一题多解专题十:有关二元求范围问题采用基本方法
二元二次方程解法技巧专项训练以及题型分类
二元二次方程解法技巧专项训练以及题型分类二元二次方程是数学中常见且有趣的问题之一。
解决这类方程的技巧可以帮助我们更好地理解和应用数学知识。
本文将介绍二元二次方程的解法技巧,并对常见的题型进行分类。
一、解法技巧解决二元二次方程的关键是找到方程的解集。
下面是一些常用的解法技巧:1. 因式分解法:将方程进行因式分解,然后令每个因式等于零,求出变量的值,进而得到解集。
例如,对于方程 $x^2 - 5x + 6 = 0$,我们可以将其因式分解为 $(x - 2)(x - 3) = 0$,然后得到解集 $x =2$ 或 $x = 3$。
因式分解法:将方程进行因式分解,然后令每个因式等于零,求出变量的值,进而得到解集。
例如,对于方程 $x^2 -5x + 6 = 0$,我们可以将其因式分解为 $(x - 2)(x - 3) = 0$,然后得到解集 $x = 2$ 或 $x = 3$。
2. 配方法:当方程无法直接因式分解时,可以通过配方法来求解。
配方法的关键是找到一个合适的公式将方程转化为完全平方。
例如,对于方程 $x^2 - 4x + 4 = 0$,我们可以通过配方法将其变形为 $(x - 2)^2 = 0$,进而得到解集 $x = 2$。
配方法:当方程无法直接因式分解时,可以通过配方法来求解。
配方法的关键是找到一个合适的公式将方程转化为完全平方。
例如,对于方程 $x^2 - 4x + 4= 0$,我们可以通过配方法将其变形为 $(x - 2)^2 = 0$,进而得到解集 $x = 2$。
3. 求解公式法:对于一般形式的二元二次方程 $ax^2 + bx + c = 0$,我们可以利用求解公式来求解。
根据求解公式,解集可以表示为 $x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$。
利用这个公式,我们可以求得方程的解集。
求解公式法:对于一般形式的二元二次方程$ax^2 + bx + c = 0$,我们可以利用求解公式来求解。
初二数学解二元二次方程组的方法与应用
初二数学解二元二次方程组的方法与应用二元二次方程组是数学中常出现的问题,解决这类问题需要运用特定的方法和技巧。
本文将介绍解二元二次方程组的常见方法以及其在实际问题中的应用。
1. 消元法消元法是解二元二次方程组常用的方法之一。
首先通过操作将其中一个方程的某一个未知数消去,然后将消去后的方程代入另一个方程中求解未知数。
具体步骤如下:(示例:方程组1)①通过乘以适当的系数,使其中一个方程的两个未知数的系数相等;②将两个方程相减,消去一个未知数;③将求解得到的未知数的值代入其中一个方程,求解另一个未知数;④检验求解结果是否满足另一个方程。
2. 代入法代入法是另一种用于解二元二次方程组的常见方法。
通过将其中一个方程解出一个未知数,然后将该解代入另一个方程求解另一个未知数。
具体步骤如下:(示例:方程组2)①选择其中一个方程,将其中一个未知数表示为另一个未知数的函数;②将该函数代入另一个方程,并解得未知数;③将求解得到的未知数代入其中一个方程,求解另一个未知数;④检验求解结果是否满足另一个方程。
3. 矩阵法矩阵法是解二元二次方程组的另一种常见方法。
通过将方程组转化为矩阵形式,利用矩阵的运算方法求解未知数。
具体步骤如下:(示例:方程组3)①将方程组的系数矩阵和常数矩阵写成增广矩阵的形式;②对增广矩阵进行初等行变换,将其化为行最简形;③根据行最简形求解未知数的值;④检验求解结果是否符合所有的方程。
二元二次方程组的解法不止以上三种,还有配方法、因式分解法等等。
在实际问题中,解二元二次方程组可以帮助我们解决很多与多个未知数相关的问题,例如:1. 阶梯问题:解二元二次方程组可以用来求解楼梯的台阶数和踏步数;2. 交通问题:解二元二次方程组可以用来求解汽车、火车等交通工具的速度和时间;3. 销售问题:解二元二次方程组可以用来求解商品的进货价和售价等。
总结起来,解二元二次方程组是数学中重要的一部分,可以通过消元法、代入法和矩阵法等多种方法来解决。
高中数学解题技巧之二元多次不等式
高中数学解题技巧之二元多次不等式在高中数学的学习中,二元多次不等式是一个重要的考点。
解决二元多次不等式问题需要掌握一些解题技巧和方法。
本文将介绍一些常见的解题思路和技巧,并通过具体题目的解析来说明。
一、二元多次不等式的基本概念二元多次不等式是指含有两个未知数的多次不等式,形如f(x,y)>0或f(x,y)<0。
其中,f(x,y)是关于x和y的多项式函数。
二、解题思路和方法1. 利用图像法解题对于一些简单的二元多次不等式,我们可以通过绘制其图像来解决问题。
例如,考虑不等式x^2+y^2<1,我们可以绘制出圆心在原点、半径为1的圆的图像。
然后,我们只需要判断点(x,y)是否在圆内即可得到不等式的解集。
2. 利用代数法解题对于一些复杂的二元多次不等式,我们可以通过代数方法来解决。
例如,考虑不等式x^2+y^2-2x-4y+4>0,我们可以将其转化为(x-1)^2+(y-2)^2>1的形式。
然后,我们可以通过判断点(x,y)是否在圆心为(1,2)、半径为1的圆的外部来得到不等式的解集。
3. 利用函数性质解题对于一些特殊的二元多次不等式,我们可以利用函数的性质来解决。
例如,考虑不等式x^2+y^2-2xy-2x-2y+1>0,我们可以将其转化为(x-y-1)^2+(x-1)^2+(y-1)^2>0的形式。
然后,我们可以利用平方的非负性质得到不等式的解集。
三、具体题目解析1. 题目:解不等式x^2+y^2<4。
解析:这是一个简单的二元多次不等式,我们可以通过绘制图像来解决。
绘制出圆心在原点、半径为2的圆的图像后,我们可以发现圆内的所有点(x,y)都满足不等式x^2+y^2<4。
因此,不等式的解集为圆的内部。
2. 题目:解不等式x^2+y^2-6x-4y+5>0。
解析:这是一个较为复杂的二元多次不等式,我们可以通过代数方法来解决。
将不等式转化为(x-3)^2+(y-2)^2>4的形式后,我们可以发现圆心为(3,2)、半径为2的圆的外部的所有点(x,y)都满足不等式x^2+y^2-6x-4y+5>0。
高中数学解二元二次不等式的方法及相关题目解析
高中数学解二元二次不等式的方法及相关题目解析在高中数学中,解二元二次不等式是一个重要的知识点。
掌握解题方法和技巧,能够帮助学生更好地理解和应用不等式的性质,提高解题效率。
本文将介绍几种常见的解二元二次不等式的方法,并通过具体的题目进行解析,帮助读者更好地理解和掌握这一知识点。
一、同号法同号法是解二元二次不等式的一种常用方法。
它的基本思想是将二元二次不等式化简为一个关于一个变量的二次不等式,然后通过讨论该二次不等式的符号来确定原不等式的解集。
例如,考虑不等式组$$\begin{cases}x^2+y^2-4x-6y+9>0\\x+y-3>0\end{cases}$$首先,我们可以将第一个不等式化简为$$(x-2)^2+(y-3)^2>4$$这是一个关于$x$和$y$的二次不等式。
我们可以对其进行讨论。
