例1.某厂2001年生产利润逐月增加,且每月增加的利润相同,但由于厂方正在改造建设,元月份投入资金建设恰好与元月的利润相等,随着投入资金的逐月增加,且每月增加投入的百分率相同,到12月投入建设资金又恰好与12月的生产利润相同,问全年总利润m与全年总投入N的大小关系是
(
)
A. m>N B. m<N C.m=N D.无法确定
[分析]每月的利润组成一个等差数列{an},且公差d>0,每月的投资额组成一个等比数列{bn},且公比q>1。,且
,比较
与
的大小。
若直接求和,很难比较出其大小,但注意到等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d是关于n的一次函数,其图象是一条直线上的一些点列。等比数列的通项公式bn=a1qn-1是关于n的指数函数,其图象是指数函数上的一些点列。
在同一坐标系中画出图象,直观地可以看出ai≥bi 则>
,即m>N。
[点评]把一个原本是求和的问题,退化到各项的逐一比较大小,而一次函数、指数函数的图象又是每个学生所熟悉的。在对问题的化归过程中进一步挖掘了问题的内涵,通过对问题的反思、再加工后,使问题直观、形象,使解答更清新。
例2.如果,三棱锥P-ABC中,已知PA⊥BC,PA=BC=l,PA,BC的公垂线ED=h.求证三棱锥P-ABC的体积.
分析:如视P为顶点,△ABC为底面,则无论是S△ABC以及高h都不好求.如果观察图形,换个角度看问题,创造条件去应用三棱锥体积公式,则可走出困境.
解:如图,连结EB,EC,由PA⊥BC,PA⊥ED,ED∩BC=E,可得PA⊥面ECD.这样,截面ECD将原三棱锥切割成两个分别以ECD为底面,以PE、AE为高的小三棱锥,而它们的底面积相等,高相加等于PE+AE=PA=l,所以
VP-ABC=VP-ECD+VA-ECD=S△ECD•AE+
S△ECD•PE=
S△ECD •PA=
•
BC·ED·PA=
.
评注:辅助截面ECD的添设使问题转化为已知问题迎刃而解.
例3.在的展开式中x的系数为( ).
(A)160 (B)240
(C)360
(D)800
分析与解:本题要求展开式中x的系数,而我们只学习过多项式乘法法则及二项展开式定理,因此,就要把对x系数的计算用上述两种思路进行转化:
思路1:直接运用多项式乘法法则和两个基本原理求解,则展开式是一个关于x的10次多项式,
=(x2+3x+2)
(x2+3x+2) (x2+3x+2) (x2+3x+2) (x2+3x+2),它的展开式中的一次项只能从5个括号中的一个中选取一次项3x并在其余四个括号中均选 择常数项2相乘得到,故为
·(3x)·
·24=5×3×16x=240x,所以应选(B).
思路2 利用二项式定理把三项式乘幂转化为二项式定理再进行计算,∵x2+3x+2=x2+ (3x+2)=(x2+2)+3x=(x2+3x)+2=(x+1)(x+2)=(1+x)(2+x),∴这条思路下又有四种不同的化归与转化方法.①如利用x2+3x+2=x2+(3x+2)转化,可以发现只有(3x+2)5中会有x项,即
(3x)·24=240x,故选(B);②如利用x2+3x+2= (x2+2)+3x进行转化,则只
(x2+2)
4·3x中含有x一次项,即
·3x·C44·24=240x;③如利用x2+3x+2=(x2+3x)+2进行转化,就只有
·(x2+3x)·24中会有x项,即240x;④如选择x2+3x+2=(1+x)(2+x)进行转化,
=
×
展开式中的一次项x只能由(1+x)5中的一次项乘以(2+x)5展开式中的常数项加上(2+x)5展开式中的一次项乘以(1+x)5展开式中的常数项后得到,即为
x·
25+
•24•x•
•15=160x+80x=240x,故选(B).
