高三数学二轮复习05讲转化与化归思想.ppt
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1、第第4 4讲讲 转化与化归思想转化与化归思想1.1.转化与化归思想的基本内涵是:解某些数学问题转化与化归思想的基本内涵是:解某些数学问题 时,如果直接求解较为困难,可通过观察、分析、时,如果直接求解较为困难,可通过观察、分析、类比、联想等思维过程,恰当的运用数学方法进类比、联想等思维过程,恰当的运用数学方法进 行变换,将原问题行变换,将原问题A A转化为另一个新问题转化为另一个新问题B B,而问,而问 题题B B是相对较容易解决的或已经有固定解决程序的是相对较容易解决的或已经有固定解决程序的 问题,且问题问题,且问题B B的解决可以得到原问题的解决可以得到原问题A A的解答的解答.这这 种思想
2、方法,我们称之为种思想方法,我们称之为“转化与化归的思想方转化与化归的思想方 法法”.”.可用框图直观表示为:可用框图直观表示为:其中的问题其中的问题B B是化归目标或化归方向,转化的手段是化归目标或化归方向,转化的手段 是化归策略是化归策略.2.2.化归与转化思想的核心是将生疏的问题转化为熟化归与转化思想的核心是将生疏的问题转化为熟 知的问题,解题的过程就是一个缩小已知与求解知的问题,解题的过程就是一个缩小已知与求解 之间差异的过程,是未知向已知转化的过程,也之间差异的过程,是未知向已知转化的过程,也 是目标向问题靠拢的过程是目标向问题靠拢的过程.待解决的问题待解决的问题A A容易解决的问题
3、容易解决的问题B B问题问题A A的解的解问题问题B B的解的解观察、分析观察、分析类比、联想类比、联想应用应用解决解决还原还原3.3.化归思想有着客观的基础,它着眼于揭示内在本化归思想有着客观的基础,它着眼于揭示内在本 质联系,实现转化与化归,通过矛盾的转化,达质联系,实现转化与化归,通过矛盾的转化,达 到解决问题的目的到解决问题的目的.4.4.化归转化思想方法要遵循以下原则:(化归转化思想方法要遵循以下原则:(1 1)目标简)目标简 单化原则,即越转化,问题越简单,越利于解决单化原则,即越转化,问题越简单,越利于解决 问题;(问题;(2 2)和谐统一原则,即转化和化归应满足)和谐统一原则,
4、即转化和化归应满足 目标问题与待解决问题在量、形、关系上趋于统目标问题与待解决问题在量、形、关系上趋于统 一使问题的条件和结论更均匀和恰当,使待解决一使问题的条件和结论更均匀和恰当,使待解决 问题在表现形式上,越发趋于和谐;(问题在表现形式上,越发趋于和谐;(3 3)具体化)具体化 原则,化归方向越具体,越有利于问题的解决;原则,化归方向越具体,越有利于问题的解决;(4 4)回归原则,无论怎么转化,无论转化为什么)回归原则,无论怎么转化,无论转化为什么 新的问题,都是手段,不是目的,最终的目的是新的问题,都是手段,不是目的,最终的目的是 解决原始问题解决原始问题.因而,最后要回归到原始问题上因
5、而,最后要回归到原始问题上 来,否则,劳而无功来,否则,劳而无功.5.5.数形结合思想体现了数与形的相互转化,函数与数形结合思想体现了数与形的相互转化,函数与 方程思想体现了函数、方程、不等式间的相互转方程思想体现了函数、方程、不等式间的相互转 化;分类讨论思想体现了局部与整体的相互转化;分类讨论思想体现了局部与整体的相互转 化,这三种思想方法都是转化与化归思想的具体化,这三种思想方法都是转化与化归思想的具体 体现体现.各种变换方法,分析法、反证法、待定系数各种变换方法,分析法、反证法、待定系数 法、构造法等都是转化的手段法、构造法等都是转化的手段.可以说,转化与化可以说,转化与化 归是数学思
6、想方法的灵魂归是数学思想方法的灵魂.【例例1 1】设】设y y=(log=(log2 2x x)2 2+(+(t t-2)log-2)log2 2x x-t t+1+1,若,若t t在在-2-2,2 2上变化时,上变化时,y y恒取正值,求恒取正值,求x x的取值范围的取值范围.分析分析 由于由于“习惯习惯”的影响,常把的影响,常把x x看作自变量,看作自变量,这样处理的话问题很复杂,由于这样处理的话问题很复杂,由于t t的取值范围已的取值范围已 知,可考虑变换主元为知,可考虑变换主元为t t,这样自变量的范围已知这样自变量的范围已知 了,函数类型也简单了了,函数类型也简单了.解解 设设y y
