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1、第2講轉(zhuǎn)化與化歸思想、分類討論思想 一、轉(zhuǎn)化與化歸思想 思想概述 轉(zhuǎn)化化歸思想的基本內(nèi)涵是:人們在解決數(shù)學問題時,常常將待解決的數(shù)學問題A,通過某種轉(zhuǎn)化手段,歸結(jié)為另一問題B,而問題B是相對較容易解決的或已經(jīng)有固定解決模式的問題,且通過問題B的解決可以得到原問題A的解用框圖可直觀地表示為: 轉(zhuǎn)化有等價轉(zhuǎn)化和非等價轉(zhuǎn)化,等價轉(zhuǎn)化前后是充要條件,所以盡可能使轉(zhuǎn)化具有等價性,等價轉(zhuǎn)化策略就是把未知解的問題轉(zhuǎn)化到在已有知識范圍內(nèi)可解的問題的一種重要的思想方法通過不斷地轉(zhuǎn)化,把不熟悉、不規(guī)范、復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為熟悉、規(guī)范甚至模式化、簡單的問題在不得已的情況下,進行不等價轉(zhuǎn)化,應(yīng)附加限制條件,以保持等價性,
2、或?qū)λ媒Y(jié)論進行必要的驗證 預(yù)測2014年高考對轉(zhuǎn)化與化歸思想的考查的基本類型和重點為:(1)常量與變量的轉(zhuǎn)化:如分離變量,求范圍等;(2)數(shù)與形的互相轉(zhuǎn)化:如解析幾何中的斜率、函數(shù)中的單調(diào)性等;(3)數(shù)學各分支的轉(zhuǎn)化:函數(shù)與立體幾何、向量與解析幾何等的轉(zhuǎn)化類型講解類型一具體與抽象、特殊與一般的轉(zhuǎn)化【例1】 已知f()sin2sin2()sin2(),問是否存在常數(shù),滿足0,使得f()為與無關(guān)的定值 規(guī)律方法 (1)由于題目中的參數(shù)和變量較多,所以直接求解難以入手,因此對參數(shù)取特殊值,進行推理求解 (2)當問題難以入手時,可以先對特殊情況或簡單情形進行觀察、分析,發(fā)現(xiàn)問題中特殊的數(shù)量或關(guān)系結(jié)構(gòu)
3、或部分元素,然后推廣到一般情形,并加以證明 規(guī)律方法 (1)本題正確求解的關(guān)鍵有三點:去對應(yīng)法則“f”,將“cos ”用“t”代換,將較復(fù)雜的三角函數(shù)不等式化為二次不等式,分離參數(shù),轉(zhuǎn)化為求最值 (2)在求解過程中,切記注意t0,1,分離參數(shù)注意不等式的性質(zhì),不要弄錯不等號的方向?qū)τ谛问捷^復(fù)雜的式子,我們常通過更換某個(或某部分)變量的方法轉(zhuǎn)化為相對簡單易解的問題 規(guī)律方法 (1)根據(jù)問題的特點轉(zhuǎn)化命題,使原問題轉(zhuǎn)化為與之相關(guān),易于解決的新問題,是我們解決數(shù)學問題的常用思路 (2)本題把立體幾何問題轉(zhuǎn)化為平面幾何問題,三維降為二維,難度降低,易于解答 二、分類討論思想 思想概述 分類討論的思想
4、是將一個較復(fù)雜的數(shù)學問題分解(或分割)成若干個基礎(chǔ)性問題,通過對基礎(chǔ)性問題的解答來實現(xiàn)解決原問題的思想策略對問題實行分類與整合,分類標準等于增加一個已知條件,實現(xiàn)了有效增設(shè),將大問題(或綜合性問題)分解為小問題(或基礎(chǔ)性問題),優(yōu)化解題思路,降低問題難度 分類討論的常見類型: (1)由數(shù)學概念引起的分類討論:有的概念本身就是分類的,如絕對值、直線斜率、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等 (2)由性質(zhì)、定理、公式的限制引起的分類討論:有的定理、公式、性質(zhì)是分類給出的,在不同的條件下結(jié)論不一致,如等比數(shù)列的前n項和公式、函數(shù)的單調(diào)性等 (3)由數(shù)學運算和字母參數(shù)變化引起分類;如偶次方根非負,對數(shù)的底數(shù)與真數(shù)的限
5、制,方程(不等式)的運算與根的大小比較,含參數(shù)的取值不同會導致所得結(jié)果不同等 (4)由圖形的不確定性引起的分類:有的圖形的形狀、位置關(guān)系需討論,如二次函數(shù)圖象的開口方向,點、線、面的位置關(guān)系,曲線系方程中的參數(shù)與曲線類型等 分類討論思想,在近年高考試題中頻繁出現(xiàn),涉及各種題型,已成為高考的熱點考查的重點是含參數(shù)函數(shù)性質(zhì)、不等式(方程)問題,與等比數(shù)列的前n項和有關(guān)的計算推理,點、線、面的位置以及直線與圓錐曲線的位置關(guān)系不定問題等 規(guī)律方法 (1)分段函數(shù)在自變量不同取值范圍內(nèi),對應(yīng)關(guān)系不同,必需進行討論由數(shù)學定義引發(fā)的分類討論一般由概念內(nèi)涵所決定,解決這類問題要求熟練掌握并理解概念的內(nèi)涵與外延
6、 (2)在數(shù)學運算中,有時需對不同的情況作出解釋,就需要進行討論,如解二次不等式涉及到兩根的大小等 規(guī)律方法 (1)本題中直角頂點的位置不定,影響邊長關(guān)系,需按直角頂點不同的位置進行討論 (2)涉及幾何問題時,由于幾何元素的形狀、位置變化的不確定性,需要根據(jù)圖形的特征進行分類討論類型三由定理、性質(zhì)、公式等引起的分類討論【例3】 已知等差數(shù)列an的前3項和為6,前8項和為4.(1)求數(shù)列an的通項公式;(2)設(shè)bn(4an)qn1(q0,nN*),求數(shù)列bn的前n項和Sn. 規(guī)律方法 (1)利用等比數(shù)列的前n項和公式時,需要分公比 q1和q1兩種情況進行討論,這是由等比數(shù)列的前n項和公式?jīng)Q定的一般地,在應(yīng)用帶有限制條件的公式時要小心,根據(jù)題目條件確定是否進行分類討論 (2)由性質(zhì)、定理、公式等引起的討論,主要是應(yīng)用的范圍受限時,存在多種可能性 規(guī)律方法 利用分類討論策略解題的關(guān)鍵是分類標準的確定,分類討論時要注意根據(jù)具體的問題情境確立分類的標準,做到不重不漏,分類解決問題后要根據(jù)問題的要求進行合理的整合如本題利用二次函數(shù)的性質(zhì),求出g(x)的下界值,從而找到分類標準,突破解題瓶頸,優(yōu)化了解題過程