《普通班数学课件》doc版.doc

薅聿肅膂蚈袂羁膂螀肇艿膁蒀袀膅膀薂肅肁艿蚄袈羇芈螇蚁莆芇薆袇节芆蚈蝿膈芆螁羅肄芅蒀螈羀芄薃羃艿芃蚅螆膅莂螇羁肁莁蒇螄羇莀虿羀羃莀螂袃芁荿蒁肈膇莈薄袁肃莇蚆肆罿蒆螈衿芈蒅蒈蚂膄蒄薀袇肀蒄螂蚀肆蒃蒂羆羂蒂薄蝿芀蒁蚇羄膆蒀蝿螇肂蕿葿羂羈薈薁螅芇薈蚃羁膃薇袆螃腿薆薅聿肅膂蚈袂羁膂螀肇艿膁蒀袀膅膀薂肅肁艿蚄袈羇芈螇蚁莆芇薆袇节芆蚈蝿膈芆螁羅肄芅蒀螈羀芄薃羃艿芃蚅螆膅莂螇羁肁莁蒇螄羇莀虿羀羃莀螂袃芁荿蒁肈膇莈薄袁肃莇蚆肆罿蒆螈衿芈蒅蒈蚂膄蒄薀袇肀蒄螂蚀肆蒃蒂羆羂蒂薄蝿芀蒁蚇羄膆蒀蝿螇肂蕿葿羂羈薈薁螅芇薈蚃羁膃薇袆螃腿薆薅聿肅膂蚈袂羁膂螀肇艿膁蒀袀膅膀薂肅肁艿蚄袈羇芈螇蚁莆芇薆袇节芆蚈蝿膈芆螁羅肄芅蒀螈羀芄薃羃艿芃蚅螆膅莂螇羁肁莁蒇螄羇莀虿羀羃莀螂袃芁荿蒁肈膇莈薄袁肃莇蚆肆罿蒆螈衿芈蒅蒈蚂膄蒄薀袇肀蒄螂蚀肆蒃蒂羆羂蒂薄蝿芀蒁蚇羄膆蒀蝿螇肂蕿葿羂羈薈薁螅芇薈蚃羁膃薇袆螃腿薆薅聿肅膂蚈袂羁膂螀肇艿膁蒀袀膅膀薂肅肁艿蚄袈羇芈螇蚁莆芇薆袇节芆蚈蝿膈芆螁羅肄芅蒀螈羀芄薃羃艿芃蚅螆膅莂螇羁肁莁蒇螄羇莀虿羀羃莀螂 普通班数学课件第一讲 数学思维的变通性一、概念数学问题千变万化，要想既快又准的解题，总用一套固定的方案是行不通的，必须具有思维的变通性善于根据题设的相关知识，提出灵活的设想和解题方案。根据数学思维变通性的主要体现，本讲将着重进行以下几个方面的训练： （1）善于观察任何一道数学题，都包含一定的数学条件和关系。要想解决它，就必须依据题目的具体特征，对题目进行深入的、细致的、透彻的观察，然后认真思考，透过表面现象看其本质，这样才能确定解题思路，找到解题方法。例1.求和.这些分数相加，通分很困难，但每项都是两相邻自然数的积的倒数，且，因此，原式等于问题很快就解决了。（2）善于联想 联想是问题转化的桥梁。稍具难度的问题和基础知识的联系，都是不明显的、间接的、复杂的。因此，解题的方法怎样、速度如何，取决于能否由观察到的特征，灵活运用有关知识，做出相应的联想，将问题打开缺口，不断深入。例如，解方程组.这个方程指明两个数的和为，这两个数的积为。由此联想到韦达定理，、是一元二次方程 的两个根，所以或.可见，联想可使问题变得简单。（3）善于将问题进行转化数学家G . 波利亚在怎样解题中说过：数学解题是命题的连续变换。可见，解题过程是通过问题的转化才能完成的。转化是解数学题的一种十分重要的思维方法。那么怎样转化呢？概括地讲，就是把复杂问题转化成简单问题，把抽象问题转化成具体问题，把未知问题转化成已知问题。在解题时，观察具体特征，联想有关问题之后，就要寻求转化关系。例如，已知,求证、三数中必有两个互为相反数。恰当的转化使问题变得熟悉、简单。要证的结论，可以转化为：思维变通性的对立面是思维的保守性，即思维定势。思维定势是指一个人用同一种思维方法解决若干问题以后，往往会用同样的思维方法解决以后的问题。它表现就是记类型、记方法、套公式，使思维受到限制，它是提高思维变通性的极大的障碍，必须加以克服。综上所述，善于观察、善于联想、善于进行问题转化，是数学思维变通性的具体体现。要想提高思维变通性，必须作相应的思维训练。 二、思维训练实例（1） 观察能力的训练 虽然观察看起来是一种表面现象，但它是认识事物内部规律的基础。所以，必须重视观察能力的训练，使学生不但能用常规方法解题，而且能根据题目的具体特征，采用特殊方法来解题。例1 已知都是实数，求证 思路分析 从题目的外表形式观察到，要证的结论的右端与平面上两点间的距离公式很相似，而xyO图121左端可看作是点到原点的距离公式。根据其特点，可采用下面巧妙而简捷的证法，这正是思维变通的体现。