摘要: “1”是人們非常熟悉,但又很奇妙的一個數字.高中數學中“1”的應用廣泛,多類高考題型都涉及了它的變形、代換.“1”是一個多面手,在不同的問題中以不同的形式表現出來.在解題中靈活運用“1”,對攻克高考題,提高解題能力,培養解題思維和方法都有益處.
關鍵詞: 高考數學“1”變形
高考數學中有關“1”的變形的題型很多,常有不同的解題方法.若能靈活運用“1”的變形,往往就會收到事半功倍的效果,提高解題效率,激發學生的學習興趣,引發學生探索知識的熱情.常見的“1”的變形有①a■=1,log■a=1(a>0且a≠1);②lg2+lg5=1;③tan45°=1;④sin■θ+cos■θ=1,等等.
一、“1”在指、對數中的應用
例1.求函數y=■的定義域.
解:由log■x-1≥0得log■x≥1.因為1=log■2,所以log■x≥log■2.
而函數y=log■x在(0,+∞)上是增函數,所以x≥2.
又x>0,所以函數的定義域為[2,+∞).
變形計1:本題利用log■a=1(a>0且a≠1)的變換作用,將對數不等式化成同底的形式,進一步利用函數單調性求解即可.
例2.設a=0.2■,b=0.3■,c=log■0.2,試比較a,b,c的大小.
解:因為0<a=0.2■<0.2■=1,b=0.3■>0.3■=1,c=log■0.2<log■1=0,
所以c<a<b.
變形計2:本題充分展現了a■=1的變形功能,即成為比較兩數大小的中間量,好比一座橋梁發揮了其媒介作用.
例3.化簡求值:(lg5)■+lg2·lg50.
解:原式=(lg5)■+lg2·(lg5+1)=(lg5)■+lg2·lg5+lg2
=lg5(lg5+lg2)+lg2=lg5+lg2=1
變形計3:利用lg2+lg5=1的特殊性,在化簡中不斷提取公因子,得出最后結果.
二、“1”在三角函數中的應用
例4.化簡求值:■
解:原式=■=tan(45°+15°)=tan60°=■
變形計4:本題利用tan45°=1的變換,結合兩角和的正切公式,將復雜問題簡單化,言簡意賅,最終利用特殊角的三角函數值求出結果.
三、“1”在不等式中的應用
例5.已知x,y為實數,x>0,y>0,且x+2y=2,求■+■的最小值.
解:因為x+2y=2,所以■(x+2y)=1,所以■+■=■(x+2y)(■+■)=■(3+■+■)≥■(3+2■)(當且僅當■=■即x=■y時等號成立),所以■+■的最小值為■(3+2■).
變形計5:本題表面上看不方便用基本不等式,但仔細觀察就能發現利用“1”的代換化簡后,可以很順利地用基本不等式解決問題.
四、“1”在數列中的應用
例6.已知?坌x∈R,f(x)+f(1-x)=2,求S=f(0)+f(■)+f(■)+…+f(■)+f(1).
解:因為x+(1-x)=1時,f(x)+f(1-x)=2,且0+1=■+■=■+■=…=1,
所以2S=[f(0)+f(1)]+[f(■)+f(■)]+…+[f(1)+f(0)]=2(n+1),故S=n+1..
變形計6:本題觀察到函數恒等式f(x)+f(1-x)=2中自變量取值之和為1,得出所求和中首末兩項和為定值2,結合數列的倒序求和法,合并求解.
五、“1”在概率中的應用
例7.甲乙丙三人參加射擊練習,已知三人命中的概率分別為■,■,■假如在相同情況下每人射擊一次,并且互不影響,求甲乙丙至少有一人命中的概率.
解:記甲乙丙命中的事件分別為A,B,C,甲乙丙至少有一人命中為事件D,則P(D)=1-P(■ ■ ■)=1-(1-■)(1-■)(1-■)=■.
變形計7:本題充分利用了對立事件概率之和為“1”的性質,當直接考慮情況較多時,正難則反,考慮其對立事件的概率,再代入公式解之.
六、“1”在解析幾何中的應用
例8.已知P為橢圓■+■=1上的一點,求P到直線l:x+y-6=0的最短距離.
解:因為P為橢圓■+■=1上的一點,所以可設P點坐標為(4cosα,3sinα).
所以P到直線l的距離d=■=■(其中tanφ=■).
當sin(α+φ)=1時,|5sin(α+φ)-6|■=1,所以距離d的最小值為■.
變形計8:本題方法不唯一,但是利用sin■α+cos■α=1中“1”的三角變換作用,將解析幾何中的距離問題轉化為三角函數的最值問題進行求解,避免了復雜的圓錐曲線中的坐標運算.
“1”是一個多面手,在不同的高考知識點中有不同的表現形式.只要認真觀察、體會,充分挖掘和靈活運用“1”的變形,就可以巧妙、快速地得出結論.通過上述例題的分析,我們對“1”的應用有了一定的體會,但是高考數學中涉及“1”的題目類型并不止這些,值得我們不斷探索、鉆研和歸納.
參考文獻:
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