7、=f f(t t)=(log)=(log2 2x x-1)-1)t t+(log+(log2 2x x)2 2-2log-2log2 2x x+1,+1,则则f f(t t)是一次函数,当是一次函数,当t t-2-2,2 2时,时,f f(t t)0)0恒恒 成立成立.解得解得loglog2 2x x-13.3.x x的取值范围是的取值范围是 (8 8,+).探究拓展探究拓展 本题的关键是把本题的关键是把t t看成自变量,即将原看成自变量,即将原 变量变量x x与参数与参数t t变更关系,视变更关系,视t t为主元,转换思考的为主元,转换思考的 角度,从而使解法变得简易角度,从而使解法变得简易
8、.若按照习惯,仍把若按照习惯,仍把x x 看成自变量,问题就复杂多了看成自变量,问题就复杂多了.因此,在解题时要因此,在解题时要 多注意对题目中一些变量的理解,以便是灵活运多注意对题目中一些变量的理解,以便是灵活运 用用.改变对改变对“x x”的看法,这将有助于解决问题的看法,这将有助于解决问题.变式训练变式训练1 1 (20092009苏州市调研)设不等式苏州市调研)设不等式2 2x x-1 1m m(x x2 2-1)-1)对满足对满足|m m|2|2的一切实数的一切实数m m都成立,求都成立,求 实数实数x x的取值范围的取值范围.分析分析 如果把不等式看做关于如果把不等式看做关于x x
9、的二次不等式,则的二次不等式,则 求解过程繁琐,如果把不等式看做是关于求解过程繁琐,如果把不等式看做是关于m m的一次的一次 不等式,则可以简化求解过程,这就是变量与常不等式,则可以简化求解过程,这就是变量与常 量的转化量的转化.解解 令令f f(m m)=-()=-(x x2 2-1)-1)m m+2+2x x-1,-1,m m-2-2,2 2,则原不等式等价于则原不等式等价于f f(m m)0)0恒成立恒成立(m m-2-2,2 2).).由于由于f f(m m)是关于是关于m m的一次函数或常数函数,的一次函数或常数函数,【例例2 2】(】(20082008南通调研)已知向量南通调研)已
10、知向量a a=(1-=(1-tan tanx x,1),1),b b=(1+sin 2=(1+sin 2x x+cos 2+cos 2x x,0),0),记记f f(x x)=)=a ab b.(1 1)求)求f f(x x)的解析式并指出它的定义域;的解析式并指出它的定义域;解解 (1 1)a a=(1-tan 1-tan x x,1 1),),b b=(1+sin21+sin2x x+cos 2+cos 2x x,0 0),),f f(x x)=a ab b=(1-tan=(1-tan x x)(1+sin 2)(1+sin 2x x+cos 2+cos 2x x)探究拓展探究拓展 应该认
11、真审视一下本例,解题过程中应该认真审视一下本例,解题过程中 使用了三角知识中的两种重要转化,一是三角函使用了三角知识中的两种重要转化,一是三角函 数名称的转化,如(数名称的转化,如(1 1)中将切函数化为弦函数,)中将切函数化为弦函数,二是角度的转化,如(二是角度的转化,如(2 2)中将目标单角化为条件)中将目标单角化为条件 中的中的2 2倍角,便于使用条件,还有将倍角,便于使用条件,还有将2 2 角改写为角改写为 也是一种智慧之举,使得条件顺利得也是一种智慧之举,使得条件顺利得 以使用,问题顺利得以解决,以使用,问题顺利得以解决,“目标目标”意识很意识很 明显,转化方法运用的恰到好处明显,转
12、化方法运用的恰到好处.备考者要从中认备考者要从中认 真体会和学习使用真体会和学习使用.变式训练变式训练2 2 已知已知 分析分析 不难发现不难发现 未知角可未知角可 化为已知角,整体地利用已知条件来解答问题化为已知角,整体地利用已知条件来解答问题.解解 【例例3 3】已知不等式】已知不等式x x+|+|x x-2-2m m|1|1的解集为的解集为R R,求实数,求实数m m 的取值范围的取值范围.解解 依题意,依题意,x xR R,x x+|+|x x-2-2m m|1|1恒成立恒成立.设设f f(x x)=x x+|+|x x-2-2m m|(x xR R),应满足),应满足f f(x x)
