齐次化方法在解题中的应用

<正>齐次式能够体现数学的对称美与和谐美,在解题过程中若能把非齐次式转化为齐次式来处理往往能够起到化繁为简,事半功倍的效果.因此,在数学解题中,利用已知条件将非齐次的代数式转化为齐次式的齐次化处理方法是解决一些数学问题的重要方法.本文中我们从三角函数求值、不等式求最值和解析几何三个方面举例说明齐次化方法的应用.     

利用齐次化与非齐次化思想证明不等式竞赛题

设含有变量x1,x2,…,xn的不等式,如果对任意正数λ,用λx1,λx2,…,λxn去替代x1,x2,…,xn所得的不等式不改变,则称这个不等式是齐次不等式,否则,称这个不等式是非齐次不等式.齐次不等式体现了数学的对称美和和谐美,所以我们常常把非齐次不等式转化为齐次不等式进行证明,这样可以化繁为简,达到事半功倍的效果.反过来,对于某些齐次不等式,如果我们增加条件将它非齐次化,有时也会减少不必要的复杂运算,化难为易,其优雅之处,也叫人拍案叫绝．     

用齐次化思想解不等式竞赛题

本文主要讨论如何利用齐次化思想来解决一些竞赛中的不等式问题．定义设xi≥0(i=1,2,…,n),称n元不等式为关于x1,x2,…,xn的齐次不等式,当且仅当n元不等式满足:对任意的正实数λ,用λx1,λx2,…,λxn去替换x1,x2,…,xn所得的不等式不改变．否则称之为关于x1,x2,…,xn 的非齐次不等式．将非齐次不等式化成齐次不等式的过程称为齐次化．     

巧化齐次式妙证不等式

若不等式两边各项的次数相等 ,不妨称之为齐次不等式 .如均值不等式中 ,ａ2 +ｂ2 ≥2ａｂ ,是齐二次不等式 ,ａ +ｂ+ｃ3 ≥ 3 ａｂｃ是齐一次不等式 ,对某些非齐次不等式的证明 ,若能结合题设条件 ,将低次项的次数适当升高 ,从而将原不等式转化为齐次不等式来处理 ,往往会产生出奇制胜的解题效果 .例 1　已知ａ、ｂ、ｃ∈Ｒ ,且ａ+ｂ +ｃ=1.求证 :ａｂ +ｂｃ+ｃａ≤ 13 .分析　所证不等式左边是二次式 ,右边是一个常数 ,即零次式 .由已知　ａ +ｂ+ｃ =1,∴　　　 (ａ+ｂ+ｃ) 2 =1,从而所证不等式可化为齐二次不等式ａｂ +ｂｃ+ｃａ≤ 13 (ａ +ｂ+ｃ) 2 ,即　ａ2 +ｂ2 +ｃ2 ≥ａｂ +ｂｃ+ｃａ .而　左边 -右边= 12 [(ａ-ｂ) 2 +(ｂ -ｃ) 2 +(ｃ -ａ) 2 ] ≥ 0 ,∴　原不等式成立 .例 2　已知 ｐ3 +ｑ3 =2 .求证 :ｐ+ｑ≤ 2 .分析　所证不等式左边为一次式 ,右边为零次式 ,考虑到已知等式是一个三次式 ,从而将所证不等式两边立方 ,得 (ｐ+ｑ) 3 ≤ 8,∵　ｐ3 +ｑ3 =2 ,　∴　 8=4( ｐ3 +ｑ...     

齐次化在解题中的应用

在解题中，我们常会遇到各项次数相等的式子，我们称之为齐次式。齐次式体现了数学的对称美与和谐美，正因为如此，我们在解题时若能把某些非齐次式转化为齐次式，或构造出有利于解题的齐次式，则能起到化繁为简，化难为易的作用，达到事半功倍的效果。本文通过2013年的几道高考题和竞赛题，谈谈齐次化思想在高中数学解题中的运用，供参考。     

一类齐次对称多项式上的切比雪夫不等式

本文借助于控制不等式及数学归纳法，将著名的切比雪夫不等式推广到m次一般齐次对称多项式上(如文中定理及引理7)，并将此结果用于对称平均等．旨在展示证明解析不等式的一些有效的方法和技巧，同时为数学研究特别是高维几何研究提供一些新的有趣而有用的解析不等式．     

例谈“化齐次法”在解高考题中的应用

通过对文[1]阅读，笔者学习了该文作者提出的通性通法——三角代换法。然而，经笔者思考后还发现，这几个例题还存在另一种很实用的通法，即化齐次法。化齐次法是一种通过构造关系式（等式或不等式）两边各项的次数相等，转化为齐次式，从而实现解题目标的一种数学转化策略。     

拟齐次系统的约化与约化Kowalevskaya指数

用所接受的单参数李群的特征定义拟齐次自治系统,并且对拟齐次系统进行约化,定义约化系统的约化Kowalevskaya指数,给出该指数与原拟齐次系统的Kawalevskaya指数之间的关系,对二维的拟齐次多项式系统,具体给出约化Kowalevskaya指数特征与拟齐次多项式首次积分的更深入关系.基于约化系统,证明拟齐次系统一般均存在局部的拟齐次首次积分组.     

