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摘要:高中数学中关于不等式的内容是非常重要的知识点,也是高考中的高频考点。不等式对于其他学科的理论知识的学习有一定的帮助,所以,在整个高中数学试题中,关于不等式的题型所占的比例越来越大。本文针对高中数学中关于不等式问题的解题方法进行了探讨,从换元法、反证法、线性规划等方面为广大高中考生提供了一定的解题方法,希望能对高中考生有所帮助。
关键词:高中数学;不等式;解法
高中数学本来就是一门难度较大的课程,需要学生具有较好的逻辑性。高中数学的学习内容中,关于不等式的知识是必学内容,教师在教学中也把不等式作为重点、难点来讲授,是考试中最常考的知识点之一,所占分值也比较大。很多高中生在学习数学的过程中,往往不能熟练地掌握不等式的解题方法,这就使得他们不能很好地理解数学概念,解题效率比较低,在做题时并没有百分百的把握,所以导致做题过程中犹犹豫豫,做题速度比较慢。
换元法是不等式的解题方法中常用的一种方法,把未知数或变数称作为元,所谓换元法,就是将一个式子看成是一个整体,并选用一个量来取代这个式子,把原来比较复杂的式子简化成简单的式子,再进行解题。这就是比较传统的换元法。
换元法实际上就是变换了研究对象,把问题转移到新的对象上,在新对象的知识背景中继续研究。换元法可以把原来非标准化的问题标准化,把复杂的问题简单化,可以把高次式化成低次式,把分式化成整式,把無理式化成有理式,总之,就是将原来看起来较为复杂的、无从入手的式子,转化为稍简单的、有规律可循的式子。但是,有一个问题需要注意,那就是换元后的取值范围的问题,新变量的取值范围要和所替换的式子的取值范围一致。
换元法主要有整式换元、三角换元、均值换元等方法,可以用在恒等式的证明、因式分解、条件等式的证明、化简求值、函数、三角、数列、解析方程等问题的解决中[1]。整式换元就是将一个多次出现的代数式用一个字母去替换掉,这个代数式可以是有理数、根式、指数式、对数式等等。三角换元就是将式子换成三角式,利用三角知识来解决代数式的问题。
反证法是正向解题比较困难的情况下,则从反方向入手,运用的是正难则反的思维方法。具体方法是先假设命题的结论的反面是正确的,是可以成立的,然后通过一系列正确的推理,推出了矛盾,那么就可以说明最开始的假设是错误的,从而可以间接地证明命题是正确的,是可以成立的。有时也可以直接举一个特定的例子来证明假设不成立,这种方法在选择题中较为常用。
有几种情形中常用反证法来解题:直接正面证明比较困难;直接正面证明需要分很多种情况,但对立命题的分类比较少;结论中出现了“至少”“至多”“全”“不可能”“有无穷多个”等字样;结论是“唯一”之类的命题。
反证法需要学生能够根据命题结论假设出命题的反面。比如说,如果结论中出现了“至少有一个”,那么其否定假设则是“一个也没有”;如果结论中有“至多有一个”,那么其否定假设则是“有两个或两个以上”;如果结论中是“唯一一个”,那么其否定假设则是“没有或有两个或有两个以上”。
分析近几年各地的高考试卷或者平时的模拟试卷便不难发现,线性规划与不等式相结合的这种题型的出题率是非常高的。这种题型主要考察的方式有三种:一是直接去最优解,二是已知最优解求参数的值或取值范围,三是求区域的面积。
在线性规划的题目中,常见的目标函数主要有以下几类:1.求直线的截距,这是最基本的类型;2.求直线的斜率;3.求平面内两点之间的距离或距离的平方;4.求点到直线的距离[2]。
要想解决线性规划问题,首先要找到可行域,要知道目标函数代表的几何意义是什么,然后将数字与图形相结合,求出最优解。对于有知识背景的应用类型的题目,则要设出变量,从而确定可行域和目标函数。
常见的几种不等式的解法:一元二次方程的根就是一元二次不等式的解集的端点值,也是二次函数的零点,即二次函数的图像与x轴交点的横坐标;分式不等式则可以将其转化成整式不等式再解;以函数为背景的不等式则可以利用函数的单调性来解题。
线性规划问题的解题步骤:1.确定不等式所表示的平面区域,并将其在数轴上画出,要注意将区域边界与不等式中的不等号对应好;2.画出目标函数的值为0使所表示的直线l,然后平行移动直线l,使其与平面区域有公共点,再根据目标函数的几何意义确定出最优解;3.通过直线方程组求出最优解的坐标,最后再将其带入函数,求出最值[3]。
高中生在学习数学的不等式这一章节的内容时,一定要熟练地掌握不等式的解题技巧,了解不等式的解题基本规律,知道考察不等式的主要题型。在平时的学习中,要对每一类型题都多加练习,熟练掌握不同类型的解题步骤,培养自己的逻辑思维能力,最终才能提升自己数学方面的综合素质。
[1]马汉敏.高中数学不等式解法探讨[J].中学教学参考,2014,(8):39- 40.
[2]陈云闯.高中数学不等式知识学习方法探究[J].考试刊,2017,(64):96,146.