13、minmin1.1.将将f f(x x)化简后得:化简后得:研究该分段函数知研究该分段函数知f f(x x)minmin=f f(2(2m m)=2)=2m m,(,(x xR R).).故只须故只须2 2m m1,1,所以实数所以实数m m的取值范围为的取值范围为 探究拓展探究拓展 可以说,数学问题的解决过程,就是可以说,数学问题的解决过程,就是 问题转化过程的展现,转化成功了,问题解决也问题转化过程的展现,转化成功了,问题解决也 就成功了就成功了.分析本例中的几处转化,便于备考者琢分析本例中的几处转化,便于备考者琢 磨和体会,首先是将不等式解集为磨和体会,首先是将不等式解集为R R的问题等
14、价转的问题等价转 化为代数式的值恒大于化为代数式的值恒大于1 1的问题,其次再等价转化的问题,其次再等价转化 为函数为函数f f(x x)=)=x x+|+|x x-2-2m m|最小值大于最小值大于1 1的问题,再次转的问题,再次转 化得分段函数,便于研究其值域化得分段函数,便于研究其值域.从中可以看出,从中可以看出,每一次转化都使问题趋于更简单,更方便于问题每一次转化都使问题趋于更简单,更方便于问题 的解决,也就是向目的地更近了一步的解决,也就是向目的地更近了一步.变式训练变式训练3 3 (20082008南通调研)若不等式南通调研)若不等式4 4x x-2 2x x+1+1-a a00在
15、在1 1,2 2上恒成立,则上恒成立,则a a的取值范围是的取值范围是 .解析解析 设设2 2x x=t t,1,1x x2,22,2t t4.4.依题意有不等式依题意有不等式t t2 2-2-2t t-a a0,0,在在2 2,4 4上恒成立上恒成立.即即a at t2 2-2-2t t,t t2 2,4 4,设设f f(t t)=)=t t2 2-2-2t t,t t2 2,4 4.依二次函数知识可知当依二次函数知识可知当t t2 2,4 4时,时,必须有必须有a af f(t t)minmin,即即a a0,a0,a(-,0 0为所求为所求.00f f(t t)8.)8.(-,0 0 【
16、例例4 4】(】(20092009江苏百校样本分析卷)已知某几何江苏百校样本分析卷)已知某几何 体的三视图如下图所示体的三视图如下图所示,其中左视图是边长为其中左视图是边长为2 2的的 正三角形正三角形,主视图是矩形且主视图是矩形且AAAA1 1=3,=3,设设D D为为AAAA1 1的中点的中点.(1 1)作出该几何体的直观图并求其体积;)作出该几何体的直观图并求其体积;(2 2)求证:平面)求证:平面BBBB1 1C C1 1C C平面平面BDCBDC1 1;(3 3)BCBC边上是否存在点边上是否存在点P P,使,使APAP平面平面BDCBDC1 1?若?若 不存在,说明理由;若存在,证
17、明你的结论不存在,说明理由;若存在,证明你的结论.(1 1)解解 由题意可知该几何体为直三棱柱,且它由题意可知该几何体为直三棱柱,且它 的直观图如图所示的直观图如图所示.几何体的底面积几何体的底面积S S=3=3,高,高h h=3,=3,所求体积所求体积V V=.(2 2)证明证明 连结连结B B1 1C C交交BCBC1 1于于E E点,点,则则E E为为BCBC1 1、B B1 1C C的中点,连结的中点,连结DEDE.ADAD=A A1 1D D,ABAB=A A1 1C C1 1,BADBAD=DADA1 1C C1 1=90.=90.ABDABDDADA1 1C C1 1,BDBD=
18、DCDC1 1,DEDEBCBC1 1.同理同理DEDEB B1 1C C,又,又B B1 1C CBCBC1 1=E E,DEDE平面平面BBBB1 1C C1 1C C,又又DEDE平面平面BDCBDC1 1,平面平面BDCBDC1 1平面平面BBBB1 1C C1 1C C.(3 3)解解 取取BCBC的中点的中点P P,连结,连结APAP,则,则APAP平面平面 BDCBDC1 1.证明如下:证明如下:连结连结PEPE,则,则PEPE平行且等于平行且等于ADAD,四边形四边形APEDAPED为平行四边形,为平行四边形,APAPDEDE,又又DEDE平面平面BDCBDC1 1,APAP平
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- 数学 二轮 复习 05 转化 思想
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