运用方程思想解三角中的一类求取值范围问题

本文旨在运用方程思想解决三角中的一类求取值范围的问题，从中可见数学思想在解题中的运用．1构造方程组，利用函数的有界性解题要点：通过构造关于shu、c。s。，等的方程组，并根据卜un4＜l，DcosyS＜1，使问题获解．例1已知sin。＋Zcosy—2，求ZSlll十COSy的取值范围．解设Zslnx上cosy—a，与sin：r＋Zcosy—2联立解得故Zsi。＋cosy的取值范围是［，：］．N2已知sl。cosy—a（一1＜a＜1），求COSSSiny的取值范围．解设cosxslny＝b，即由①，②解得于是，当a＞0时，a—l＜b车一a＋l；当a＜0时，一a—l＜b＜a＋l．综上，可知cosxsin…     

设置增量证明不等式

等与不等是对立与统一的一对矛盾，在某种意义下又常常是可以相互转化的．例如在证明不等式的过程中，我们可用设置增量的方法将不等关系转化为相等关系，以达到证明不等式的目的．例1已知a＞2，b＞2．求证：ab＞a＋b．（根据1993年湖北省初中数学竞赛题改编）证明∵a＞2，b＞2可设a＝2＋m，b＝2＋n，m＞0，n＞0．∵ab－（a＋b）＝（2＋m）（2＋n）－（2＋m＋2＋n）＝mn＋m＋n＞0ab＞a＋b．例2设a＞2，给定数列{Xn}，其中证明（用数学归纳法）当n＝1时，x1=a＞2成立．若n＝k时，有Xk＞2，不妨设Xk＝2＋m，m＞0．即，因此对一切自然数n都有…     

浅谈四类平均数的几何模型

《数学通报》2003年第11期刊登了《四类平均数的几何模型》一文,该文给出了两个正数的调和平均数、几何平均数、算术平均数及平方平均数在圆中的几何模型.下面再给出这四类平均数在四边形中的几何模型,供读者参考.当a>0,b>0时,a2 abb,ab,a 2b,a2 2b2分别叫做a,b的调和平均数、几何平均数、算术平均数及平方平均数,它们的关系是2aba b≤ab≤a2 b≤a22 b2(a>0,b>0).当且仅当a=b时等号成立.下面给出它们在四边形中的几何模型.在四边形ABCD中,设AB∥DC,AB=a,DC=b.1.当a≠b时,不妨设a相似文献   

等差数列中一定包含等比子数列吗

最近在一本《高考数学模拟题》中见到这样一道题：题1当a、d∈N时，等差数列｛a＋（n－1）d｝（n∈N）中，是否含有无穷的等比数列？试加以证明．原书的解答是这样的：设｛bm｝为等比数列，今b1＝a1＝a，b2＝a＋ad＝a（1＋d），…，bn＝a（1＋d）(m－1)．令an＝a＋（n－1）d，利用数学归纳法，只需证明bm∈｛an｝．当m＝1时b1＝a∈｛an｝，设m＝k时命题成立，即bk∈E｛an｝，则h一a（1＋d）‘－‘一a十id（tEN），当m—k－I－1时，h＋l一a（1十的‘一。（1十N‘－‘（1十山一（a＋id）（1＋d）一a＋（a－f－－l＋id）d一a＋pd．其中P—a…     

关于三角形中线的一个不等式链

关于三角形三中线和与三边长关系，笔者最近又得到一个有趣的不等式，即以下定理设△ABC三边长为BC＝a，CA＝b，AB＝c，其对应边上的中线分别为m_a、m_b、m_c，则当且仅当△ABC为正三角形时，（1）、（2）两式取多号（以上Σ表示循环和，下同）．证明先证（1）式．根据三角形中线公式，很容易得到以下恒等式：（这里△表示△ABC的面积）．由此得到类似还有两式．于是有由此可知，要证（1）式，只需证因此④式成立，（）式获证，由证明中易知，当且仅当凸＊＊C为正三角形时（）式取等号．这时顺便指出，上述①式在证明三角形中线不等…     

“放”、“缩”与不等式的证明

我们知道，“放”和“缩”是证明不等式时最常用的推证技巧，但多年的教学实践告诉笔者，这种技巧却是不等式证明部分的一个教学难点．学生在证明不等式时，常因忽视“放”或“缩”的合理性或把握不住“放”或“缩”的“度”而导致解题失误甚至思维搁浅．本文拟通过对几道实例的分析，就证明不等式的过程中如何进行“放”或“缩”作些汽探．例1设ABC的三边长为a、b、c，求证解说依题设知a十bmc，因此证明的第一个目标就是考虑将待证不等式的左端适当缩小，以出现a十b：由于（1）式的分子、分母中都含有a＋b，不便于利用条件a＋bMc，据此可…     

