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解题中的“设而不求”综述周淦利 设而不求是数学解题中的一种很有用的手段,采用设而不求的策略,往往能避免盲目推演而造成的无益的循环运算,从而达到准确、快速、简捷的解题效果。本文将对设而不求的常见类型加以归纳,以供借鉴与参考。一、整体代入,设而不求 在解决某些涉及若干个量的求值问题时,要有目标意识,通过虚设的策略,整体转化的思想,绕开复杂的运算过程,可使问题迅速得到解决。 例1. 已知等比数列中,求。解:设公比为q,由于,故于是得,则所以 二、转化图形,设而不求有些代数问题,通过挖掘题目中隐含的几何背景,设而不求,可转化成几何问题求解。例2. 设a、b均为正数,且,求证。证明:设,则u、v同时满足其中表示直线,m为此直线在v轴上的截距是以原点为圆心,2为半径的圆在第一象限内的一部分圆弧(如图1),显然直线与圆弧相切时,所对应的截距m的值最大。图1由图易得即三、适当引参,设而不求恰当合理地引入参数,可使解题目标更加明确,已知和欲求之间的联系得以明朗化,使问题能够得到解决。例3. 已知对任何满足的实数x、y,如果恒成立,求实数k的取值范围。解:设(),则 令,得四、巧设坐标,设而不求在解析几何问题中,对于有关点的坐标采用设而不求的策略,能促使问题定向,简便化归,起到以简驭繁的解题效果。例4. 设抛物线的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A、B两点,点C在抛物线的准线上,且BC/x轴,求证:直线AC经过原点O。证明:设点A(,)、B(,),则点C(,)因为AB过焦点F所以得又直线OC的斜率直线OA的斜率,则故A、O、C三点共线,即直线AC经过原点O。图2五、活用性质,设而不求解题过程中,不断变换观察角度,类比方法、联想内容,明确最终目标,经过巧妙构造,活用性质,可直达目标。例5. 求证证明:设则由可知:数列为单调递增数列。又则即六、中介过渡,设而不求根据解题需要,可引入一个中间量作为中介,起到过渡作用,使问题得以解决。例6. 如图3,OA是圆锥底面中心O到母线的垂线,OA绕轴旋转一周所得曲面将圆锥体积分成相等的两部分,求圆锥母线与轴的夹角。图3解:过点A作SO的垂线,垂足为M,可知MAOAOBOSB设MAx,OBr,SOh则有化简可得又因为即所以于是,从而七、恒等变形,设而不求某些看似十分复杂的运算,经过巧妙转换,恒等变形,使运算对象发生转移,起到意想不到的效果。例7. 求的值。解:设则 而,故年级高中学科数学版本期数内容标题解题中的“设而不求”综述分类索引号G.622.46
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