( -1)的最小值。
yxz?(注:本题适合高二年级以上学生)
思维启动点:由已知x+y+z=1而联想到,只有将所求式变形为含代数式x+y+z,或者运用均值不等式后含xyz的形式。所以,关键是将所求式进行合理的变形,即等价转化。
1111【解】(-1)( -1)( -1)=(1-x)(1-y)(1-z)
yxyzxz=
11(1-x-y-z+xy+yz+zx-xyz)=(xy+yz+zx-xyz)
xyzxyz3111313=++-1≥3-1=-1≥-1=9
3xyzx?y?zyzxxyz3反思提炼:对所求式进行等价变换:先通分,再整理分子,最后拆分。将问题转化为求
111++的最小值,则不难由平均值不等式而进行解决。此题属于代数恒等变形题型,yzx即代数式在形变中保持值不变。
例3. 设x、y∈R且3x+2y=6x,求x+y的范围。
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