学习新方法

第一章 让数学思维腾飞一、如何提高运算能力

具备准确、迅速、合理、灵巧的运算能力,是数学能力的基础。为了最大幅度地开发运算技能,在平时学习中需不断强化缜密、逆向、发散、整体、构造、直觉等思维训练,以确保运算的准确、合理、高效、创新,确保思维质量不断升级。

  1. 训练镇密思维,保证准确度。

例1 判断f(x)=lg(

  • x)+lg(

= −x) 的奇偶性;

此题粗看很熟,很多同学信手解得:

∵f(−x) = lg[

+ (−x)] + lg[

− (−x)] = lg(

  • X)
  • lg( + X) = f (x),∴f(x) 是偶函数。

上述解法的错误原因是:其一,没从本质上理解奇偶函数的定义,认识不全面、不深刻;其二,忽视了题设中的隐含条件。正确解法为:

易得 f(x)的定义域为 R,故当 X∈R 时有-X∈R,又

f(x) = lg[(

+ x)(

- X)] = lg(X2 + 1- X 2 ) =

0,∵f(x)=0=f(x)且 f(-x)=0=-f(x),∴f(x)既是奇函数,又是偶函数。

例 2 已知点 P(x。,y。)是圆 x2+y2=R2 内的一点,则直线 X、X+Y、Y=R2 与圆的交点的个数是( )。

很多学生一瞧“X、X+Y、Y=R2 ”这种直线方程的形式就误认为直线与圆相切;有的学生由 P(X。, Y。)是圆内一点,错断直线与圆相交。

然而,真正决定直线与圆位置关系的是圆心到直线的距离d,d=

R2 /

X 2 + Y 2 ,由点P在圆内知 R 2 + Y 2 < R,所以 d>R,即直线与圆

0 0 0 0

相离,交点个数应是0。

小结 无论题目难易,仔细认真审题是关键,应真正弄清题意,将隐含条件挖掘出来,并随时校对,最后查核。要克服主观性太强的懒惰作风,确保运算的准确性。

  1. 训练逆向思维,保证简洁利落。

例 3 若下列三个方程中,至少有一个方程有实根,求出实数 a 的取值范围。

(1)X2+4ax+(3-4a)=0,

(2)X2-(a-1)X+a=0,

(3)X2+2ax-2a=0。

若依习惯解之,用判别式分类讨论,繁杂!细一打量“三个方程中至少有一个方程有实根”的否定形式是“三方程皆无实根”。故易得:

△1

△2

 3

= (4a)2 − 4(3 − 4a)<0

= (a − 1)2 − 4a 2<0 ⇔

= (2a) 2 − 4(−2a)<0

  • 3 <α<1故所求应为其解集的补集{a丨a≤ − 3 或a>, − 1}。

2 2

小结 逆向思维主要用于否定多数型试题,进行正向思维与逆向思维的转换,可培养思维的深刻性、敏捷性、灵活性,更全面地理解题意。

  1. 训练发散思维,保证合理。例 4 知 a、b∈R,

X = 1 + a cosθ A = (x,y)

y = sinθ

 X = t

B = (x,y)

a≠0、θ ∈R,

m,t ∈}问是否存在实数a、b使A ∩ B

 y = mt + b

≠0恒成立?

若将椭圆方程与直线方程联立的方程组恒有实数解来使 A ∩ B≠0,运算量太大。此时由题设中的条件可看出几何图形来,利用数形结合,自可得到简捷的方法:

解 欲使 A ∩ B≠0 恒成立,由题设知只须点(o,b)落在椭圆

(X2 − 1) 2

a 2

  • y 2 = 1内或椭圆上。故

(o − 1)2

a 2

+ b 2≤1,即当 − ≤b

≤ ( a ≥ 1)时,总有A ∩ B≠φ。

小结 善于利用解题信息,多向联想,恰当调整,可简化过程,提高速度和准确率,其中最关键的是把握数学语言间的联系与区别。

  1. 训练整体思维、高效构造思维,开运算新途径。

例5 解不等式 lg(x − 1 ) <0

X

解 原不等式等价于

0<x − 1 <1 ⇔

x

1 0 ⇔

1

X

X2 − 1 > ⇔

X − X

 1 − 5  1 − 5 

X − 2 X − 2 

   <0, (X − 1)( X + 1)

 1 − 5   1 + 5 

由区间隔离法可得所求:− 1, 2  ∪ 1, 2 。

   

例 6 已知 a.b 满足 a2=7-3a,b2=7-3b 且 a≠b,求

b a

a2 + b2

的值。

解 ∵a≠b,由题设 a,b 是方程 X2+3X-7=0 的两根,故有 a+b=

b a a3 + b3 (a + b)[(a + b) 2 − 3ab] 90

- 3, ab = - 7, ∴ a 2 + b 2 =

a 2 b2 =

a2 b2

= − 49 。

  1. 训练直觉思维,追求简洁。

例7 解不等式X 2

< 2 −

+ X 2 − 2 。

此题中既含绝对值,又含无理式,较复杂。但若能退一步从外形上展开

联想,就会发现它与公式a + b ≤ a

  • b 形式类似,若将原式变形为: (2 −

X2 − 2 ,则得原不等的同解不等式(2 −

X >7。

X − 3) + ( X2 − 2) < 2 − +

X2 + 3)(X2 − 2)<0,易得:

总之,要提高运算技巧,不可片面地强调纯粹运算训练的作用,也不可一味追求技巧。应与思维训练结合,在思维中才能真正提高能力。