分析问题的三种方法

2015-02-02 15:52赵文龙
理科考试研究·高中 2015年1期
关键词:抛物线梯形图象

赵文龙

学生面对新题时,因为陌生,往往不知如何入手,平时所学知识、思想、方法无法使用,所以就认为题目“难”,无法解答.出现这种现象的原因是不会分析问题,也就是不能正确选择解题方法.下面以2013年安徽省高考数学题为例,介绍分析问题的三种方法,从而帮助学生提高分析问题和解决问题的能力.

1.联想法

有的题目表面上是以一块知识呈现,但要解决问题则需要另一块知识,能否将知识顺利切换是关键.联想法解题策略就是根据题目有关特征,联想到相关知识,应用相关知识解决问题.

例1 (2013年高考数学安徽卷理科第8题)函数y=f(x)的图象如图1所示,在区间[a,b]上可找到n(n≥2)个不同的数 x1,x2,…,xn,使得f(x1)x1=f(x2)x2=…=f(xn)xn,则n的取值范围是( ).

A.{3,4} B.{2,3,4} C.{3,4,5} D.{2,3}

分析 由条件f(x1)x1=f(x2)x2=…=f(xn)xn的结构特征联想到直线斜率公式,利用解析几何和数形结合解决问题.

解 函数图象上存在n个点与坐标原点连线的斜率相等,即n为过原点的直线与图象的交点个数,由图2可得n的取值为2,3,4,故选B.

2.转换法

转换法是根据题目条件中某个条件所具有的性质,将该条件转换到其它与之有关的知识上,实现转化与化归,从而打开解题思路.

例2 (2013年高考数学安徽卷理科第13题)已知直线y=a交抛物线y=x2于A,B两点.若该抛物线上存在点C,使得 ∠ACB为直角,则a的取值范围为 ______ .

分析1 从结论来看,要求a的取值范围,无从入手.以条件∠ACB为直角为切入点,由此可以得到AC⊥BC,从而有

AC·BC=0 (或kAC·kBC=-1),那么就需要点A,B,C的坐标.

解法1 易知a>0,设C(t,t2),由已知可令A(a,a),B(-a,a),则AC=(t-a,t2-a),BC=(t+a,t2-a).因为AC·BC=0,所以t2-a+t4-2at2+a2=0,可得(t2-a)(t2+1-a)=0.因为由题易知t2≠a,所以t2=a-1≥0,故a∈[1,+∞).

分析2 以条件∠ACB为直角为切入点,由此性质联想到以|AB|为直径的圆,点C为圆上一点,将问题化归为圆与抛物线相交.

解法2 设直线y=a与y轴交于点M,抛物线y=x2上要存在C点,只要以|AB|为直径的圆与抛物线y=x2有交点即可,也就是使|AM|≤|MO|,即a≤a(a>0),故a∈[1,+∞).

3.逆推法

结论就是解一道题最终获得的答案,有时它对解题目标或解题方向有暗示作用,利用好结论的隐含信息及所学知识,从结论出发,做逆向分析探究,可以顺利求解问题.

例3 (2013年高考数学安徽卷理科第14题)如图3,互不相同的点A1,A2,…,An,…和B1,B2,…,Bn,…分别在角O的两条边上,所有AnBn相互平行,且所有梯形AnBnBn+1An+1的面积均相等.设OAn=an.若a1=1,a2=2,则数列{an}的通项公式是 ______.

分析 从题目要求结论和所提供的

条件特点可知,若要求数列{an}的通项公式,则需要求出数列{an}的递推公式(利用数列递推公式求通项公式是常用的方法),以梯形 AnBnBn+1An+1面积均相等为切入点,求出数列{an}的递推公式.

解 设AnBn=cn,△OAnBn边AnBn上高为hn,因为所有AnBn相互平行,且OAn=an,所以an-1an=cn-1cn=hn-1hn,则cn-1=an-1ancn,hn-1=an-1anhn,同理cn+1=an+1ancn,hn+1=an-1anhn.梯形An-1Bn-1BnAn的面积为12(cn-1+cn)(hn-hn-1)=12(an-1ancn+cn)(hn-an-1anhn),梯形AnBnBn+1An+1的面积为12(cn+cn+1)(hn+1-hn)=12(cn+an-1ancn)(

an-1anhn-hn).由两梯形的面积相等可得

12(an-1ancn+cn)(hn-an-1anhn)=12(cn+an+1ancn)(an+1anhn-hn),1-a2n-1a2n=a2n+1a2n-1,

2a2n=a2n-1+a2n+1.所以数列{a2n}是首项为a21=1,公差为a22-a21=22-1=3的等差数列,所以a2n=1+(n-1)×3=3n-2(an>2),所以an=3n-2.

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