当$(x-2)^2+(y-3)^2>4$时,$x$和$y$的取值满足什么条件呢?我们可以将该不等式转化为距离的形式,即点$(x,y)$到点$(2,3)$的距离大于2。
根据几何知识,我们知道满足这个条件的点位于点$(2,3)$的外部。
接下来,我们讨论第二个不等式$x+y-3>0$。
这是一个线性不等式,我们可以将其表示为直线$x+y=3$的上方区域。
综合以上两个条件,我们可以得到原不等式的解集为直线$x+y=3$上方区域与点$(2,3)$的外部。
二、区域法区域法是解二元二次不等式的另一种常用方法。
它的基本思想是将二元二次不等式化简为一个关于两个变量的二次不等式,并通过讨论该二次不等式的解集来确定原不等式的解集。
例如,考虑不等式组$$\begin{cases}x^2+y^2-4x-6y+9>0\\x+y-3>0\end{cases}$$我们可以将第一个不等式化简为$$(x-2)^2+(y-3)^2>4$$这是一个关于$x$和$y$的二次不等式。
我们可以通过绘制二次曲线$(x-2)^2+(y-3)^2=4$的图像来讨论其解集。
导数中的多元(二元)问题四种方法及答案
导数中的多元(二元)问题四种方法及答案导数中的“二元问题”摘要:在多元问题中,二元问题是导数中的热点。
本文将主要介绍四种解决二元问题的方法:换元法、消元法、主元法和构造函数法。
通过一题多解,充分阐释各种方法之间的内部联系。
这四种方法可以基本解决几乎所有二元问题。
另一类“二元问题”将在下一篇文章《极值点偏移》中详细解答。
关键词:二元问题、主元法、换元法、消元法、构造函数一、构造函数法例1:若 $x_1<x_2<1$,则下列说法正确的是()A.$e^{2-e_1}>lnx_2-lnx_1$B.$e^{2-e_1}<lnx_2-lnx_1$C.$x_2e_1>x_1e_2$D.$x_2e_1<x_1e_2$解:考察选项A,等价于 $e^2-lnx_2>lnx_1-e_1$,可以构造函数 $f(x)=e^x-lnx$,$x\in(0,1)$。
因为 $f'(x)=e^{-x}-\frac{1}{x^2}$ 在 $x\in(0,1)$ 上有穿越式零点,所以 $f(x)$ 在$(0,1)$ 上不单调。
同理,选项B也不正确。
考察选项C,等价于 $x_2e_1>x_1e_2$,可以构造函数$g(x)=\frac{x}{e^x}$,$x\in(0,1)$。
原不等式等价于$g(x_1)>g(x_2)$,即 $g(x)$ 单调递减。
因为 $g'(x)=\frac{e^x-xe^x}{e^{2x}}<0$,故选项C正确,选项D错误。
小结:构造新函数的一般步骤:分离变量$\to$构造相同结构$\to$构造新函数$\to$利用函数的单调性解决问题。
在例1的$(*)$式中也可以构造新函数,但是却解决不了问题,请问为什么?练1:1、函数 $f(x)=\ln x+\frac{k}{x-1}$,对任意的$x_1>x_2$,都有 $f(x_1)-f(x_2)<x_1-x_2$ 恒成立,求 $k$ 的范围。
高中数学二元二次方程组解题技巧
高中数学二元二次方程组解题技巧在高中数学中,二元二次方程组是一个重要的考点。
解决二元二次方程组需要掌握一定的解题技巧。
本文将介绍一些常见的解题方法,并通过具体的例子来说明这些方法的应用。
一、代入法代入法是解决二元二次方程组的一种常用方法。
其基本思想是将其中一个方程中的一个变量表示成另一个变量的函数,然后将其代入另一个方程中,从而得到一个关于另一个变量的一元二次方程。
通过求解这个一元二次方程,我们可以得到一个变量的值,再将其代入原方程中求解另一个变量的值。
例如,考虑以下二元二次方程组:$\begin{cases}x^2+y^2=25 \\x+y=7\end{cases}$我们可以将第二个方程改写为$x=7-y$,然后将其代入第一个方程中,得到$(7-y)^2+y^2=25$。
展开后化简得到$2y^2-14y+24=0$,进一步化简得到$y^2-7y+12=0$。
解这个一元二次方程可以得到$y=3$或$y=4$,再将这两个值代入$x=7-y$中,可以得到$x=4$或$x=3$。
因此,原方程组的解为$(x,y)=(4,3)$或$(x,y)=(3,4)$。
二、消元法消元法是解决二元二次方程组的另一种常用方法。
其基本思想是通过消去一个变量,将方程组化为一个一元二次方程。
例如,考虑以下二元二次方程组:$\begin{cases}x^2+y^2=20 \\x^2-y^2=4\end{cases}$我们可以通过将第二个方程两边同时乘以$x^2+y^2$,然后利用差平方公式将方程组消去变量$y$。
具体步骤如下:$(x^2+y^2)(x^2-y^2)=20 \cdot 4$$(x^4-y^4)=80$$(x^2+y^2)(x^2-y^2)=80$$(x^2+y^2)=10$现在,我们得到了一个只含有$x$的一元二次方程$x^2+y^2=10$。
解这个方程可以得到$x=\pm \sqrt{10}$,再将这个值代入原方程组中求解$y$。
掌握解二元二次方程组的方法
掌握解二元二次方程组的方法一、引言解二元二次方程组是高中数学中的重要内容之一,掌握解题方法对于学生的数学能力和应试能力都有着重要的影响。
本文将介绍几种解二元二次方程组的方法,并给出详细的步骤和示例,以帮助读者更好地掌握这一知识点。
二、方法一:代入法代入法是解二元二次方程组最常用的方法之一。
通过将其中一个方程的未知数表示为另一个方程的未知数的函数形式,并代入另一个方程,将二元二次方程组转化为一个关于单个未知数的一元二次方程,从而求解出未知数的值。
示例:考虑以下二元二次方程组:方程一:x^2 + y = 8方程二:x - y = 2首先,我们将方程二中的x表示为y的函数形式:x = y + 2然后将x代入方程一:(y + 2)^2 + y = 8展开并化简方程:y^2 + 6y + 4 = 0得到一个关于y的一元二次方程。
解这个方程可得:y = -2 或 y = -2将y的值分别代入方程二:当y = -2时,x = 0;当y = -2时,x = 4因此,此二元二次方程组的解为:(0, -2) 和 (4, -2)三、方法二:消元法消元法是解二元二次方程组的另一种常用方法。
通过对方程组进行线性组合,将两个方程中的某一未知数消去,然后求解得到另一个未知数的值,再将其代回到剩下的方程中求解。
示例:考虑以下二元二次方程组:方程一:x^2 + y = 10方程二:2x + 3y = 14首先,我们将方程一乘以2得到一个与方程二x系数相同的式子:2x^2 + 2y = 20然后,将方程二减去这个式子:(2x + 3y) - (2x^2 + 2y) = 14 - 20化简得:-2x^2 + x + y = -6再将方程一减去方程二:(x^2 + y) - (2x + 3y) = 10 - 14化简得:x^2 - 2x - 2y = -4通过这两个新得到的方程,我们可以将y消去:-2x^2 + x + y = -6 (式1)x^2 - 2x - 2y = -4 (式2)将式2的y替换为式1中的y:-2x^2 + x + (x^2 - 2x - 4) = -6化简得:-x^2 - x - 10 = 0得到一个关于x的一元二次方程,解这个方程可得:x = -5 或 x = 2将x的值分别代入方程一和方程二,再求解y的值:当x = -5时,方程一变为:(-5)^2 + y = 10,解得y = 5当x = 2时,方程一变为:2^2 + y = 10,解得y = 6因此,此二元二次方程组的解为:(-5, 5) 和 (2, 6)四、方法三:配方法配方法是解二元二次方程组的一种较为复杂但通用的方法。
