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换一只眼看数学

2012-04-29周海清

数学学习与研究 2012年6期
关键词:解题思想

周海清

函数思想是数学思想的重要组成部分,在高中数学中起到横向联系和纽带连接的主干作用. 用变量和函数来思考问题的方法就是函数思想. 具体讲就是通过类比联想转化,合理地构造函数,从而有效降低题目难度,以达到轻松解题的目的. 函数思想的运用范围不仅在函数问题的高考试题中,而且在不等式、数列、解析几何等问题中也有不俗表现.

1. 数列

数列从本质上来讲是函数,用函数思想解决数列问题不但能够加深对数列概念的理解,而且能加强知识点间的联系.

例1 等差数列{bn}中,b1 > 0,前n项的和为Tn,若Tl = Tk(l ≠ k),当n取何值时Tn最大?

解析 运用数列中的通项公式的特点,把数列问题转化为函数问题解决.

设f(n) = Tn = nb1 + d,n∈N,

则f(n) = dn2 + (b1 - )n,此函数是以n为自变量的二次函数.

∵ b1 > 0,Tl = Tk(l ≠ k),

∴ d < 0,

∴ 二次函数f(n)的图像开口向下.

∵ f(l) = f(k),

∴ 当x =时, f(x)最大,但f(n)中n∈N,

∴ 当l + k为偶数时,n = 时,Tn最大.

当l + k为奇数时,n = 时,Tn最大.

2. 平面解析几何

在解决平面解析几何问题时,若是能够通过仔细读题,发现某些点、线之间的联系,并用函数来刻画,往往会起到事半功倍的效果.

例2 设a > b > c且a + b + c = 0,抛物线y = ax2 + 2bx + c被x轴截得的弦长为m,证明: < m < 2.

解析 由于弦长m是与a,b,c有关的变量,若能找到它们之间的关系式,问题就变简单了.

∵ a > b > c且a + b + c = 0,

∴ a > 0,c < 0.

∵ Δ = 4b2 - 4ac > 0,

故方程ax2 + 2bx + c = 0必有两个不同实根x1,x2 .

∴ m2 = (x1 - x2)2 = (x1 + x2)2 - 4x1x2 =-=

4( - ) = 4[(1 + )2 - ] = 4( + )2 + 3.

∴ m2是的二次函数,由a > b > c且a + b + c = 0,可知-2 << -,当< -时,m2是单调递减的.

∴ 4(- + )2 + 3 < m2 < 4(-2 + )2 + 3,

即3 < m2 < 12,又m > 0,

∴< m < 2.

例3 设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率e = ,已知点P(0,)到这个椭圆上的点的最远距离为,求这个椭圆的方程,并求出椭圆上到点P的距离等于的点的坐标.

解析 设椭圆的方程为 += 1,因为e = ,

∴== ,

∴ a = 2b,故 += 1.

设椭圆上的点P1(x,y……

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