高中数学的特殊解法——反向解法

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  高中数学对于很多同学的学习来说都是很头疼的,如何有效的解答高中数学的选择题、填空题或解答题,是高中数学提高分数的重要问题。但有些题目直接解答比较困难,那么是否有其它的解法呢?正所谓:正难则反,我们可以用逆向思维来想想如何简单有效的解决一些比较难得问题,于是就有了反向解法,即是考虑题目的反方面,反向解法就能够在高中数学中发挥重要作用。下面介绍几种反向解法。
  一、反向排除法
  在选择题中,数学的选择题答案是唯一的,只要能排除其中的3个选项,就能够得出正确的答案,这种方法称为排除法。
  例:设0  A. B. C. - D. -
  思路分析:先根据已知条件,缩小a的取值范围,当00,故|sina|>|cosa|,所以在tana= 此分式中,分子的绝对值应该大于分母的绝对值,从而选D。
  二、反向特殊值法
  根据选择题答案唯一的原则,举个符合题目条件的特殊例子,从而得出题目的答案叫做特殊值法。
  例:若动点P、Q在椭圆9x2+16y2=144上,且满足OP⊥OQ,则中心O到弦PQ的距离OH必等于( )。
  A. B. C. D.
  解析:选一个特殊位置(如图),令OP、OQ分别在长、短正半轴上,由a2=16,b2=9得,OP=4,OQ=3,则OH= 。根据“在一般情况下成立,则在特殊情况下也成立”可知,答案C正确。
  三、反向筛选法
  从题设条件出发,运用定理、性质、公式推演,根据“四选一”的指令,逐步剔除干扰项,从而得出正确判断的方法叫反向筛选法。
  例:已知y=log (2-ax)在[0,1]上是x的减函数,则a的取值范围是( )。
  A.[0,1] B.(1,2] C.(0,2) D.[2,+∞)
  解:∵2-ax是在[0,1]上是减函数,所以a>1,排除答案A、C;若a=2,由2-ax>0得x<1,这与[0,1]不符合,排除答案C,所以选B。
  四、反向代入法:
  将各个选择项逐一代入题设进行检验,从而获得正确判断的方法叫反向代入法,又称为验证法,即将各选择支分别作为条件,去验证命题,能使命题成立的选择支就是应选的答案。
  五、反向连接法
  也称取补集法,即把难以求解的问题看作一个集合,我们先从它的补集入手,然后再取它的补集,从而得到问题所要求的答案。
  例:若函数y=f(x)的定义域为(0,5),y=g(x)的定义域为[1,6],且f(x)≥g(x)的解集为(2,3),求不等式f(x)  思路分析:因为y=f(x)和y=g(x)的定义域的交集为(0,5)∩[1,6]=[1,5),而f(x)≥g(x)的否定为f(x)  六、反向证明法
  称为反证法,就是从否定命题的结论入手,并把对命题结论的否定作为推理的已知条件,进行正确的逻辑推理,使之得到与已知条件、已知公理、定理、法则或者已经证明为正确的命题等相矛盾的原因是假设不成立,所以肯定了命题的结论,从而使命题获得了证明。
  例:若下列方程:x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0至少有一个方程有实根。试求实数a的取值范围。
  分析: 三个方程至少有一个方程有实根的反面情况仅有一种:三个方程均没有实根。先求出反面情况时a的范围,再所得范围的补集就是正面情况的答案。
  解:设三个方程均无实根,则有:
  即-   所以当a≥-1或a≤- 时,三个方程至少有一个方程有实根。
  七、反向参数法
  参数法是指在解题过程中,通过适当引入一些与题目研究的数学对象发生联系的新变量(参数),以此作为媒介,再进行分析和综合,从而解决问题。
  例: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,代入a2+b2+c2可求。
  解:由a+b+c=1,设a= +t1,b= +t2,c= +t3,其中t1+t2+t3=0,∴a2+b2+c2=( +t1)2+( +t2)2+( +t3)2= + (t1+t2+t3)+t12+t22+t32= +t12+t22+t32≥ 。
  所以a2+b2+c2的最小值是 。
  八、反向图解法:
  一些计算过程复杂的代数、三角、解析几何问题,可以作出有关函数的图像或者构造适当的几何图形,利用图示辅助进行直观分析,从而得出结论。这也就是数形结合的解题方法。
  例不等式 2x+5>x+1的解集是( )。
  解:如图,在同一坐标系中画出函数y= 2x+5与y=x+1的图像,由图中可以直观地得到:- ≤x<2,所以所求解集是[- ,2)。
  总之,在数学解题中,直接法如果无法解答或者比较难解答,我们可以考虑采用反向解答法,在数学解题中往往能起到比较好的效果。
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