参数的三大作用
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参数在解题中的三大作用
参数的功能之一就是恰到好处地沟通已知与未知之间的联系,参数提拱的信息,为我们顺利地解答问题提供了线索,我们设而不求,巧妙地将问题转移.
【例1】已知正四棱锥S-ABCD的侧面与底面的夹角为β,相邻两侧面的夹角为α.求证:cosα=-cos2β。
【分析】要证明cosα=-cos2β,考虑求出α和β的余弦,则在α和β所在的三角形中利用有关定理求解,不管利用何种定理都需要三角形的边长,所以我们可以引入边长为参数,沟通两个角度.
解:连AC、BD交于O,连SO;取BC中点F,连SF、OF,作BE⊥SC于E,连DE.则∠SFO=β,∠DEB=α.
设BC=a(为参数),则SF=
又因为在△DEB中,
由余弦定理有cosα=
2. 参数的简化作用
参数的功能之二是简化,引入参数可以把一些复杂的结构简单化,抽象的问题具体化,这样有利于我们思考和解决问题.
【例2】实数a、b、c满足a+b+c=1,求a2+b2+c2的最小值.
【分析】由a+b+c=1想到“均值换元法”,于是引入了新的参数,即设a=+t1,b=+t2,c=+t3,虽然设有三个参数,但是三个参数之间的关系比原来简单,也简化了我们的证明.
证明:因为a+b+c=1所以设t1+t2+t3=0.代入a2+b2+c2可得a2+b2+c2=(+t1)2+(+t2)2+(+t3)2=+(t
+t2+t3)+t12+t22+t32=+t12+t22+t32≥.
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所以a2+b2+c2的最小值是.
3. 参数的转化作用
参数的功能之三是转化,它可以改变原来问题的形式和要求,向我们熟悉而简单的问题转化,有利于我们解决问题.
【例3】对满足0≤t≤4的实数t,求使不等式x2+tx>4x+t-3恒成立的实数x的取值范围.
【分析】此题的解法很多,可以利用二次函数、利用图象等,但如果能考虑参数的特点,转化为关于t的不等式,问题将得到巧妙地解决.
解:令g(t)=(x-1)t+(x2-4x+3),要使原不等式恒成立,即使g(t)>0恒成立,而g(t)是关于t的一次函数,所以应有不难解得:x<-1或x>3.
【例4】已知实数x,y满足x2+y2=9,求的取值范围.
【解析】为求的取值范围,我们引入参数t,设=t,问题转化为求t的取值范围,观察的结构特点,我们发现参数t还有具体的几何意义,即点(x,y)和点(-1,-3)连线的斜率,而点(x,y)在圆x2+y2=9上,因此问题又转化为,求圆x2+y2=9上一点和点(-1,-3)连线斜率的取值范围,利用圆的切线可以直观的解决问题.
数学中的参数好像是一种活素,有它的时候可能有时会使我们感到一些麻烦,但更多的时候是有趣和快乐.它能使坚冰融化,有时也化繁为简.没有参数的日子,数学将变得暗淡无光.。