解答二元函数最值问题常用的两种方法
相比较于一元函数最值问题,二元函数最值问题较为复杂,无法直接利用简单基本函数的性质求得最值,往往需运用基本不等式法、构造法,才能顺利求得问题的答案.下面结合实例,谈一谈解答二元函数最值问题的两种常用方法.一、基本不等式法若a 、b >0,则a +b ≥2ab ,当且仅当a =b 时等号成立,该式称为基本不等式.基本不等式是求解二元函数最值问题的重要工具,通常先需确保a 、b 两式都大于0;然后将代数式配凑为两式的和或积的形式,并使其中之一为定值.一般地,当ab 为定值时,a +b 有最小值;当a +b 为定值时,ab 有最大值;最后检验当a =b 时等号是否成立.例1.已知x,y ∈R ,4x 2+y 2+xy =1,则2x +y 的最大值为______.解法1.因为1=4x 2+y 2+xy =()2x +y 2-32⋅2x ⋅y≥()2x +y 2-32()2x +y 22=58()2x +y 2,当且仅当2x =y 时等号成立,所以-2105≤2x +y ≤2105,所以2x +y 的最大值为2105.我们先将已知关系式变形为()2x +y 2-32⋅2x ⋅y ,仔细观察可发现该式中含有2x 、y 的和与积,于是运用基本不等式的变形式ab ≤()a +b22,即可求得2x +y 的最大值.解法2.设y =kx ,将其代入4x 2+y 2+xy =1,得()4+k 2+k x 2=1,因为()2x +y 2=()k 2+4k +4x 2,故当k =0时,x 2=14,所以2x +y =1或-1,当k ≠0时,()2x +y 2=k 2+4k +4k 2+k +4=1+3k +4k+1,当k >0时,2x +y ⩽85,所以2x +y ≤2105;当k <0时,0≤2x +y <1;综上可知,2x +y 的最大值是2105.当k ≠0时,()2x +y 2=1+3k +4k+1,此时分母中k 、4k 的积为定值,利用基本不等式就能顺利求得最值.例2.设x ,y 满足x 24-y 2=1,则3x 2-2xy 的最小值是______.解法1.因为x 24-y 2=1,所以()x 2-y()x 2+y =1,令x 2-y =t ,则x 2+y =1t ,所以x =t +1t ,y =12()1t-t ,所以3x 2-2xy =4t 2+2t2+6≥6+42,当且仅当2t 2=1时取等号,故3x 2-2xy 的最小值为6+42.目标式中4t 2+2t 2为两式4t 2、2t 2的和,且两式4t 2、2t2的积为定值,这便为运用基本不等式创造了条件.解法2.因为x 24-y 2=1,所以()x 2-y()x 2+y =1,令x 2-y =a,x 2+y =b ,则ab =1,x =a +b,y =b -a 2,于是3x 2-2xy =6+4a 2+2b 2≥6+42ab =6+42,当且仅当2|a|=|b|时取等号.令x 2-y =a,x2+y =b 后,即可将目标式化为6+4a 2+2b 2,根据基本不等式求解,便能快速求得最值.解法3.因为1cos 2α-tan 2α=1,故可设x =2cos α,y =sin αcos α,则3x 2-2xy =12-4sinαcos 2α=12-4m1-m 2,其中m =sin α∈()-1,1,因为12-4m 1-m 2=46-éëêùûú(3-m )+83-m ≥46-42=6+42,当且仅当m =3-22时取等号,故3x 2-2xy 的最小值为6+42.我们先根据同角三角函数之间的关系设x =2cos α,y =sin αcos α,并令m =sin α∈()-1,1,即可将目标式化为46-éëêùûú(3-m )+83-m .该式中的(3-m )+83-m为两解题宝典41式(3-m )、83-m的和,其积为定值,即可运用基本不等式求得最值.解法4.设y =kx ,则x 24-k 2x 2=1,可得x 2=41-4k 2,所以3x 2-2xy =3x 2-2kx 2=4()2k -34k 2-1,设t =2k -3,因为k =y x ∈()-12,12,故-4<t <-2,所以t +8t∈(-6,-42].所以4()2k -34k 2-1=4t +8t+6≥6+42,当且仅当t =22时取等号,即3x 2-2xy 的最小值为6+42.设y =kx 、t =2k -3,将已知关系式化简,并将目标式化为关于t 的式子4t +8t+6,其中t +8t 为两式的和,且这两式的积为定值,利用基本不等式可快速求得最值.解法5.因为3x 2-2xy =x ()3x -2y ,令3x -2y =t ,则1=x 24-y 2=x 24-()3x -t 22,得6xt =8x 2+t 2+4≥28x 2t 2+4=42xt +4,当且仅当8x 2=t 2时取等号,所以3x 2-2xy =xt ≥6+42,即3x 2-2xy ≥6+42.令3x -2y =t ,即可将目标式化为关于t 、x 的式子xt ,将其看作两式的积,求得其和的值,即可根据基本不等式求得目标式的最值.运用基本不等式法求解二元函数最值问题,关键在于根据代数式的结构特性,配凑出两式的和或积.二、构造法在解答二元函数最值问题受阻时,我们不妨另辟蹊径,根据代数式的结构特性展开联想,通过构造向量、几何图形、新函数模型等,将问题转化为向量问题、几何图形问题、函数问题来求解.这样不仅能转换解题的思路,还能有效地培养创新能力.以例1为例.解法1.因为4x 2+y 2+xy =()12x +y2+154x 2=1,设a=()12x +y ,x ,b =(1,由||a ⋅b ⩽||a ⋅||b ,得||2x +y2105,故2x +y 我们根据已知关系式的结构特征构造向量a 、b,即可运用向量的模的性质:||a ⋅b ≤||a ⋅||b ,求得目标式的最值.解法2.令2x =m +n ,y =m -n ,则2x +y =2m ,所以()m +n 2+()m -n 2+()m +n ()m -n 2=1,所以m 225+n 223=1,该式可视为一个椭圆的方程,由椭圆的性质可得2m ≤2105,所以2x +y 的最大值为2105.我们令2x =m +n,y =m -n ,将已知关系式变形为椭圆的方程,根据椭圆的性质和图形范围确定m 的取值范围,进而求得目标式的最值.解法3.因为4x 2+y 2+xy =()2x 2+y 2-2()2x y ()-14=1,所以设AB =2x,AC =y ,则BC =1,cos A =-14,sin A如图所示,延长BA 至D 点,使AD =AC =y ,则BD =2x +y ,sin∠CDB 故BC sin ∠CDB =2R =2105,当BD 为直径时最大,故BD =2x +y ≤2105,即2x +y 最大值是2105.