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1、函数及方程的思想方法函数思想,是指用函数的线念和性质去分析问题、转化问时和解决何国.方程思想.是从同题的数收关系入手,运用数学语百格向题中的条件转化为数学模型(方程、不等式、或方程及不等式的混合组).然后通过解方程(组)或不等式(组)未使何遨茨解.有时,还实现函数及方程的相互转化.接轨.达到解决问应的目的.笛卡尔的方程思想是:实际何图一数学向题一代数向四一方程问题.宇宙世界.充斥着等式和不等式.我们知道.哪里忏等式,啷里就有方程:哪里行公式,哪里就有方程:求值同JS是通过解方程来实现的等等:不等式何逆也及方程是近亲,亲密相关。而函数和多元方程没有什么本质的区分,如函数y=f(x),就可以看作关
2、于X、y的二元方程f(X)-Y=O,可以说,函数的探讨离不开方程.列方程、解方程和探讨方程的特性,都是应用方程思想时须要正点考虑的。函数描述了自然界中数St之间的关系,函数思想通过提出向时的数学持流.建立函数关东型的数学根里.从而进行探讨.它体现了“联系和改变的斛证唯物主义观点.一般地.函数思想见构造函数从而利用函数的性质解即,常常利用的性质是:f.f(x)的单谡性、奇隅性、周助性,外大假和i小值、图像变换等.要求我们斓熟理取的是一次函数、二次函数、M函数、指数函数、对数函数、三角函数的详细特性.在解即中,按长挖掘时口中的总含条件,构造出函数解析式和妙用函数的性侦,是应用函数思想的关枕.时所给
3、的何懑视察、分析、拊断比较深化、充分、全面时,才能产生由此及俄的联系,构造出函数原型。另外,方程问1S、不等式同咫和某些代数问题也可以转化为及其相关的函数问趣,即用函数思想解答其函数问题.函数学问涉及的学问点多、面广.在概念性、应用性、理解性都有行定的要求,所以是高考中考作的Jft点,我们应用函数思业的几种常见题型是:遇到变f匕构造函数关系解题;有关的不等式、方程、呆小fi和双大值之类的问物,利用函数观,点加以分析;含有多个变量的故学问遨中,选定合适的主变fit从而描示其中的函数关系:实际陶用问遇,翻译成数学语衣,建立数学模型和函数关系式,应用函数性项或不等式等学问解答:等差、等比数列中,通项
4、公式、前n项和的公式,都可以看成n的函数,数列何&也可以用函数方法解决.1、再现性JK蛆:1 .方程1.gx+x=3的解所在的区间为.A.0,1)B.(1.2)C.(2.3)D,(3.+)2 .假如函数r(x)=3+bx+c对于的总实数t.都疔f(2+t)=f2-0.那么.A.f(2)f(1.)f(4)B.f1)f(2)C.f(2)(f(4)0.f(f(2)3 .已知函数y=f(x)有反函数,则方程f(x)=a(a是常数).A.仲且仅行一个实根B.至多一个实根C。至少一个实根D.不同于以上结论4 已知Sino+cos0=Q(,11),W1.tr,的(fi是.5 .已知等差数列的前n项和为SM.