复系数一元二次方程根的判别

我们知道，实系数一元二次方程ax2＋bx＋c＝0的根的情况，可由根的判别式△＝b2－4ac来判定，有如下根的判别式法则：定理1实系数一元二双方程ax2＋bx＋c＝0，其中a、b、c∈R，a≠0，当△＞0时，方程有两个不相等的实根；当△＝0时，方程有两个相等的实根；当△＜0时，方程有两个共轭虚根．定理1的逆命题也成立．现在问：如果一元二次方程ax2＋bx＋c＝0中的系数是一般复数，定理1是否仍成立？容易看出，不能简单地将定理1推广到复数范围．这是困为：当a、b、C中有虚数时，△＝b2－4ac可能为虚数，这时△＞0，△＝0，△＜0均不成立；即使△…     

离心率的几个三角形式及其应用

圆锥曲线的离心率是描述曲线形状的一个很重要的量，它在有关的圆锥曲线问题中以各种参变量的形式出现．本文仅介绍参变量是三角函数的几个表达形式，并举例它们在解题中的作用，供读者参考性质1设P是椭圆b2x2＋a2y2＝a2b2（2＞b＞0）上的一点，F1、F2是左、右焦点，若∠PF1F2＝a，∠PF2F1＝β，则证明在△PF1F2中，由正弦定理和等比定理得推论设P是双曲线b2x2－a2y2＝a2b2（2＞0，b＞0）上一点，F1、F2是左、右焦点，若∠PF1F2＝a，∠PF2F1＝β，则（1）当点P在双曲线的右支上时，（2）当点P在双曲线的左支上时，证明方法与椭圆…     

由一道解析几何例题的解答所想到的

现行高中课本《平面解析几何》（必修）P38页中有这样一道例题：已知两条直线：l_1：x＋my＋b＝0，l_2：（m－2）x＋3y＋2m＝0．当m为何值时，l_1与l_2（i）相交；（ii）平行；（iii）重合．课本给出的解题过程是：解将两直线的方程组成方程组：解得m＝3．（i）当m≠3时，方程组有唯一解，l_1与l_2相交．（ii）当m＝－1时，方程组无解，l_1与l_2平行．（iii）当m＝3时，方程组有无穷多解，l_1与l_2重合．其实，当m＝2或m＝0时，这两条直线也相交，这正是及的分母为0的倩况．因此这类问题还应注意对分母为零的情况的讨论．下面，我们不妨再…     

例谈恒成立问题的求解方法

探索性数学问题中有这样一类问题：含有参变量的数学关系式在某种限制条件下恒成立，要求参变量的取值范围．本文介绍解决这类问题的方法与若干技巧．1用特殊值探路，先猜后证复杂的数列问题，其条件与结论的关系往往不很明朗，直接探求难以见效，于是，我们将问题退到特殊情形中来，通过特殊的引路，探索、发现规律，制定解题方案．例1设a1＝1，a2＝4，当n≥3时，an－4an-1＋4an－2＝0，是否存在等差数列{bn}，使an＝b1对一切自然数n都成立？并证明你的结论．解∵an－2an-1＝2（an-1－1－2an-2），是首项为a2－2a1＝2、公比为2的等比数列，…     

一道三角不等式的两种证法

文[1]为文[2]的题：若α、βγ为正锐角，且sin2a＋sin2β＋sin2γ＝1，求证提供了一种巧妙的换元证法，其证明过程刊进繁杂，下面再给出纯三角证法及几何证法各一种．证明豆（三角法）证明2（几何法）构造一个长方体使a、p、y分别是对角线与相邻三个面所成的角（如图）ZCIAC“。，ZCIADI＝g，LCIABI＝y，在矩形Aer；A；中，设AC；与A；C交于O，有ZC；po＝ZI，同理LCIOBI＝Zy．又易证函OBICg凸MIA，即Lo刀l一上AOD＝。一邓．在三面角O—C；B；C中，两个两面角之和大于第三个面角，即Za＋Zy＞。－Zg．a十B＋y＞5．注1…     

凑配均值不等式常用的变形技巧

（a1，a2，…，an是正数，n∈且≥2）解证有关不等式问题，常常无法直接解决，而是先将解证的不等式进行适当的变形，凑出均值不等式的条件，再用均值不等式解决．这时，恰当的变形便成为解题的关键．下面介绍七种常用的变形技巧．1补项例1已知X＞-1，且x≠0，n∈N，求证：（1＋x）n＞1＋nx．证明例2设x1，x2，…，xn。都是正数，证明：2拆项例3已知a、b∈R ，且a≠b，求证：证明a5＋b5例5已知a、b、c∈R ，且a＋b＋c＝1，求证：证明例8已知a＋b＋c—1，＄证：rt‘＋b‘＋C‘MM．证明”．”1一（a＋b＋c）‘一a‘＋b’＋c’＋Zab＋Zbc＋…     

基本不等式√ab≤a＋b/2的应用

定理如果a,b是正数，那么a＋b/2≥√ab（当且仅当a=b时取“=”）.这个定理适用的范围：a,b∈R^＋；我们称a＋b/2为a,b的算术平均数，称√ab为a,b的几何平均数。即：两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数．此不等式常称为均值不等式．     