我们由()2x 2+y 2-2()2x y ()-14=1联想到余弦定理,于是构造三角形ABC 和半径为y 的圆,设AB =2x ,AC =y ,并用BD 的长表示目标式,即可通过解三角形,利用正余弦定理、圆的性质求得BD 的最值.以例2为例.解法1.3x 2-2xy x 24-y 2=12x 2-8xyx 2-4y 2,设t =y x ∈()-12,12,则3x 2-2xy x 24-y 2=8t -124t 2-1,设f ()t =8t -124t 2-1,t ∈()-12,12,解题宝典42则f ′()t =-8()4t 2-12t +1()4t 2-12,当t ∈()-12,3-222时,f ′()t <0,函数单调递减;当t ∈()3-222,12时,f ′()t >0,函数单调递增,所以f ()t min =f()3-222=6+42.虽然无法直接运用简单基本函数的性质解答二元函数最值问题,但是我们可以通过换元、构造新函数模型的方式,将问题转化为单变量函数最值问题,再利用简单基本函数的性质、导数的性质解题.解法2.设t =y x ∈()-12,12,则3x 2-2xy x 24-y 2=12-8⋅yx 1-4()y x2=84t 2-1t -32,可将y x 看作双曲线x 24-y 2=1上的点()x,y 与原点()0,0连线的斜率.当直线y -1=k ()x -32与曲线相切时,斜率k 有最大值,此时k =12-82,所以3x 2-2xy 的最小值为812-82=6+42.通过换元将已知关系式变形,并把已知关系式看作双曲线,将y x 看作双曲线x24-y 2=1上的点()x ,y 与原点()0,0连线的斜率,通过讨论直线与曲线的位置关系,确定直线斜率k 的最值,从而求得问题的答案.总之,解答二元函数最值问题,需根据不等式的结构特征构造不等关系,将问题进行合理的转化,才能顺利求得最值.从上述分析可以看出,从不同的角度思考问题,可以得到不同的解法,但无论采用何种方法,都需灵活利用转化思想、方程思想、数形结合思想来辅助解题.(作者单位:江苏省蒋垛中学)解题宝典若过抛物线焦点的直线与抛物线交于两点,则以这两个点为端点的线段称为抛物线的焦点弦,如图1中的线段AB .以抛物线上的一点及抛物线的焦点为端点的线段称为抛物线的焦半径,如图1中的线段AF 、BF .求焦点弦长和焦半径问题在抛物线试题中比较常见.本文主要谈一谈有关抛物线焦半径与焦点弦公式的推导及其应用.一、抛物线的焦半径公式如图1,已知直线AB 过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F ,交抛物线于A ,B 两点,且点A (x 1,y 1)在x 轴的上方,点B (x 2,y 2)在x 轴的下方,直线AB 的倾斜角为α,则||AF =x 1+p 2=p 1-cos α,||BF =x 2+p 2=p1+cos α.证明:作抛物线的准线l :x =-p2,交x 轴于点P ,过点A 作l 的垂线,垂足为N .由于点A 是抛物线上的点,则||AF =||AN .而点A ,N 的横坐标分别是x 1,-p 2,所以||AN =x 1-()-p 2=x 1+p2,故||AF =x 1+p 2,同理可证||BF =x 2+p2.再证||AF =p 1-cos α,||BF =p1+cos α.过点A 作AM ⊥x 轴于M,则四边形AMPN 是矩形,可知||AF =||AN =||PF +||FM ,因为点F ()p2,0,所以||PF =p .在ΔAFM 中,||FM =||AF cos α,所以||AF =p +||AF cos α,得||AF =p1-cos α.同理可得||BF =p1+cos α.当直线AB 的倾斜角为钝(直)角时,上述结论也成立.在运用抛物线的焦半径公式解题时需注意:(1)焦点弦的端点A 、B 分别在x 轴的上方和下方,且焦半径的端点在x 轴上方和下方时所用的公式不一样;(2)当不知道直线AB 的倾斜角时,通常用点A 、B 的横坐标及p 来表示抛物线的焦半径;(3)当已知直线的倾斜角时,可通过倾斜角α和p 来求出抛物线的焦半径.例1.若点F 是抛物线y 2=4x 的焦点,直线l 过点F ,交抛物线于A ,B 两点,且 AF =3FB ,则直线l 的倾斜角图143。
专题10二元思辨话题:“利他”与“利己”-2025年新高考语文一轮复习各考点解析宝鉴
专题10 二元思辨话题:“利他”与“利己”阅读下面的材料,根据要求写作。
《老子·八章》:“水善利万物而不争。
”老子之所以推崇水,很重要的一个原因是水包含了“利他”精神。
黄宗羲提出“有生之初,人各自利也”,强调了维护和发展自身利益的合理之处。
但当今有一些“精致的利己主义者”,将个人私利作为唯一追求。
以上材料引发了你怎样的联想和思考?请你写一篇文章。
要求:选准角度,确定立意,明确文体,自拟标题;不要套作,不得抄袭;不得泄露个人信息;不少于800字。
【立意】1.守“利己”本分,秉“利他”精神2.“利己”谋发展,“利他”聚长流3.“利己”兼“利他”,道义济天下4.“利己”以自强,“利他”促国强5. 推崇“利他”精神,合理追求“利己”6.“利己”华自我,“利他”顺万物7.“损人利己”不可取,“利他利我”行致远【范文1】守“利己”本分秉“利他”精神丁文静如木一般,牢固根基,坚定内心,守“利己”之本分;如水一般,心怀宽广,润物无声,秉“利他”精神。
在成长中,合理“利己”,提升自我,以谋求发展之路,不失为明智之举。
然与他人协手互助的过程中,怀有“利他”之精神,也是一种无私之爱。
吾侪正值青春年华,应坚守内心,协手共进,守“利己”本分,秉“利他”精神,为“利国”之事。
浮沉于人生的汪洋,合理“利己”,让我们在迎面而来的浪朝中,坚定内心之信念,毫不动摇。
黄宗羲曾提出:“有生之初,人各自利也。
”表明了“利己”于人的合理性,适度“利己”可以让我们为自己的前途作出更多规划,同时面对不公的待遇时,坚守本分,不向外界妥协。
利己,它可以是李白“安能摧眉折腰事权贵,使我不得开心颜”,赐金放还后,不向权贵低头的铮铮傲骨;可以是苏轼“竹杖芒鞋轻胜马,谁怕?一蓑烟雨任平生”,乐观豁达,贬谪与失意掩盖不了的淡泊从容;可以是文天祥“人生自苦谁无死,留取丹心照干青”,从容赴死,誓为国家流尽最后一滴血的碧血丹心……在面对变革与迎面而来的浪潮中,不向外界妥协,坚守“利己”本分,吾侪方可紧握手中帆绳,勇往直前。
高中数学解二元二次方程组的方法及相关题目解析
高中数学解二元二次方程组的方法及相关题目解析高中数学中,二元二次方程组是一个重要的知识点。
解二元二次方程组需要运用一些特定的方法和技巧,本文将详细介绍解二元二次方程组的方法,并通过相关题目的解析来说明考点和解题技巧。
一、解二元二次方程组的方法解二元二次方程组的一种常用方法是“代入法”。
具体步骤如下:1. 将其中一个方程中的一个变量表示为另一个变量的函数,然后代入另一个方程中,得到一个关于另一个变量的一元二次方程;2. 解这个一元二次方程,得到一个变量的值;3. 将这个变量的值代入到另一个方程中,解得另一个变量的值;4. 将两个变量的值代入到任意一个方程中,验证是否满足。