证明 不妨设如图121所示，则 在中，由三角形三边之间的关系知： 当且仅当O在AB上时，等号成立。 因此， 思维障碍 很多学生看到这个不等式证明题，马上想到采用分析法、综合法等，而此题利用这些方法证明很繁。学生没能从外表形式上观察到它与平面上两点间距离公式相似的原因，是对这个公式不熟，进一步讲是对基础知识的掌握不牢固。因此，平时应多注意数学公式、定理的运用练习。例2 已知，试求的最大值。解 由 得又当时，有最大值，最大值为思路分析 要求的最大值，由已知条件很快将变为一元二次函数然后求极值点的值，联系到，这一条件，既快又准地求出最大值。上述解法观察到了隐蔽条件，体现了思维的变通性。思维障碍 大部分学生的作法如下：由 得 当时，取最大值，最大值为这种解法由于忽略了这一条件，致使计算结果出现错误。因此，要注意审题，不仅能从表面形式上发现特点，而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件，既要注意主要的已知条件，又要注意次要条件，这样，才能正确地解题，提高思维的变通性。有些问题的观察要从相应的图像着手。（2） 联想能力的训练例3 在中，若为钝角，则的值(A) 等于1 (B)小于1 (C) 大于1 (D) 不能确定思路分析 此题是在中确定三角函数的值。因此，联想到三角函数正切的两角和公式可得下面解法。解 为钝角，.在中且故应选择（B）第二讲 数学思维的开拓性(1) 一题的多种解法例如 已知复数满足，求的最大值。我们可以考虑用下面几种方法来解决：运用复数的代数形式；运用复数的三角形式；运用复数的几何意义；运用复数模的性质（三角不等式）；运用复数的模与共轭复数的关系；（数形结合）运用复数方程表示的几何图形，转化为两圆与有公共点时，的最大值。(2) 一题的多种解释例如，函数式可以有以下几种解释：可以看成自由落体公式可以看成动能公式可以看成热量公式又如“1”这个数字，它可以根据具体情况变成各种形式，使解题变得简捷。“1”可以变换为：，等等。1 思维训练实例例1 已知求证：分析1 用比较法。本题只要证为了同时利用两个已知条件，只需要观察到两式相加等于2便不难解决。证法1 所以 分析2 三角换元法：由于已知条件为两数平方和等于1的形式，符合三角函数同角关系中的平方关系条件，具有进行三角代换的可能，从而可以把原不等式中的代数运算关系转化为三角函数运算关系，给证明带来方便。证法2 可设 分析 3 数形结合法：由于条件可看作是以原点为圆心，半径为1的单位圆，而联系到点到直线距离公式，可得下面证法。证法3 （如图4-2-1）因为直线经过圆的圆心O，所以圆上任意一点到直线的距离都小于或等于圆半径1，即 例2 里已知，求的最小值。分析1 虽然所求函数的结构式具有两个字母，但已知条件恰有的关系式，可用代入法消掉一个字母，从而转换为普通的二次函数求最值问题。解法1 设，则二次项系数为故有最小值。当时， 的最小值为分析2 已知的一次式两边平方后与所求的二次式有密切关联，于是所求的最小值可由等式转换成不等式而求得。解法2 即即 当且仅当时取等号。 的最小值为分析3 配方法是解决求最值问题的一种常用手段，利用已知条件结合所求式子，配方后得两个实数平方和的形式，从而达到求最值的目的。解法3 设 当时，即的最小值为11Oxy图422分析4 因为已知条件和所求函数式都具有解析几何常见方程的特点，故可得到用解析法求解的启发。解法4 如图422，表示直线表示原点到直线上的点的距离的平方。显然其中以原点到直线的距离最短。此时，即所以的最小值为注 如果设则问题还可转化为直线与圆有交点时，半径的最小值。