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(接27日)
[题型三]常量与变量的转化
例3:设f(x)是定义在R上的单调递增函数,若f(1-ax-x2)≤f(2-a)对任意的a∈[-1,1]恒成立,求x的取值范围。
分析:本题为抽象函数单调性的问题,可转化为我们所熟悉的不等式来解决。
解:由已知得1-ax-x2≤2-a对a∈[-1,1]恒成立
∴(x-1)a+x2+1≥0对a∈[-1,1]恒成立
设g(a)=(x-1)a+x2+1,g(a)是关于a的一次函数或常数函数
∴只需g(-1)≥0且g(1)≥0
当a=-1时,不等式x2-x+2≥0在R上恒成立
当a=1时,不等式x2+x≥0的解为:x≤-1或x≥0
∴x的取值范围是x∈(-∞,-1]∪[0,+∞)
总结:在处理多变元的数学问题时,我们可以选取其中的常量(或参数),将其看成“主元”,而把其他的变元看成常量,常量与变量互换角色,简化运算。
[题型四]空间与平面的转化
例4:如图,正四棱锥S-ABCD中,侧棱长为4,每个侧面等腰三角形的顶角均为30°。一只蚂蚁从A点出发,沿侧面按最短路线绕行一周到达SA的中点M,求蚂蚁在离顶点最近时,它到顶点S的距离。
分析:将侧面沿SA剪开,展开后铺平,则蚂蚁行进路线为线段AM时最短,作SH⊥AM,为垂足为H,则SH的长即为蚂蚁沿线段AM行进途中离顶点S最近的距离。
解:四棱锥侧面展开图,如图所示
在△SAM中,SA=4,SM=2,∠ASM=120°
由余弦定理,得AM2=SA2+SM2-2SA·SM·cos∠ASM=42+22-2×4×2×(--)=28 ∴AM=2-
一方面:S△SAM=-SA·SM·sin∠ASM=-×4×2×-=2-
另一方面:S△SAM=-AM·SH=-×2-·SH=-SH
由-SH=2-,得SH=-=-
总结:将空间问题转化为平面问题是解立体几何题的一条基本思路,根据柱、锥、台的侧面展开图,利用“两点之间线段最短”,可以解决这类沿侧面绕行最短路线问题。
[题型五]数与形的转化
例5:求函数f(x)=---的最大值。
分析:通过观察,注意到可将两根式之差配方为-
--,研究它所表示的几何意义,转化为平面几何问题。
(下周四继续刊登)