“特殊化法”,通常是指在研究一般情況比較困難時,往往從問題的特殊情形(特殊值、特殊位置、特殊圖形、特殊函數、特殊數列等)出發,為一般情況的解決提供正確方向的一種解題策略. 特殊與一般的關系是,一般寓于特殊之中.“命題在一般情況下為真,則在特殊情況下也為真”,“命題在特殊情況下為假,則在一般情況下也為假”.為此,可以在高考選擇題中大膽運用“特殊化法”, 為后面的大題的解答贏得時間.
一、取特殊值
例1. 等差數列{an}的前m項的和為30,前2m項的和為100,則前3m項的和為()
A. 130B. 170 C. 210D. 260
解析:取特殊值m=1,則a1=S1=30,a1+a2=100,a2=70,a3=110,
于是S3=a1+a2+a3=210, 選C.
點評:這里,若構建關于首項a1和公差d的方程組,要涉及到比較復雜的運算,花時較多,易錯;若根據Sm、S2m-Sm 、S3m-S2m成等差數列構建方程要熟記“Sm、S2m-Sm、S3m-S2m也成等差數列”這一重要性質; 而運用了特殊化法,通過取m的特殊值1,并根據 “在一般情況下成立,則在特殊情況下也成立”,使問題迅速獲解. 特殊化法體現了思維的簡縮性和快捷性,應該提倡.
二、取特殊位置
例2. 若動點P、Q在橢圓9x2+16y2=144上,且滿足OP⊥OQ,則中心O到弦PQ的距離OH必等于()
A. 6 B. 5 C. 2 D.
解析:由于本題的四個選項都是給出OH的一個唯一的值,這就表明互相垂直的OP、OQ不論在什么位置上,OH的值都應有同一個結果,于是我們可以選一個特殊位置(如圖).令OP、OQ分別在長、短正半軸上,由a2=16, b2=9得,OP=4,OQ=3,則OH=.根據“在一般情況下成立,則在特殊情況下也成立” 可知,答案為C.
點評:本題若直接求解,必須設動弦OP或OQ的一般式方程,并經歷解方程組和相關變形的過程,費時較多.而運用“特殊化法”,解題過程十分簡捷、明快.
三、取特殊圖形
例3. 從空間一點O出發的三條射線OA、OB、OC兩兩所成的角都是60°,則二面角B-OA-C的余弦值為()
A. B. - C. D. -
解析:在射線OA、OB、OC上分別截取OA1、OB1、OC1,使OA1=OB1=OC1.
由于OA、OB、OC兩兩所成的角都是60°,得三棱錐A1-OB1C1是正四面體.易求得二面角B-OA-C的余弦值為.選C.
點評:這里,不規則四面體的二面角B-OA-C的余弦值不易求出,根據條件取特殊圖形正四面體,則問題立即轉化為求正四面體中兩個面所成二面角的余弦值,使問題快速獲解.在立幾選擇題中, 取特殊圖形是我們的常用方法 .
四、取特殊函數
例4. 定義在R上的函數f(x)既是奇函數,T又是周期函數,T是它的一個正周期.若將方程f(x)=0在閉區間[-T,T]上的根的個數記為n,則n可能為()
A. 0 B. 1C. 3 D. 5
解析:因正弦函數符合題中條件,在[-2,2]上,方程sinx=0有5個根,所以n可能為5, 選答案D.
點評: 這里將抽象函數f(x)具體化(sinx),使一個復雜的問題被輕松、簡單地解決了.熟練掌握一些基本函數的特征是解決問題的關鍵.
五、取特殊數列
例5. 一般地,我們把各項的倒數成等差數列的數列叫做調和數列.若x,y,z是調和數列,且有ax=bx=cx(a,b,c為正數),則a,b,c()
A. 成等差數列 B. 成等比數列
C. 成調和數列 D. 各項平方成等差數列
解析:取特殊數列1,,顯然其倒數1,2,3成等差數列1,,是調和數列.于是所以成b=a2,c=a3,a,a2,a3等比數列.選答案B.
點評: 這里根據調和數列1,,,a,b,c的定義,取一個特殊數列的關系立即明朗化,避免了復雜的推理.
以下幾題供大家練習:
1. 設{an}為各項都是正數的等比數列,Sn是{an}的前n項和,則( )
A. =B. >
C. < D. ≤
2. 設坐標原點為O,拋物線y2=2x與過焦點的直線交于A、B兩點,則與的數量積為()
A. B. - C. 3 D. -3
3. △ABC 的外接圓的圓心為O,兩條邊上的高的交點為H,=m(++),則實數的值為()
A. -1 B. 1 C. -2 D. -3
參考答案:
1. 解析:取等比數列的公比q是特殊值1,則a4=a1,S4=4a1,a6=a1,S6=6a1,
于是=,=,所以>. 答案為B.
2. 解析:對動直線AB,取其垂直于x軸的特殊位置,即線段AB為拋物線的通徑(如圖1). 由于焦點F的坐標為(,0),則A(,-1)、B(,1),于是OA#8226;OB= (,-1)#8226;(,1)=-1=-.根據“在一般情況下成立,則在特殊情況下也成立”可知,答案為B.
3. 解析:考慮特殊圖形,不妨設△ABC 是∠A=90°的直角三角形,則O為BC的中點,H為A點,此時由已知得==m,而≠0,所以m=1,故選B.
(作者單位:安徽省太湖中學)
責任編校徐國堅
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