简评 几种解法都有特点和代表性。解法1是基本方法，解法2、3、4都紧紧地抓住题设条件的特点，与相关知识联系起来，所以具有灵巧简捷的优点，特别是解法4，形象直观，值得效仿。第三讲 高中数学解题基本方法换元法解数学题时，把某个式子看成一个整体，用一个变量去代替它，从而使问题得到简化，这叫换元法。换元的实质是转化，关键是构造元和设元，理论依据是等量代换，目的是变换研究对象，将问题移至新对象的知识背景中去研究，从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化，变得容易处理。换元法又称辅助元素法、变量代换法。通过引进新的变量，可以把分散的条件联系起来，隐含的条件显露出来，或者把条件与结论联系起来。或者变为熟悉的形式，把复杂的计算和推证简化。它可以化高次为低次、化分式为整式、化无理式为有理式、化超越式为代数式，在研究方程、不等式、函数、数列、三角等问题中有广泛的应用。换元的方法有：局部换元、三角换元、均值换元等。局部换元又称整体换元，是在已知或者未知中，某个代数式几次出现，而用一个字母来代替它从而简化问题，当然有时候要通过变形才能发现。例如解不等式：4220，先变形为设2t（t0），而变为熟悉的一元二次不等式求解和指数方程的问题。三角换元，应用于去根号，或者变换为三角形式易求时，主要利用已知代数式中与三角知识中有某点联系进行换元。如求函数y的值域时，易发现x0,1，设xsin ，0,，问题变成了熟悉的求三角函数值域。为什么会想到如此设，其中主要应该是发现值域的联系，又有去根号的需要。如变量x、y适合条件xyr（r0）时，则可作三角代换xrcos、yrsin化为三角问题。均值换元，如遇到xyS形式时，设xt，yt等等。、再现性题组：1.ysinxcosxsinx+cosx的最大值是_。2.设f(x1)log(4x) （a1），则f(x)的值域是_。3.已知数列a中，a1，aaaa，则数列通项a_。4.设实数x、y满足x2xy10，则xy的取值范围是_。5.方程3的解是_。6.不等式log(21) log(22)2的解集是_。【简解】1小题：设sinx+cosxt,，则yt，对称轴t1，当t，y；2小题：设x1t (t1)，则f(t)log-(t-1)4，所以值域为(,log4；3小题：已知变形为1,设b，则b1,b1(n1)(-1)n，所以a；4小题：设xyk，则x2kx10, 4k40,所以k1或k1；5小题：设3y，则3y2y10,解得y，所以x1；6小题：设log(21)y，则y(y1)2，解得2y0的解集是(,)，则ab的值是_。A. 10 B. 10 C. 14 D. 143. 在(1x)（1x）的展开式中，x的系数是_。A. 297 B.252 C. 297 D. 2074. 函数yabcos3x (b0)的最大值为，最小值为，则y4asin3bx的最小正周期是_。5. 与直线L：2x3y50平行且过点A(1,-4)的直线L的方程是_。6. 与双曲线x1有共同的渐近线，且过点(2,2)的双曲线的方程是_。【简解】1小题：由f(x)m求出f(x)2x2m，比较系数易求，选C；2小题：由不等式解集(,)，可知、是方程axbx20的两根，代入两根，列出关于系数a、b的方程组，易求得ab，选D；3小题：分析x的系数由C与(1)C两项组成，相加后得x的系数，选D；4小题：由已知最大值和最小值列出a、b的方程组求出a、b的值，再代入求得答案；5小题：设直线L方程2x3yc0，点A(1,-4)代入求得C10，即得2x3y100；6小题：设双曲线方程x，点(2,2)代入求得3，即得方程1。