除了代入法,还有其他方法如消元法、配方法等,但代入法是最常用的方法之一。
二、相关题目解析下面通过几个具体的题目来解析二元二次方程组的解题方法和考点。
题目一:解方程组\[\begin{cases}x^2 + y^2 = 25 \\x + y = 7\end{cases}\]解析:首先,我们可以将第二个方程改写为 $x = 7 - y$,然后代入第一个方程得到 $(7 - y)^2 + y^2 = 25$,展开后得到 $2y^2 - 14y + 24 = 0$。
解这个一元二次方程得到 $y_1 = 2$ 和 $y_2 = 6$,然后代入 $x = 7 - y$ 得到 $x_1 = 5$ 和 $x_2 = 1$。
最后,将这两组解代入到原方程组中验证,发现都满足。
题目二:解方程组\[\begin{cases}x^2 + y^2 = 10 \\xy = 3\end{cases}\]解析:我们可以通过代入法解这个方程组。
首先,将第二个方程改写为 $y = \frac{3}{x}$,然后代入第一个方程得到 $x^2 + \left(\frac{3}{x}\right)^2 = 10$,整理后得到 $x^4 - 10x^2 + 9 = 0$。
解这个一元四次方程比较困难,但我们可以通过观察发现 $x = 1$ 是一个解。
二元函数求极限的通用方法与技巧
二元函数求极限的通用方法与技巧在数学中,我们经常会遇到二元函数求极限的问题。
二元函数是指含有两个自变量的函数,而求极限则是要求在某个点上函数的值趋于无穷或趋于某个确定的值。
本文将介绍二元函数求极限的通用方法与技巧,帮助读者更好地理解和解决这类问题。
一、基本性质首先,我们需要了解二元函数求极限的基本性质。
对于二元函数f(x, y),如果在点P(a, b)的某个邻域内,f(x, y)的值趋于L,则称L为f(x, y)在点P(a, b)处的极限,记作lim[f(x, y)] = L, (x, y)→(a, b)。
二、分别求限法对于一些特殊的二元函数,我们可以通过将其中一个自变量固定,然后求另一个自变量趋于某个确定的常数,从而得到二元函数的极限。
1. 水平线法对于形如f(x, y) = F(x)的二元函数,我们可以先将其中一个变量固定,对另一个变量求极限。
例如,对于f(x, y) = x^2 + y,我们可以将y固定为某个常数c,然后对x进行求极限,即求lim[x^2 + c]。
通过求解这个一元函数的极限,我们可以得到f(x, y)的极限。
2. 垂直线法类似的,当二元函数f(x, y)中含有一个x和一个y的系数,且此系数仅与其中一个变量相关时,我们可以先固定一个自变量,再对另一个自变量进行求极限。
例如,对于f(x, y) = (x^2 + 2xy)/(3x),我们可以将x固定为某个常数c,然后对y进行求极限,即求lim[(c^2 +2cy)/(3c)]。
三、使用一元函数的性质除了分别求限法外,我们还可以使用一元函数的性质来求解二元函数的极限。
1. 夹逼定理对于形如g(x, y) ≤ f(x, y) ≤ h(x, y)的二元函数,如果lim[g(x, y)] =lim[h(x, y)] = L,那么我们可以推断lim[f(x, y)] = L。
2. 代数运算法则对于一组二元函数f(x, y)和g(x, y),如果lim[f(x, y)] = L1,lim[g(x, y)] = L2,则我们可以利用代数运算法则求解f(x, y)和g(x, y)的和、差、乘积和商的极限。
掌握解二元二次不等式的方法
掌握解二元二次不等式的方法解二元二次不等式是数学中重要的一环,它在数学建模和应用问题中具有广泛的应用。
掌握解二元二次不等式的方法可以帮助我们更好地理解和解决相关的数学问题。
本文将介绍解二元二次不等式的基本思路和常用方法,并通过一些例题来加深理解。
一、解一元二次不等式的基本思路对于一元二次不等式,我们的目标是找到使得不等式成立的解集。
解一元二次不等式的基本思路是通过判断一元二次函数的增减性质,确定函数取值范围,从而得到解集。
具体来说,我们可以按照以下步骤解决一元二次不等式:1. 将不等式中的所有项移到一边,将不等式转化为一元二次函数的形式。
2. 掌握一元二次函数的图像和性质,了解函数的开口方向和顶点坐标,可以通过求导数或配方法确定函数的增减性质。
3. 根据函数的凹凸性和开口方向,确定不等式的取值范围,得到解集。
二、解二元二次不等式的基本方法与解一元二次不等式类似,解二元二次不等式的基本思路也是通过判断二元二次函数的增减性质来确定函数取值范围,从而得到解集。
下面介绍几种常用的解法。
1. 图像法:我们可以通过画出二元二次函数的图像来观察函数的取值范围,从而找到解集。
具体步骤如下:a. 将不等式转化为函数的形式,形如f(x, y) ≥ 0。
b. 根据函数的性质,画出二元二次函数的图像。
c. 观察函数图像和坐标轴的交点,确定函数取值范围,得到解集。
2. 特殊值法:我们可以通过找出二元二次函数的极值点和零点,对函数进行分析,得到解集。
具体步骤如下:a. 将不等式转化为函数的形式,形如f(x, y) ≥ 0。
b. 求出函数的导数,找到函数的极值点。
c. 求出函数的零点,找到函数的根。
d. 根据极值点和零点的位置关系,确定函数取值范围,得到解集。
3. 区域判断法:我们可以将二元二次不等式的解集划分为几个区域,通过判断每个区域的符号关系,确定函数的取值范围,得到解集。
具体步骤如下:a. 将不等式转化为函数的形式,形如f(x, y) ≥ 0。
二元函数的定义域例题
二元函数的定义域例题摘要:1.二元函数的定义域概念介绍2.求解二元函数定义域的方法3.例题解析4.总结与拓展正文:一、二元函数的定义域概念介绍二元函数是指包含两个自变量函数,通常表示为y = f(x, z)。
在数学和实际问题中,二元函数的定义域是指能使函数有意义的x和z的取值范围。
求解二元函数的定义域是数学分析中的一个基本问题,涉及到不等式、区间、极限等知识点。
二、求解二元函数定义域的方法1.根据题意列出不等式组:阅读题目,找到对x和z的限制条件,将其转化为不等式形式。
2.解不等式组:求解不等式组,得到x和z的取值范围。
3.写出定义域:将解出的x和z的取值范围用区间表示,写出二元函数的定义域。
三、例题解析例题1:求二元函数y = f(x, z) = x^2 + z^2在以下条件下的定义域:条件:x + z ≠ 0解:根据题意,我们可以得到以下不等式组:x^2 + z^2 ≥ 0 (因为平方和非负)x + z ≠ 0解不等式组,得到定义域:D = {(x, z) | x^2 + z^2 ≥ 0, x + z ≠ 0}例题2:求二元函数y = f(x, z) = 1/(x - z)在以下条件下的定义域:条件:x ≠ z解:根据题意,我们可以得到以下不等式组:x ≠ z1/(x - z) ≠ 0解不等式组,得到定义域:D = {(x, z) | x ≠ z, 1/(x - z) ≠ 0}四、总结与拓展求解二元函数定义域的关键是找到题目中的限制条件,并将其转化为不等式形式。
在实际求解过程中,要注意不等式组的解法,特别是对不等式组中的参数进行讨论。
求解二元最值问题的几种措施
离成等差数列,则点 M 的轨迹是( ).
