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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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 。
- 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。