、示范性题组：例1. 已知函数y的最大值为7，最小值为1，求此函数式。【分析】求函数的表达式，实际上就是确定系数m、n的值；已知最大值、最小值实际是就是已知函数的值域，对分子或分母为二次函数的分式函数的值域易联想到“判别式法”。【解】 函数式变形为： (ym)x4x(yn)0， xR, 由已知得ym0 (4)4(ym)(yn)0 即： y(mn)y(mn12)0 不等式的解集为(-1,7)，则1、7是方程y(mn)y(mn12)0的两根，代入两根得： 解得：或 y或者y此题也可由解集(-1,7)而设(y1)(y7)0,即y6y70，然后与不等式比较系数而得：，解出m、n而求得函数式y。【注】 在所求函数式中有两个系数m、n需要确定，首先用“判别式法”处理函数值域问题，得到了含参数m、n的关于y的一元二次不等式，且知道了它的解集，求参数m、n。两种方法可以求解，一是视为方程两根，代入后列出m、n的方程求解；二是由已知解集写出不等式，比较含参数的不等式而列出m、n的方程组求解。本题要求对一元二次不等式的解集概念理解透彻，也要求理解求函数值域的“判别式法”：将y视为参数，函数式化成含参数y的关于x的一元二次方程，可知其有解，利用0,建立了关于参数y的不等式，解出y的范围就是值域，使用“判别式法”的关键是否可以将函数化成一个一元二次方程。例2. 设椭圆中心在(2,-1)，它的一个焦点与短轴两端连线互相垂直，且此焦点与长轴较近的端点距离是，求椭圆的方程。 y B x A F O F A B【分析】求椭圆方程，根据所给条件，确定几何数据a、b、c之值，问题就全部解决了。设a、b、c后，由已知垂直关系而联想到勾股定理建立一个方程，再将焦点与长轴较近端点的距离转化为ac的值后列出第二个方程。【解】 设椭圆长轴2a、短轴2b、焦距2c，则|BF|a 解得： 所求椭圆方程是：1也可有垂直关系推证出等腰RtBBF后，由其性质推证出等腰RtBOF，再进行如下列式： ，更容易求出a、b的值。数学归纳法归纳是一种有特殊事例导出一般原理的思维方法。归纳推理分完全归纳推理与不完全归纳推理两种。不完全归纳推理只根据一类事物中的部分对象具有的共同性质，推断该类事物全体都具有的性质，这种推理方法，在数学推理论证中是不允许的。完全归纳推理是在考察了一类事物的全部对象后归纳得出结论来。数学归纳法是用来证明某些与自然数有关的数学命题的一种推理方法，在解数学题中有着广泛的应用。它是一个递推的数学论证方法，论证的第一步是证明命题在n1(或n)时成立，这是递推的基础；第二步是假设在nk时命题成立，再证明nk1时命题也成立，这是无限递推下去的理论依据，它判断命题的正确性能否由特殊推广到一般，实际上它使命题的正确性突破了有限，达到无限。这两个步骤密切相关，缺一不可，完成了这两步，就可以断定“对任何自然数（或nn且nN）结论都正确”。由这两步可以看出，数学归纳法是由递推实现归纳的，属于完全归纳。运用数学归纳法证明问题时，关键是nk1时命题成立的推证，此步证明要具有目标意识，注意与最终要达到的解题目标进行分析比较，以此确定和调控解题的方向，使差异逐步减小，最终实现目标完成解题。运用数学归纳法，可以证明下列问题：与自然数n有关的恒等式、代数不等式、三角不等式、数列问题、几何问题、整除性问题等等。、再现性题组：1. 用数学归纳法证明(n1)(n2)(nn)212(2n1) （nN），从“k到k1”，左端需乘的代数式为_。 A. 2k1 B. 2(2k1) C. D. 2. 用数学归纳法证明11)时，由nk (k1)不等式成立，推证nk1时，左边应增加的代数式的个数是_。 