5、且SW=Sm(pq.p.qN),则S回=6 .关于x的方程sinx+cosx+a=0有实根,则实数a的取值范困是7.正六极锥的体枳为18.MJ面及底面所成的珀为45“,则此极锥的侧面枳为O80.a1.)k=1-(IBD1),设IHCSc.0(,0)U0.目),则k=f()=csc0CtRD|当ee(一百,0)时,f(0)=csc+ctg0=ct3k-h当6G(0,可)时,f(0)=csc0-ctgH=tg060,I),故0k1:综上所述.k的收(范假是:k-1.JOk0),设曲战仃;y=-ak,曲线Q:y=1.=J(y0),如图所示.由图可知.当一aka或一a-tkO时曲线仃及Cd忏交点,即方
6、程有实解.所以k的取值范视是rk-1.或0(k1.还孑r种思路是干脆解出方程的根,然后对方程的根进行探讨.详细过程是:除方程等价变形为XI后,解得:IX,所以1.dak.即回-k)0.通分得HI0解得k一1或。住(1.所以k的取值范国是:k一1.或0(km(/-D对满意mI2的一切实数n的取值都成立。求X的取但范围。【分析】此问题由于常见的也维定势易把它看成关于X的不等式探讨.然而若变换一个角度以m为变量,即关于m的一次不等式(Xm-D1.1.(2-1.)0在-2,2上恒成立的问甥。对比的探人设Mm=(XS-I)1.(2x-1.),则问题转化为求次函数(或总数函数)fm)的位在一22内恒为负值
7、时参数X应当满意的条件【解】问JS可变成关于Ii的一次不等式:(X三一I)m-(2-Dm(3-1.)的解案是一2,2时求M的(ft.关于X的不等式2x-1.m(X-I)在-2.2上恒成立时求m的植围.一般地,在个含的多个变is的数学问应中,确定合适的变Ja和参数.从而揭示函数关系,使问咫更明朗化.或者含有参数的函数中,将函数自变fit作为代数,而参数作为函数,更具有敏捷性,从而奇妙地解决有关何题.例3.设等型数列aj11的前n项的和为S目,已知am=12.SWO,S30.。求公差d的取值范围;.指出S3、S人、S目中舞一个值最大,并说明理由(92年全国高考)【分析】问利用公式a1及SJ建立不等
8、式,荷联求解d的莅用:何利用SS是n的二次函数,将Sg中哪一个值及大,变成求二次函数中n为何值时SJttd大使的函数呆值何邈,【解】由灯=2+20.SJ=1.3aj+7i=1.3(12-2d)+78d=156+52d0.解得:-0d-3.S1.d=nT+En(n1._0d=n(12-2d)+11(n-1)d=0n-0J3-3C35-0)8因为d(0.故n-3(5-0)iHr,SWm大。由-0d-360(5-0)6.5,故正整数n=6时n-日(5-0)3蚊小,所以S:最大.【注】数列的通项公式及前11项和公式实ISh是定义在自然数集上的函数,因比可利用函散思想来分析或用函数方法来解决数列间思S-
9、也可以利用方程的思想,设出未知的量,建立等式关系即方程,将同胭进行独式化.从而简浩明快.由次可见,利用函数及方程的思想解决问遨,要求敏捷地运用、奇妙的结合,发掘/学生思维M质的深刻性、独创性.本题的另外思路是寻求ag)0.aJ0,即:IIIdajaJ,SJ=BajS得aW0a3)0.所以.在S3、S3、S3中.SS的值E大.例4.如图.AB是阅O的百径,PR垂直于IaO所在平面,C是M周上任一点.设NBAC=1).PA=AB=2r.求异面直线PB和AC的跑离.I分析】r面直践PB和AC的距离可将成求直面PB上随意点到AC的距离的最小值,从而设定变依,建立目标函数而求函函般小值.【解】在PB上任
10、取一点机作W)_1.AC于D,W1.B于II.设MH=X,则MHJ1.平面ABC.AC1.HD,MDJ=d(2r-x)sin0d=(Siny+1.)x-4rsinOXI+irsin。=(sin0+1)x3+三即当X=叵时,MD取最小值IX为两异面直然的距点.【注】本8巧花将立体几何中“异面在线的跑肉”变成“求异面直线上两点之间距禹的呆小值”,并设立合适的变显将同应变成代数中的“函数问题”.一般地,对于求最大值、最小值的实际何题,先将文字说明札化成数学语言后,再建立数学模型和函数关系式,然后利用函数性质、Ift要不等式和有关学问进行解答,比如再理性睡组第8题就是典型的例子.例5.已知CABC三内
11、角A、B、C的大小成等差数列,且tgAtgC=2+回,又知顶点(:的对边C上的高等于4回,求ZXABC的三边a、b、C及三内角.【分析】已知了一个枳式,考虑能否由其它已知得到一个和式,再用方程思想求帕.IW1.由A、B.C成等差数列,可解B=60;由AABC中。gA+1.gB+tgC=tgAtgBtgC.得tg.tgC=tgB(tgAtgC_1)=a(i+囚)设tgA、tgC是方程/一(回+3)x+2+回=0的两根.解得x!=1.x3=2+3设A得T=Id,并易知I=I是方程的根.titJ=冈=1,即2y=x+z.,.x,y,Z成等基数列【注】殷地,映设条件中假如已经具备或经过变形整理后具的/“xJ+x3=idi的形式,则可以利用根及系数的关系构造方程:假如具备bd-4ac0或bd-4ac0的形式