A.一条线段
B.椭圆的一部分
C.双曲线的一部分 D.抛物线的一部分
解:设 M 到三个侧面 PAB,PBC,PCA 的距离分别
为 d - a,d,d + a,侧面 PBC 上的高为 h ,
因为 P - ABC 为正四面体,
所以 SΔPAB = SΔPBC = SΔPCA = S ,
将两动曲线方程中的参数消去,得到的不含参数的方
程,即为两动曲线交点的轨迹方程. 例 4.如图 3,平面 α//β ,两平面之间的距离为 8,
点 A,B 在平面 α 内,所以平面 β 内到点 A 的距离为
10 且到直线 AB 的距离为 9 的点的个数为_____. 解:设 AB 在平面 β 内的射影为 A1B1 , 则在平面 β 内,到点 A 的
思路探寻
点,建立合适的空间直角坐标系,求得各个点的坐标,
通过坐标向量运算来求得动点的轨迹方程. 例 3.在正方体 ABCD - A1B1C1D1 中,点 M 是底面
正方形 ABCD 内的一个动点,若直线 C1D,C1M 所成的
角为 30∘ ,则以下说法正确的是( ). A.点 M 的轨迹是圆的一部分
四、几何法
运用几何法求解动点的轨迹问题,可将动点的运
动轨迹看作一条直线、一个平面上的点,根据几何图
形的特点和相关的定义、定理、公式等添加辅助线,将
问题转化为异面直线之间的距离问题、直线到平面的
距离问题、二面角问题、几何体的体积问题等,利用立
体几何知识进行求解.
例 5.在正四面体 P - ABC 中,M 为 ΔABC 内(含 边界)一动点,且点 M 到三个侧面 PAB,PBC,PCA 的距
关系代数表达式的优化策略中 [求二元表达式范围的三种基本策略]
关系代数表达式的优化策略中[求二元表达式范围的三种基本策略]二元表达式是指含有两个变量的表达式,通常记为f(x,y),有关二元表达式的值域、最值问题是常考题型,由于此类问题蕴含了丰富的数学思想方法,对发展学生的思维,强化解题能力是非常有利的.此类题通常有三种方法:一是直接利用基本不等式求解;二是把二元函数问题转化为一元函数问题求解;三是利用二元表达式的几何意义并数形结合求解.下面通过具体例子说明.一、利用基本不等式例1(2010年浙江省数学高考文科试题)若正实数x,y满足2x+y+6=xy,则xy的最小值是分析由已知可以发现,这里的x,y是不确定的,尽管它们相互制约,但是仍然可以看成是一个双变量问题.xy本身在已知中存在,而在已知中还有变量2x,y,如何寻求它们之间的关系就成了解决本题最关键的地方.联想到基本不等式:2x+y≥22xy,因此xy-6=2x+y≥22xy.令xy=t,得t 2-22t-6≥0解得t≥32,从而xy的最小值为18.评注这是求二元表示范围的重要方法,使用时要注意“一正、二定、三等”.二、把二元函数问题转化为一元函数问题1.反解减元例2已知函数f(x)=|2x-3|,若0分析由f(x)=|2x-3|得图像知,函数在区间-∞,32上单调递减,在区间32,+∞上单调递增.由f(2a)=f(b+3)知,|4a-3|=|2b+3|,即2a+b=0.于是T=3a 2+b=3a 2-2a,这样原二元问题就转化一元表达式的最大值.∵02.整体换元例3(2012苏州高三二模)设实数n≤6,若不等式2xm+(2-x)n-8≥0对任意x∈[-4,2]都成立,则m 4-n 4m3n的最小值为.分析考虑到一元一次不等式的特点,把端点代入满足,得到2≤m≤34n-1,所以4≤n≤6,又m≥2,所以0所以y=1t-t3在03.三角换元例4若不等式x+y≤k2x+y对任意正实数x、y恒成立,求实数k的取值范围.分析此题很容易在分离参数以后,求(x+y)2x+y的最大值时会遇到困难,但考虑到x、y是正实数,且2x2x+y+y2x+y=1,所以设2x2x+y=sin 2α,y2x+y=cos 2α,其中0sin α+cos α=62sin(α+φ)(tanφ=2),因为62sin(α+φ)的最大值是62,所以k∈62,+∞.评注一般地,在遇到与圆、椭圆、双曲线的方程相似的代数式时,或者在解决圆、椭圆、双曲线等有关问题时,经常使用三角换元法.例5已知实数x,y满足2x 2-2xy+y2+4x≤12,求2x-y 的最值.分析由2x 2-2xy+y2+4x≤12,可得(x-y )216+(x+2)216≤1.设x-y=4r cosθ,x+2=4r sinθ,其中0≤r≤1,0≤θ评注已知Ax 2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0(≤0),求目标函数z=f(x,y)的取值范围或最值,这类问题在高考中频繁出现.此类问题一般也通过三角换元处理比较方便,我们可以把约束条件转化为(ax+by+c )2M±(dx+ey+f )2N=1(≤1)的形式,然后通过三角换元,用三角函数表示出x,y.这样,就把目标函数z=f(x,y)转化成了三角函数求取值范围或最值问题,大大简化了解题过程.三、利用表达式的几何意义1.利用直线的截距例6(2012山东)已知变量x,y满足约束条件x+2y≥22x+y≤44x-y≥-1,则目标函数z=3x-y的取值范围是.分析做出不等式所表示的区域,平移直线y=3x,当直线经过点(2,0)时,直线y=3x-z的截距最小,此时z最大为z=6,由4x-y=-12x+y=4,解得x=12y=3,当直线经过点12,3时,直线截距最大,此时z最小,此时z=3x-y=-32,所以z=3x-y的取值范围是-32,6.2.利用两点的斜率例7已知实数x,y 满足(x-6)2+y2=9,则u=yx-1的最大值是.分析点(x,y)满足圆的方程,而yx-1正好看作是圆上的点与(1,0)连线的斜率.如果把(x,y)视为动点,则yx-1的最大值和最小值正是由(1,0)向圆所引的两条切线的斜率.由已知得(x-6)2+y2=9,圆心(6,0),半径为3,设y=k(x-1),即kx-y-k=0,由直线与圆相切,得|5k|1+k2=3,解得k=±34,∴u=yx-1的最大值为34.3.利用两点的距离例8已知对于一切x,y∈R,不等式x 2+81x2-2xy+18x2-y2-a≥0恒成立,求实数a的取值范围.分析x 2+81x 2-2xy+18x2-y2-a≥0恒成立a≤(x 2+81x 2-2xy+18x2-y2)min.因为x 2+81x 2-2xy+18x2-y 2=x 2-2xy+y 2+[9x2+18x2-y 2+2-y 2]-2=(x-y )2+9x+2-y 22-2,可视为曲线C 1:xy=9上任意一点Mx,9x到曲线C 2:x 2+y 2=2(y≤0)上任意一点N(y ,-2-y2)的距离的平方减去2,结合两者的位置关系,|MN|min=22,所以x 2+81x 2-2xy+18x2-y2-a 的最小值是6,实数a的取值范围为(-∞,6].评注以上三题都是数形结合思想中的“形”中觅“数”,“数”上构“形”的充分体现.由所问的问题的表达式结构特征,能让我们联系到用其几何意义去处理.总之,二元表达式的值域和最值问题的处理应在考虑到到题中条件的基础上,注意表达式的结构特征,合理选择方法求解,通过有效的针对训练,掌握常见题型的思维方法,多体会,才能做到真正理解和掌握.。
