2023年12月5日发(作者:)
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一、 配方法
配方法是对数学式子进行一种定向变形(配成“完全平方”)的技巧,通过配方找到已知和未知的联系,从而化繁为简。何时配方,需要我们适当预测,并且合理运用“裂项”与“添项”、“配”与“凑”的技巧,从而完成配方。有时也将其称为“凑配法”。
最常见的配方是进行恒等变形,使数学式子出现完全平方。它主要适用于:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函数、二次代数式的讨论与求解,或者缺xy项的二次曲线的平移变换等问题。
配方法使用的最基本的配方依据是二项完全平方公式(a+b)=a+2ab+b,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如:
a+b=(a+b)-2ab=(a-b)+2ab;
2222222b232a+ab+b=(a+b)-ab=(a-b)+3ab=(a+)+(b);
222222a+b+c+ab+bc+ca=22222221222[(a+b)+(b+c)+(c+a)]
22a+b+c=(a+b+c)-2(ab+bc+ca)=(a+b-c)-2(ab-bc-ca)=„
结合其它数学知识和性质,相应有另外的一些配方形式,如:
1+sin2α=1+2sinαcosα=(sinα+cosα);
x+2211212=(x+)-2=(x-)+2 ;„„ 等等。
x2xxⅠ、再现性题组:
1. 在正项等比数列{an}中,a1a5+2a3a5+a3a7=25,则 a3+a5=_______。
2. 方程x+y-4kx-2y+5k=0表示圆的充要条件是_____。
11 A.
14
44223. 已知sinα+cosα=1,则sinα+cosα的值为______。
A. 1 B. -1 C. 1或-1 D. 0
4. 函数y=log1 (-2x+5x+3)的单调递增区间是_____。
225155 A. (-∞,
54] B. [4,+∞) C. (-2,4] D. [4,3)
2225. 已知方程x+(a-2)x+a-1=0的两根x1、x2,则点P(x1,x2)在圆x+y=4上,则实数a=_____。
【简解】 1小题:利用等比数列性质ampamp=am,将已知等式左边后配方(a3+a5)易求。答案是:5。
222小题:配方成圆的标准方程形式(x-a)+(y-b)=r,解r>0即可,选B。
3小题:已知等式经配方成(sinα+cosα)-2sinαcosα=1,求出sinαcosα,然后求出所求式的平方值,再开方求解。选C。
4小题:配方后得到对称轴,结合定义域和对数函数及复合函数的单调性求解。选D。
5小题:答案3-11。
Ⅱ、示范性题组:
例1. 已知长方体的全面积为11,其12条棱的长度之和为24,则这个长方体的一条对角线长为_____。
A. 23 B.
14 C. 5 D. 6
【分析】 先转换为数学表达式:设长方体长宽高分别为x,y,z,则2222222222(xyyzxz)11 ,而欲求对角线长4(xyz)24将其配凑成两已知式的组合形式x2y2z2,可得。
【解】设长方体长宽高分别为x,y,z,由已知“长方体的全面积为11,其12条棱的长2(xyyzxz)11度之和为24”而得:。
4(xyz)24长方体所求对角线长为:x2y2z2=(xyz)22(xyyzxz)=6211=5
所以选B。
【注】本题解答关键是在于将两个已知和一个未知转换为三个数学表示式,观察和分析三个数学式,容易发现使用配方法将三个数学式进行联系,即联系了已知和未知,从而求解。这也是我们使用配方法的一种解题模式。
例2. 设方程x+kx+2=0的两实根为p、q,若(取值范围。
【解】方程x+kx+2=0的两实根为p、q,由韦达定理得:p+q=-k,pq=2 ,
22p2q2)+()≤7成立,求实数k的qpp2q2[(pq)22pq]22p2q2(p2q2)22p2q2p4q4()+()===2=22qp(pq)(pq)(pq)(k24)28≤7, 解得k≤-10或k≥10 。
4又 ∵p、q为方程x+kx+2=0的两实根, ∴ △=k-8≥0即k≥22或k≤-22
22综合起来,k的取值范围是:-10≤k≤-22 或者
22≤k≤10。
【注】 关于实系数一元二次方程问题,总是先考虑根的判别式“Δ”;已知方程有两根时,可以恰当运用韦达定理。本题由韦达定理得到p+q、pq后,观察已知不等式,从其结构特征联想到先通分后配方,表示成p+q与pq的组合式。假如本题不对“△”讨论,结果将出错,即使有些题目可能结果相同,去掉对“△”的讨论,但解答是不严密、不完整的,这一点我们要尤为注意和重视。
ba19981998)+() 。
ababaaa【分析】 对已知式可以联想:变形为()2+()+1=0,则=ω (ω为1的立方bbb例3. 设非零复数a、b满足a+ab+b=0,求(22虚根);或配方为(a+b)=ab 。则代入所求式即得。
【解】由a+ab+b=0变形得:(设ω=2222a2a)+()+1=0 ,
bba1b233,则ω+ω+1=0,可知ω为1的立方虚根,所以:=,ω==1。
ba22又由a+ab+b=0变形得:(a+b)=ab ,
baa999b999a2999b299919981998所以 ()+()=()+()=()+()=ωabbaababab+999999=2 。
【注】 本题通过配方,简化了所求的表达式;巧用1的立方虚根,活用ω的性质,计算表达式中的高次幂。一系列的变换过程,有较大的灵活性,要求我们善于联想和展开。
【另解】由a+ab+b=0变形得:(22a2ab13i)+()+1=0 ,解出=后,bba2化成三角形式,代入所求表达式的变形式(a999b999)+()后,完成后面的运算。此方法用ba于只是未13i联想到ω时进行解题。
222假如本题没有想到以上一系列变换过程时,还可由a+ab+b=0解出:a=13ib,直接代入所求表达式,进行分式化简后,化成复数的三角形式,利用棣莫佛2定理完成最后的计算。
Ⅲ、巩固性题组:
1. 函数y=(x-a)+(x-b) (a、b为常数)的最小值为_____。
22222A. 8 B.
(ab) C.
ab D.最小值不存在
222. α、β是方程x-2ax+a+6=0的两实根,则(α-1) +(β-1)的最小值是_____。
A. -494 B. 8 C. 18 D.不存在
3. 已知x、y∈R,且满足x+3y-1=0,则函数t=2+8有_____。
A.最大值22 B.最大值2 C.最小值22 B.最小值2
22xy2224. 椭圆x-2ax+3y+a-6=0的一个焦点在直线x+y+4=0上,则a=_____。
A. 2 B. -6 C. -2或-6 D. 2或6
5. 化简:21sin8+22cos8的结果是_____。
A. 2sin4 B. 2sin4-4cos4 C. -2sin4 D. 4cos4-2sin4
6. 设F1和F2为双曲线x-y=1的两个焦点,点P在双曲线上且满足∠F1PF2=90°,222224则△F1PF2的面积是_________。
27. 若x>-1,则f(x)=x+2x+1的最小值为___________。
x18. 已知〈β<α〈3π,cos(α-β)=12,sin(α+β)=-3,求sin2α的值。(9224135年高考题)
9. 设二次函数f(x)=Ax+Bx+C,给定m、n(m ① 解不等式f(x)>0; ② 是否存在一个实数t,使当t∈(m+t,n-t)时,f(x)<0 ?若不存在,说出理由;若存在,指出t的取值范围。 10. 设s>1,t>1,m∈R,x=logst+logts,y=logst+logts+m(logst+logts), ① 将y表示为x的函数y=f(x),并求出f(x)的定义域; ② 若关于x的方程f(x)=0有且仅有一个实根,求m的取值范围。 44222222222-