A. 2 B. 21 C. 2 D. 213. 某个命题与自然数n有关，若nk (kN)时该命题成立，那么可推得nk1时该命题也成立。现已知当n5时该命题不成立，那么可推得_。 (94年上海高考) A.当n6时该命题不成立 B.当n6时该命题成立 C.当n4时该命题不成立 D.当n4时该命题成立4. 数列a中，已知a1，当n2时aa2n1，依次计算a、a、a后，猜想a的表达式是_。 A. 3n2 B. n C. 3 D. 4n35. 用数学归纳法证明35 (nN)能被14整除，当nk1时对于式子35应变形为_。6. 设k棱柱有f(k)个对角面，则k1棱柱对角面的个数为f(k+1)f(k)_。【简解】1小题：nk时，左端的代数式是(k1)(k2)(kk),nk1时，左端的代数式是(k2)(k3)(2k1)(2k2)，所以应乘的代数式为，选B；2小题：（21）（21）2，选C；3小题：原命题与逆否命题等价，若nk1时命题不成立，则nk命题不成立，选C。4小题：计算出a1、a4、a9、a16再猜想a，选B；5小题：答案（35）35（53）；6小题：答案k1。、示范性题组：例1. 已知数列，得，。S为其前n项和，求S、S、S、S，推测S公式，并用数学归纳法证明。 （93年全国理）【解】 计算得S，S，S，S ， 猜测S (nN)。当n1时，等式显然成立；假设当nk时等式成立，即：S，当nk1时，SS,由此可知，当nk1时等式也成立。综上所述，等式对任何nN都成立。【注】 把要证的等式S作为目标，先通分使分母含有(2k3)，再考虑要约分，而将分子变形，并注意约分后得到（2k3）1。这样证题过程中简洁一些，有效地确定了证题的方向。本题的思路是从试验、观察出发，用不完全归纳法作出归纳猜想，再用数学归纳法进行严格证明，这是关于探索性问题的常见证法，在数列问题中经常见到。 假如猜想后不用数学归纳法证明，结论不一定正确，即使正确，解答过程也不严密。必须要进行三步：试值 猜想 证明。【另解】 用裂项相消法求和：由a得，S（1）（）1。此种解法与用试值猜想证明相比，过程十分简单，但要求发现的裂项公式。可以说，用试值猜想证明三步解题，具有一般性。参数法参数法是指在解题过程中，通过适当引入一些与题目研究的数学对象发生联系的新变量（参数），以此作为媒介，再进行分析和综合，从而解决问题。直线与二次曲线的参数方程都是用参数法解题的例证。换元法也是引入参数的典型例子。辨证唯物论肯定了事物之间的联系是无穷的，联系的方式是丰富多采的，科学的任务就是要揭示事物之间的内在联系，从而发现事物的变化规律。参数的作用就是刻画事物的变化状态，揭示变化因素之间的内在联系。参数体现了近代数学中运动与变化的思想，其观点已经渗透到中学数学的各个分支。运用参数法解题已经比较普遍。参数法解题的关键是恰到好处地引进参数，沟通已知和未知之间的内在联系，利用参数提供的信息，顺利地解答问题。、再现性题组：1. 设2351，则2x、3y、5z从小到大排列是_。2. （理）直线上与点A(-2,3)的距离等于的点的坐标是_。 （文）若k0时，f(x)0，则f(x)的R上是_函数。(填“增”或“减”)6. 椭圆1上的点到直线x2y0的最大距离是_。 A. 3 B. C. D. 2【简解】1小题：设235t，分别取2、3、5为底的对数，解出x、y、z，再用“比较法”比较2x、3y、5z，得出3y2x5z；2小题：（理）A(-2,3)为t0时，所求点为t时，即(-4,5)或(0,1)；（文）已知曲线为椭圆，a1，c，所以e；3小题：设zb，则C1b2，所以图像为：从(1,2)出发平行于x轴向右的射线；4小题：