高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(1)

一. 构造函数解题

例1. (1)在实数范围内解

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(2)

(2)解不等式

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(3)

方程与不等式都是高次的,展开求解是不现实的。根据其自身特点,分别作适当的变形,然后构造函数,再利用函数的有关性质求解。

(1)原方程变形为

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(4)

设函数

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(5)

,上述方程即为

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(6)

由于

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(7)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(8)

上是单调增函数,故若

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(9)

,则必有

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(10)

成立。因此

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(11)

,即

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(12)

,故原方程有唯一解。

(2)设

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(13)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(14)

,易证f(x)在区间

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(15)

上为增函数。

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(16)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(17)

为奇函数,从而f(x)在区间

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(18)

上为增函数,

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(19)

原不等式可化为

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(20)

,即

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(21)

,即

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(22)

说明:函数的单调性和奇偶性是函数的两个十分重要的性质,要熟练掌握函数的图象的几何特征和代数含义,它们在研究方程、不等式中经常用到。

二. 构造一元二次方程解题

例2. 已知

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(23)

三内角A、B、C的大小成等差数列,且

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(24)

,求A、B、C的大小。

由题知,联想到

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(25)

,由A、B、C成等差数列,得

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(26)

,故

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(27)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(28)

是方程

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(29)

的两根,得

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(30)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(31)

。当A<c时,</c

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(32)

,得

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(33)

;当

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(34)

时,

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(35)

,得

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(36)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(37)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(38)

说明:由根与系数的关系来构造一元二次方程是最常见的思路,不可忽视。

三. 构造数列解题

例3. 已知

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(39)

,求满足

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(40)

的正整数n的取值范围。

解析:

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(41)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(42)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(43)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(44)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(45)

因此可知数列

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(46)

是以

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(47)

为首项,以

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(48)

为公比的等比数列。

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(49)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(50)

,得

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(51)

。所求n的取值范围是。

说明:有一些与数列有关的问题或看似无关的问题(变量为正整数的函数),通过巧妙地构造出一个数列,其问题的本质能更好地凸显出来,并能用数列的有关知识较简捷地解答。

四. 构造几何图形解题

例4. 试证:对任何

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(52)

,都有

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(53)

,当有仅当

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(54)

时等号成立。

观察题目特点,从

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(55)

联想到余弦定理,可以构造三角形,同理,另两个根式也可构造三角形,利用几何图形进行证明。

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(56)

根据题意构造图形(如上图),其中AB=a,BC=c,BD=b,

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(57)

,由余弦定理得:

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(58)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(59)

中,

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(60)

,则

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(61)

。但当A、D、C三点共线时等号成立,此时,

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(62)

,即

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(63)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(64)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(65)

,即

说明:本题若不构造一个三角形,而是运用三角知识解题,直接将两边平方,则无论是用综合法还是分析法,不仅计算过程十分复杂,而且很不容易说明。

例5. 设关于

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(66)

的方程

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(67)

在区间(0,

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(68)

)内有相异的两个实根

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(69)

。求实数a的取值范围。

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(70)

,则由题设知,直线

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(71)

与圆

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(72)

有两个不同的交点A(

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(73)

)和B(

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(74)

)。

即原点O到直线

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(75)

的距离小于1,即

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(76)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(77)

解得:

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(78)

又因为

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(79)

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(80)

,且

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(81)

,直线不过点(1,0),即

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(82)

所以

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(83)

,即

高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(84)

说明:将代数问题构造平面图形后,用平面解析几何的有关知识解题,实际上是数形结合思想的灵活应用。

--END--

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高中数学公式定理解题(高中数学构造法)(86)

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