方程思想在证明不等式中的应用

方程思想，也称为笛卡尔模式，它是笛卡尔首先提出来的，是解决大量数学问题的导航器，在代数、几何及数学的各个学科中都有着广泛的应用．应用方程思想证明不等式，就是通过仔细观察命题的特征，合理地构造方程，然后利用根的判别式或根的特性得到证明不等式的自的．本文将对如何应用方程思想证明不等式作些肤浅的探讨．1利用根与系数的关系构造方程如果题设条件中具备或经变形整理后具备马十x。一a，x；·x。一b，则可利用报与系数。的关系构造方程：x‘一ax＋b—0例1已知Z，y，Z为实数，且满足试证：1＜X＜9．证明由（1）得yX—X‘一S…     

这样的直接三角形、菱形存在吗？

例1斜边长为10,斜边上的高为6的直角三角形存在吗?略解设两直角边长分别为a、b,则斜边长为a2槡+b2,解方程组a2+b2=100ab烅烄烆=60 12由2得b=60a,代入1整理,得(a2)2-100a2+3600=0,显然判别式Δ<0,所以原方程组无解,故这样的直角三角形不存在.评注不妨设两直角边长分别为a、b,斜边长为c,斜边上的高为hc,则a2+b2=c2.由等面积法得12chc=12ab.∴2chc=2ab≤a2+b2=c2.(当且仅当a=b时,即该直角三角形为等腰直角三角形时取等号)∴hc≤c2.1显然,当hc=6时,c≥12;当c=10时,hc≤5.从两个角度均说明:上述直角三角形不存在.故直角三角形题目命制时,c、hc是相互制约的,不可随意赋值.     

柯西不等式的解题魅力

平凡无奇的柯西不等式,应用广泛,充满着迷人的解题魅力．定理设a1,a2,…,an;b1,b2,…,bn∈R, 则(a12 a22 … an2)(b12 b22 … bn2)≥(a1b1 a2b2 … anbn)2．当且仅当a1:b1=a2:b2=…=an:bn时等号成立. 证明构造“数字式”:1 1=2简证之．设k1=a12 a22 … an2,k2=b12 b22 … bn2, 则1=1/k1(a12 a22 … an2),1=1/k2(b12 b22     

关于一个阅读材料的研究性学习

现行高中数学教材第二册(上)(人教社2003年12月第2版)第六章的阅读材料是“n个正数的算术平均数与几何平均数”,著名不等式“若a,b,c∈R ,则a3 b3 c3≥3abc”(以下记此不等式为*)的证明、应用及其推广是这个阅读材料的核心内容.本文以这个阅读材料中的不等式*为案例,通过不等式*的证明方法、应用、加强等方面的研究,谈谈怎样进行研究性学习.1证明方法的研究众所周知,培养学生学习数学的兴趣,是数学教学的重要任务.实践表明,一题多解的教学有利于提高学生的解题能力,有利于培养学生数学思维的灵活性和深刻性,也有利于培养学生学习数学的兴趣…     

例谈数形结合求解二元函数的极值问题

二元函数的极值问题的初等解法很多，一般都采用降维法转化为一元函数来处理．但有些极值问题，若题中的数量关系能赋予某种几何意义，则可采用数形结合的观点，凭借图形的直观优势，结合解析几何的知识求解，解法往往显得简捷、直观、从以下数例，我们将得到数形结合求解二元函数的极值问题的常用方法，并从中体会到数形结合的独特偏力．1当目标函数形如f（x，y）＝ax＋by＋c时．可考虑利用直线的截距求解例1已知a、b∈R＋，方程x2＋ax＋2b＝0，x2＋2bx＋a＝0都有实数根，试求2a＋b的最小值．分析问题可化为，若a、b满足求2a＋b的最小值．…     

四类平均数的几何模型

新教材中关于两个数的算术平均数与几何平均数的几何解释 ,显示了数与形的完美结合 .在新教材数学第二册 (上 )习题 6 2中 ,有这样一个习题 :已知a、b都是正数 ,求证 :21a + 1b≤ab≤ a+b2 ≤ a2 +b22 ,当且仅当a=b时等号成立 .不等式中的四个式子分别称为两个数的调和平均数、几何平均数、算术平均数、平方平均数 .此题描述了这四个平均数之间的关系 ,本文再给出它们的几何模型 .数形结合不仅揭示了数学的内在联系 ,给人以美的享受 ,更能开发学生智力 ,培养学生能力 ,发散学生思维 .1　ab≤ a+b2 的几何模型 .　　如图 1 ,以a+b为直径 (记…     

四阶幻方的几个有趣性质简

正方体是一种常见而且典型的几何模型．立体几何中所研究的很多边角关系都可以在正方体中直观的展示出来，比如很多同学对这样一个问题比较困惑：有没有四个面都是直角三角形的四面体？此问题若从常规角度出发，不易举证．如图1，构造正方体，不难发现，三棱锥A—BCD四个丽都是直角三角形．可见，借助正方体研究问题，可以弥补初学者空间想象能力的不足，给解题提供一定的依据．下面请看几个例子．