二元目标函数取值范围的求法
二元目标函数取值范围的求法二元目标函数是指含有两个变量的表达式,通常记为),(y x f ,有关二元目标函数的值域、最值问题是常见题型,要注意其中涉及的数学思想和方法。
一、消元法例1. 若________cos sin ,31sin sin 2的最大值是则x y y x -=+ 分析:=z 若令x y 2cos sin -,利用条件1cos sin 22=+αα,可对=z x y 2cos sin -实施消元,使之转化成为z =32sin sin 2--x x =1211)21(sin 2--x ,这样原二元问题就转化一元表达式的最大值,,1sin 31sin 1≤-=≤-x y ∴1sin 32≤≤-x ,当时,32sin -=x 原表达式有最大值94。
注: 本题除了将二元问题化为一元问题后,还要注意对变量隐含条件的挖掘。
一般说来,题目条件中有所求二元变量的等量关系,且能用其中一个去表示另外一个,通常都可以通过消元将二元问题转化为一元问题处理。
二、换元法例2. 已知13422=+y x ,求y x 32+的取值范围。
分析:由13422=+y x 联想到同角三角关系中的1cos sin 22=+αα,可采用三角换元去处理,)(sin 3cos 2R y x ∈⎩⎨⎧==ααα由)sin(43sin 33cos 432ϕααα+=+=+∴y x由[]1,1)sin(-∈+ϕα得, y x 32+的取值范围是[]43,43-。
注:三角换元是常用的一种换元方法,要选择适当的三角函数,使代数问题三角化,充分利用三角函数的图象和性质去处理,但换元时,要注意三角式和代数式的等价性。
常见的换元方法:①若x 2+y 2=r 2 令x=rcosα y=rsinα ②若12222=+by a x 令x=a cosα y=b sinα 三、重要不等式法(最值定理)例3.已知a>0,b>0,a+2b=1,求ba 11+的最小值。
如何解决二元二次方程题目
如何解决二元二次方程题目二元二次方程是高中数学中的重要概念,解决这类题目需要运用一些特定的方法和技巧。
本文将介绍一种系统而有效的解决二元二次方程题目的方法,帮助读者提高解题能力。
解题方法一:代入法代入法是解决二元二次方程的一种直接而有效的方法。
以方程组为例,假设有两个二次方程:方程一:ax² + bx + c = 0方程二:dx² + ex + f = 0其中,a、b、c、d、e、f为已知系数。
我们可以通过以下步骤解决这个方程组:步骤一:选择其中一个方程(如方程一),将其中一个变量的表达式代入另一个方程(如方程二)中。
步骤二:将代入后的方程进行整理,得到一个二次方程。
步骤三:解决得到的二次方程,得到其中一个变量的解。
步骤四:将该解代入方程一或方程二中,得到另一个变量的解。
通过以上步骤,我们可以得到这个方程组的解。
需要注意的是,在代入过程中可能会有多项式运算和方程的变形,所以需要熟练掌握基本代数运算和方程整理的方法。
解题方法二:消元法消元法是解决二元二次方程的另一种常用方法。
同样以方程组为例,假设有两个二次方程:方程一:ax² + bx + c = 0方程二:dx² + ex + f = 0我们可以通过以下步骤解决这个方程组:步骤一:将两个方程相减,消去x²的系数,得到一个一次方程。
步骤二:解决得到的一次方程,得到一个变量的解。
步骤三:将该解代入任意一个原方程中,得到另一个变量的解。
通过以上步骤,我们可以求得方程组的解。
与代入法相比,消元法更加简洁直观,但需要注意在消元过程中可能会有负数的出现,所以在运算中要格外小心。
解题方法三:图像法图像法是解决二元二次方程的另一种直观而易懂的方法。
通过绘制方程中的二次曲线图像,我们可以通过图像的交点位置来判断方程组的解。
以方程组为例,假设有两个二次方程:方程一:ax² + bx + c = 0方程二:dx² + ex + f = 0我们可以通过绘制这两个方程的图像,并观察图像的交点来判断方程组的解。
高中数学二元函数最值问题求解方法浅析-最新教育文档
高中数学二元函数最值问题求解方法浅析-最新教育文档高中数学二元函数最值问题求解方法浅析我们把形如z=f(x,y)的函数称为二元函数。
其最值问题是高中数学的一大难点,近年来高考试题中屡有考察。
求解二元函数的最值,涉及到函数、不等式、线性规划、解析几何等诸多高中数学重点知识,更体现了函数思想、化归转化思想、数形结合思想和分类讨论思想等若干核心数学思想的应用。
学好二元函数问题最值的求解,是函数部分的一大重点。
求解二元函数最值,核心思想是化二元为一元――将复杂问题化归为简单模型是数学解题的关键,也是本质。
通过消元或换元,将一个二元问题简化为一元函数问题,依托于研究学生所熟识的一元函数达到求解二元函数最值的目的。
下文所叙述的消元法和换元法都是这一思想的具体运用。
同时,求解二元函数最值问题时,联系题目中条件与最值问题所对应的几何意义――利用数形结合的思想,将二元函数问题化归为二维平面内的图形变换关系,通过观察图形的几何意义来解决问题,是此类问题其求解的又一法宝。
此外,结合已知条件,利用重要不等式来解决问题是我们可以借助的又一重要工具。
均值不等式法就体现了这一思想。
下面通过几个具体的例子,着重通过一题多解的模式来分析二元最值求解的基本方法。
1. 配方法利用多项式的配方法和实数的性质以及不等式的性质来分析新式子的结构,进而研究确定二元函数的最大值或最小值,这也是求极值的一种很简便的方法。
例1:求二元函数Z=x4+y4+2 x2y2-4x2-3y2+2y+15的最小值。
分析:原式配方得:Z=(x2+y2-2)2+(y+1)2+10,当且仅当 x2+y2-2=0且y+1=0 ,即x= ±1,y=-1 时,Z的最小值是10 例2:已知X∈R ,y ∈R,求 u=x2+xy+y2-x-2y+5的最值。
分析:原式配方可得u=(x+y-12)2+34(y-1)2+4,当且仅当 x+y-12=0及y-1=0时即x=0,y=1时取最小值42. 消元法消元法是求解二元函数最值问题的最基本方法。
