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一道经典题的多角度思考

2018-11-07江苏省苏州市西安交通大学苏州附属中学纪麟玉

关键词:值域多角度单调

■江苏省苏州市西安交通大学苏州附属中学 纪麟玉

同学们在解答一些经典题时,如果能进行多角度的思考和归纳,那么对于帮助我们开拓思路、积累解题经验是非常有效的。下面以一道经典考题为例,从多个角度进行思考与解答,现整理出来与同学们分享。

角度一、从方程角度思考

解法1:根据方程有解问题可转化为求值域问题,a的取值范围即是以x为自变量的函数的值域,不妨令y=a,以函数知识为背景,解法如下:

将函数转化为我们熟悉的初等函数,利用初等函数的相关性质解题。令,再令y1=x(2-x),0≤x≤2,函数y1是二次函数,易得0≤y1≤1,所以2≤y2≤4。因为y>0,所以2≤y≤2,所以a的取值范围是[2,2]。

解法2:通过导数工具来确定函数的单调性,从而求出值域。令y=f(x)=+得x=1,易得,当x∈[0,1]时,y'≥0;当x∈[1,2]时,y'≤0。故函数y在[0,1]上单调递增,在[1,2]上单调递减,所以当x=1时,y取最大值2。又因为f(0)=f(2)=,所以a的取值范围为[2,2]。

角度二、从不等式角度思考

解法3:利用均值不等式巧妙地将方程问题转化为不等式求最值问题。将a=≤2+[x+(2-x)]=4。又因为a2=2+,所以2≤a2≤4。因为a>0,所以当x=0或x=2时,amin=2;当x=1时,amax=2,所以a的取值范围是[2,2]。

解法4:联想到柯西不等式,将a写成x·1+2-x·1的形式。由柯西不等式可得a2=(x·1+2-x·1)2≤[(x)2+(2-x)2](12+12)=4,当且仅当 x=2-x,即x=1时,取“=”,所以=4。又因为a>0,所以amax=2,求最小值同解法3。

角度三、从三角函数角度思考

解法5:由x的有界性(x∈[0,2])联想到通过三角代换,借助三角函数的有界性求a的范围,解法如下:

角度四、从复数角度思考

解法7:令复数z=x+2-xi,x∈[0,2],则|z|=2,设z的实部为m,虚部为n,从而可设m=2cosθ,n=2sinθ,0≤θ≤。所以a=m+n=2cosθ+2sinθ=

角度五、从向量角度思考

解法8:a=x·1+2-x·1,令p=(x, 2-x),q=(1,1),则 p =q =(设p与q的夹角为θ),所以又点P(x,)在以坐标原点为圆心,2为半径的圆的四分之一圆弧上,所以0≤θ≤,所以≤cosθ≤1,2≤2cosθ≤2,所以a的取值范围是[2,2]。

角度六、从数列角度思考

角度七、从解析几何角度思考

解法10:令a=m+n,则m+n=2,0≤m≤2,设直线l的方程为 mx+n y=0,点A(1,1)到直线l的距离为d,则d=a=2d。直线l恒过原点,由数形结合可知,当O A⊥l时,d取最大值2;当l的斜率为0或不存在时,d取最小值1。所以a的取值范围是[2,2]。

上述十种解法是常见的双二次根式的处理方法,以不同知识内容为切入点,得出不同的解题方案。我们在高考复习中若能经常这样去挖掘总结,从不同的视角去探究解决问题的方案,领悟常规解法、简捷解法、创造性的解法,定能拓宽我们的解题思路,积累解题经验,提高我们的解题能力。

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