齐次思想在多元最值问题中的应用

<正>不等式是高中数学中的重要内容,也是数学研究的重要对象．数学中的最值问题实际上都是以不等式为背景的．在高中阶段,我们学习了不等式的基本性质以及基本不等式等重要内容．其中,利用基本不等式来求解最值问题不仅是高考的热点问题,同时也是学习的难点．在学习过程中,我们发现,很多涉及到多元的最值问题除了利用基本不等式来求解以外,还可以应用齐次化思想来求解．本文讨论齐次思想在多元最值问题中的一些应用,以供同学们参考．     

一个零齐次核的Hilbert型积分不等式

通过引入多参数及估算权函数,建立一个具有零齐次核的Hilbert型积分不等式。作为应用,建立了它的等价式及一些特例。     

二次齐次式的变形

形如ａｘ~2 +ｂｘｙ +ｃｙ~2 (ａ ,ｂ ,ｃ是常数 )的式子叫做二次齐次式 ,在确定 ｙ≠ 0的情况下 ,可变形为 ｙ2 [ａ( ｘｙ) 2 +ｂ( ｘｙ) +ｃ] .若是二次齐次方程或不等式 ,此变形的结果为关于 ｘｙ的一元二次方程或不等式 ,这种变形往往对问题的解答十分有利 .1 .数列中的二次齐次式例 1　设数列 {ａｎ}是首项为 1的正项数列 ,且 (ｎ + 1 )ａ2 ｎ + 1 -ｎａ2 ｎ+ａｎａｎ + 1 =0 (ｎ =1 ,2 ,3,… ) ,则它的通项公式是ａｎ=.分析　已知等式是关于ａｎ,ａｎ + 1 的二次齐次式 ,因为ａｎ>0 ,两边同除以ａ2 ｎ 得 (ｎ + 1 )·( ａｎ + 1ａｎ) …     

非齐次障碍问题的正则性结果

本文研究了非齐次椭圆方程的障碍问题,给出了二阶非齐次障碍问题解的定义,利用Poincar啨不等式,获得非齐次障碍问题的解及其导数的一些性质,填补了对非齐次障碍问题研究的空白.     

用齐次化原理解线性非齐次微分方程

齐次化原理是求解线性非齐次偏微分方程的一种方法。本文利用这种方法求解线性非齐次常微分方程,并推导出解的一般公式。     

圆锥曲线中的齐次化方法

<正>本文针对圆锥曲线中常见的斜率乘积和斜率之和的条件或结论,使用了齐次化方法,用一次韦达定理即得到其表达式,是圆锥曲线题目中的特定技巧.1.原点与交点连线的齐次化方法在高考或模拟考试的直线和圆锥曲线综合问题中(假设直线和圆锥曲线交点为A(x_1,     

一个引入中间变量的一般非齐次核全平面Hilbert型积分不等式

应用实分析及权函数的方法,引入一些参数及中间变量,建立一个一般非齐次核全平面Hilbert型积分不等式的若干等价陈述.常数因子被证明是最佳的.作为应用,一个一般齐次核全平面Hilbert型积分不等式的若干等价陈述被导出.我们还考虑了一些特殊情况、算子表示及若干例子.     

利用齐次化原理求解常系数非齐次线性方程初值问题

文章给出利用齐次化原理求解n阶常系数非齐次线性方程初值问题的方法.通过基本问题可得到原方程的解,避免了利用常数变易法求解的诸多不便,同时也将非齐次项的形式拓展到了所有可积函数.     

一个负奇数齐次核的Hilbert型积分不等式

通过估算权函数,建立一个核含多参数且为-(2n+1)(n∈N)齐次的新的Hilbert型积分不等式及其等价式,并用复分析和代数的方法论证及表述最佳常数因子.作为应用,还给出其逆向形式及一些特殊结果.     

例谈齐次化在数学解题中的应用

齐次化是重要的解题方法之一,用其解题不仅可以简化解题步骤,还可以体现数学的对称美与和谐美.齐次化的本质是降维消元,将问题化繁为简,本文结合四道实例进行介绍,一方面给广大师生提供另一种解题思路,另一方面展示齐次化的应用技巧,从中体会其精妙之处.     

对波动方程初边值问题边界条件齐次化函数的一个注解

基于传统的齐次化边界条件方法,采用傅里叶级数法讨论了波动方程初边值问题第一类非齐次边界条件齐次化函数问题,分析表明:对同一定解问题,在不同齐次化函数下的解在适定意义下是等价的.     

齐次化在不等式证明中的应用

a^2＋b^2≥2ab，2（a^2＋b^2）≥（a＋b）^2，a^2＋b^2＋c^2≥nb＋bc＋ca等是我们经常使用的几个基本不等式．仔细观察，我们会发现，这几个不等式两边各项的次数都相等，像这样的不等式叫做齐次不等式．