解二元二次方程专题
解二元二次方程专题引言解二元二次方程是一种常见的数学问题,重要性不可忽视。
本文将介绍如何解二元二次方程的方法和步骤。
二元二次方程的定义二元二次方程是指同时包含两个未知数的二次方程。
一般形式为:ax^2 + by^2 + cxy + dx + ey + f = 0其中a、b、c、d、e、f为已知数,而x和y是未知数。
解二元二次方程的方法方法一:配方法配方法是一种常用且简单的解二元二次方程的方法。
它的步骤如下:1. 将方程中的x^2和y^2项与系数a和b的倒数相乘,使二次项系数变为1。
2. 对方程进行配方,使得方程化简后只有一次和常数项。
3. 分别解出x和y的值。
方法二:消元法消元法是另一种常用的解二元二次方程的方法。
它的步骤如下:1. 将方程中的一个变量的平方项与系数a和b的倒数相乘,使二次项系数变为1。
2. 将经过上述操作的方程代入另一个方程中,消去一个变量。
3. 解出另一个变量的值。
4. 将得到的变量值代入任意一个原方程中,解出另一个变量的值。
方法三:公式法当二元二次方程可以转化为标准形式时,可以使用公式法求解。
标准形式如下:x^2 - (m+n)x + mn = 0y^2 - (p+q)y + pq = 0其中m、n、p、q为已知数,而x和y是未知数。
由此可以得到如下公式:x = m + n ± √(m^2 - 2(m+n))y = p + q ± √(p^2 - 2(p+q))结论解二元二次方程是一个重要的数学技能。
通过配方法、消元法和公式法,我们可以有效地解决这类问题。
熟练掌握这些方法,对于数学学习和解决实际问题都有很大的帮助。
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一题多解专题八:有关二元求范围问题的六种方法
例:已知x 、y ≥0且x+y=1,求x 2+y 2的取值范围。
解答此题的方法比较多,下面给出几种常见的思想方法,以作示例。
分析一、(运用基本不等式)已知的一次式1=+y x 两边平方后与所求的二次式22y x +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。
解法一:由于x 、y ≥0且x+y=1
则 xy ≤(x+y )24 =14 ,从而0≤xy ≤14
于是,x 2+y 2=(x+y )2-2xy=1-2xy
所以,当xy=0时,x 2+y 2取最大值1;当xy=14 时,x 2+y 2取最小值12。
解法二 ,1)(,12=+∴=+y x y x 即.2122xy y x -=+
).(1,2222222y x y x y x xy +-≥+∴+≤ 即 ,2
122≥
+y x 当且仅当21==y x 时取等号。
∴ 22y x +的最小值为.2
1 评注:运用基本不等式可以解决一些含有两个未知量的最值问题,但要注意等号
成立的条件是否同时满足。
分析二、(运用函数思想) 虽然所求函数的结构式具有两个字母y x 、,但已知条件恰有
y x 、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。
解法三:由x+y=1得y=1-x ,则
x 2+y 2= x 2+(1-x )2=2x 2-2x+1=2(x -12 )2+12
由于x ∈[0,1],根据二次函数的图象与性质知
当x=12 时,x 2+y 2取最小值12
;当x=0或1时,x 2+y 2取最大值1。
评注:函数思想是中学阶段基本的数学思想之一,揭示了一种变量之间的联系, 往往用函数观点来探求变量的最值。
对于二元或多元函数的最值问题,往
往是通过变量替换转化为一元函数来解决,这是一种基本的数学思想方法。
解决函数的最值问题,我们已经有比较深的函数理论,函数性质,如单调
性的运用、导数的运用等都可以求函数的最值。
解法三:(对称换元思想)由于x+y=1,x 、y ≥0,则可设
x=12 +t , y=12 -t ,其中t ∈[-12 ,12 ]
于是,x 2+y 2= (12 +t )2+(12 -t )2=12 +2t 2 t 2∈[0,14
] 所以,当t 2=0时,x 2+y 2取最小值12 ;当t 2=14
时,x 2+y 2取最大值1。
评注:对称换元将减元结果进行简化了,从而更容易求最值。
这三种方法,在本质上都一样,都是通过函数观点来求最值,只是换元方式的不同而已,也就导致了化简运算量大小不同,教师通过引导、启发学生主动思考、运用,提高了学生对数学的认识,也增强了学生思维能力的提高。
解法四:(三角换元思想)由于x+y=1,x 、y ≥0,则可设
x=cos 2θ,y=sin 2θ 其中θ∈[0,π2
] 则x 2+y 2= cos 4θ+sin 4θ=(cos 2θ+sin 2θ)2-2 cos 2θsin 2θ
=1-12 (2sin θcos θ)2=1-12
sin 22θ =1-12 ×1-cos4θ2 =34 +14
cos4θ 于是,当cos4θ=-1时,x 2+y 2取最小值12
; 当cos4θ=1时,x 2+y 2取最小值1。
评注:三角换元思想也是高中数学的基本思想方法之一,通过三角换元就将问题转化为三角恒等式变形后来解决,而三角恒等变形却有着一系列的三角公式,所以运用三角换元解决某些问题往往比较方便。
解法五:(解析几何思想)设d=x 2+y 2 ,则d 为动点C (x ,y )到原点(0,0)
的距离,于是只需求线段⎪⎩
⎪⎨⎧≥≥=+001y x y x 上的点到原点的最大和最小距离就可。
当点C 与A 或B 重合时,d max =1,则(x 2+y 2)max
当OC ⊥AB 时d min = 2
2 ,则(x 2+y 2)min =12 评注:在数和形的理解把握好一个联系的尺度,能够由数想到形的意义,由形想到数的结构,从而达到快速解决这类问题的目的。
事实上,有许多解析几何最值问题和代数中许多最值问题都可以用类似的方法解决,这对学生数学思维能力的培养,有着很积极的作用。
解法六:(数形结合思想)设x 2+y 2=r 2(r >0),此二元方程表示以坐标原点为圆心、半径为r 的动圆,记为⊙F 。
于是,问题转化为⊙F 与线段⎪⎩
⎪⎨⎧≥≥=+001y x y x
有公共点,求r 的变化范围。
当⊙F经过线段AB端点时r
max =1;当⊙F与线段AB相切时r
min
=
2
2
则1
2
≤x2+y2≤1
评注:此解法与解法四并无本质区别,关键是数形结合思想的形成。
至此,解答本题的几种常见方法介绍完毕,下面展示对本题的变式和推广。