[3]杨丽娴.高中数学不等式解题技巧思考[J].中学数学,2017,(11):77- 79.
关键词:高中数学;不等式;解法
高中数学本来就是一门难度较大的课程,需要学生具有较好的逻辑性。高中数学的学习内容中,关于不等式的知识是必学内容,教师在教学中也把不等式作为重点、难点来讲授,是考试中最常考的知识点之一,所占分值也比较大。很多高中生在学习数学的过程中,往往不能熟练地掌握不等式的解题方法,这就使得他们不能很好地理解数学概念,解题效率比较低,在做题时并没有百分百的把握,所以导致做题过程中犹犹豫豫,做题速度比较慢。
一、用换元法简化习题
换元法是不等式的解题方法中常用的一种方法,把未知数或变数称作为元,所谓换元法,就是将一个式子看成是一个整体,并选用一个量来取代这个式子,把原来比较复杂的式子简化成简单的式子,再进行解题。这就是比较传统的换元法。
换元法实际上就是变换了研究对象,把问题转移到新的对象上,在新对象的知识背景中继续研究。换元法可以把原来非标准化的问题标准化,把复杂的问题简单化,可以把高次式化成低次式,把分式化成整式,把無理式化成有理式,总之,就是将原来看起来较为复杂的、无从入手的式子,转化为稍简单的、有规律可循的式子。但是,有一个问题需要注意,那就是换元后的取值范围的问题,新变量的取值范围要和所替换的式子的取值范围一致。
换元法主要有整式换元、三角换元、均值换元等方法,可以用在恒等式的证明、因式分解、条件等式的证明、化简求值、函数、三角、数列、解析方程等问题的解决中[1]。整式换元就是将一个多次出现的代数式用一个字母去替换掉,这个代数式可以是有理数、根式、指数式、对数式等等。三角换元就是将式子换成三角式,利用三角知识来解决代数式的问题。
二、使用反证法解决不等式问题
反证法是正向解题比较困难的情况下,则从反方向入手,运用的是正难则反的思维方法。具体方法是先假设命题的结论的反面是正确的,是可以成立的,然后通过一系列正确的推理,推出了矛盾,那么就可以说明最开始的假设是错误的,从而可以间接地证明命题是正确的,是可以成立的。有时也可以直接举一个特定的例子来证明假设不成立,这种方法在选择题中较为常用。
有几种情形中常用反证法来解题:直接正面证明比较困难;直接正面证明需要分很多种情况,但对立命题的分类比较少;结论中出现了“至少”“至多”“全”“不可能”“有无穷多个”等字样;结论是“唯一”之类的命题。
反证法需要学生能够根据命题结论假设出命题的反面。比如说,如果结论中出现了“至少有一个”,那么其否定假设则是“一个也没有”;如果结论中有“至多有一个”,那么其否定假设则是“有两个或两个以上”;如果结论中是“唯一一个”,那么其否定假设则是“没有或有两个或有两个以上”。
三、使用线性规划法解决不等式问题
分析近几年各地的高考试卷或者平时的模拟试卷便不难发现,线性规划与不等式相结合的这种题型的出题率是非常高的。这种题型主要考察的方式有三种:一是直接去最优解,二是已知最优解求参数的值或取值范围,三是求区域的面积。
在线性规划的题目中,常见的目标函数主要有以下几类:1.求直线的截距,这是最基本的类型;2.求直线的斜率;3.求平面内两点之间的距离或距离的平方;4.求点到直线的距离[2]。
要想解决线性规划问题,首先要找到可行域,要知道目标函数代表的几何意义是什么,然后将数字与图形相结合,求出最优解。对于有知识背景的应用类型的题目,则要设出变量,从而确定可行域和目标函数。
常见的几种不等式的解法:一元二次方程的根就是一元二次不等式的解集的端点值,也是二次函数的零点,即二次函数的图像与x轴交点的横坐标;分式不等式则可以将其转化成整式不等式再解;以函数为背景的不等式则可以利用函数的单调性来解题。
线性规划问题的解题步骤:1.确定不等式所表示的平面区域,并将其在数轴上画出,要注意将区域边界与不等式中的不等号对应好;2.画出目标函数的值为0使所表示的直线l,然后平行移动直线l,使其与平面区域有公共点,再根据目标函数的几何意义确定出最优解;3.通过直线方程组求出最优解的坐标,最后再将其带入函数,求出最值[3]。
结语
高中生在学习数学的不等式这一章节的内容时,一定要熟练地掌握不等式的解题技巧,了解不等式的解题基本规律,知道考察不等式的主要题型。在平时的学习中,要对每一类型题都多加练习,熟练掌握不同类型的解题步骤,培养自己的逻辑思维能力,最终才能提升自己数学方面的综合素质。
参考文献:
[1]马汉敏.高中数学不等式解法探讨[J].中学教学参考,2014,(8):39- 40.
[2]陈云闯.高中数学不等式知识学习方法探究[J].考试刊,2017,(64):96,146.
[3]杨丽娴.高中数学不等式解题技巧思考[J].中学数学,2017,(11):77- 79.