评注:化归与转化的意识帮我们把未知转化为已知。
例4.若不等式对一切
均成立,试求实数
的取值范围。
解:
令,则要使它对
均有
,只要有
或
。
点评:在有几个变量的问题中,常常有一个变元处于主要地位,我们称之为主元,由于思维定势的影响,在解决这类问题时,我们总是紧紧抓住主元不放,这在很多情况下是正确的。但在某些特定条件下,此路往往不通,这时若能变更主元,转移变元在问题中的地位,就能使问题迎刃而解。本题中,若视x为主元来处理,既繁且易出错,实行主元的转化,使问题变成关于p的一次不等式,使问题实现了从高维向低维转化,解题简单易行。
4.化归与转化应遵循的基本原则:
(1)熟悉化原则:将陌生的问题转化为熟悉的问题,以利于我们运用熟知的知识、经验和问题来解决。
(2)简单化原则:将复杂的问题化归为简单问题,通过对简单问题的解决,达到解决复杂问题的目的,或获得某种解题的启示和依据。
(3)和谐化原则:化归问题的条件或结论,使其表现形式更符合数与形内部所表示的和谐的形式,或者转化命题,使其推演有利于运用某种数学方法或其方法符合人们的思维规律。
(4)直观化原则:将比较抽象的问题转化为比较直观的问题来解决。
(5)正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,可考虑问题的反面,设法从问题的反面去探求,使问题获解。
3.转化有等价转化和非等价转化。等价转化前后是充要条件,所以尽可能使转化具有等价性;在不得已的情况下,进行不等价转化,应附加限制条件,以保持等价性,或对所得结论进行必要的验证。
2.化归与转化思想的实质是揭示联系,实现转化除极简单的数学问题外,每个数学问题的解决都是通过转化为已知的问题实现的。从这个意义上讲,解决数学问题就是从未知向已知转化的过程。化归与转化的思想是解决数学问题的根本思想,解题的过程实际上就是一步步转化的过程。数学中的转化比比皆是,如未知向已知转化,复杂问题向简单问题转化,新知识向旧知识的转化,命题之间的转化,数与形的转化,空间向平面的转化,高维向低维转化,多元向一元转化,高次向低次转化,超越式向代数式的转化,函数与方程的转化等,都是转化思想的体现。
1.解决数学问题时,常遇到一些问题直接求解较为困难,通过观察、分析、类比、联想等思维过程,选择运用恰当的数学方法进行变换,将原问题转化为一个新问题(相对来说,对自己较熟悉的问题),通过新问题的求解,达到解决原问题的目的,这一思想方法我们称之为“化归与转化的思想方法”。
1、 someone,anyone,everyone都只能指人,且不和介词of连用;some one,any one,every one则既可指人又可指物,可与介词of连用。例如:
Anyone should be polite to every one of them.任何人都要礼貌对待他们中的每一个人。
---Which toy would you like? ---Any one is OK. ---你要那个玩具?---随便。
2、no one(=nobody)“没有人”,只用来指人,通常不和介词of连用;none“没有一个”,既可以用来指人也可用来指物。例如:
No one can do it better. 没有人能做得更好。
None of these questions is easy, and none of us can even answer any one of them.这些问题没有一个是容易的,我们中没有一个人能答出其中的一题。
回答who引导的特殊疑问句时用no one;回答how many引导的特殊疑问句时用none。例如:
---Who was late ? ---No one. ---谁迟到了?---谁也没有迟到。
---How many pigs do you keep? ---None. ---你养几头猪?---一头也没养。
复合不定代词可以充当名词用,表示“……的事情(东西或人)”。
1、someone/somebody, anyone/anybody的意义是“重要人物,大人物”,everyone/everybody意为“最重要的人”,no one/nobody则意指“无关紧要的人,小人物”。例如:
2、something,anything的意义是“重要事情(东西)”,everything表示“最重要的事情(东西)”,nothing则指“毫无趣味的事情,无关紧要的东西”。
1、“not every-”表示的是部分否定,意为“并非都,不都”。例如:
Not everything will go well. 并非一切都会那么顺利。
The teacher didn’t call everyone’s name. 老师并没有点所有人的名。
2、“not any-”和no-均表示全否定。例如:
He listened, but heard nothing.他听了听,但什么也没听到。
= He listened, but didn’t hear anything.
You haven’t called anyone/anybody up, have you? 你没给谁打过电话,是吗?
= You have called no one/nobody up, have you?
由some-和any-所构成的复合不定代词(即something和anything;someone和anyone;somebody和anybody)之间的区别跟some和any的区别一样。
1、something,someone,somebody通常用于肯定句中,而anything,anyone,anybody一般用于否定句,疑问句或条件状语从句中。如:
He found something strange but interesting.他发现了一些奇怪但却有趣的事情。
Do you have anything to say ?你有话要说吗?
I can’t meet anybody on the island. 在岛上,我没遇见任何人。
2、在表示请求、邀请、提建议等带有委婉语气的疑问句,和希望得到对方肯定答复的疑问句,以及表示反问的问句中,也用something,someone,somebody等复合不定代词。如:
Would you like something to eat?要些吃的东西吗?
Isn’t there something wrong with you? 难道你没问题吗?
3、当anything表示“任何事(物),无论何事(物)”,anyone,anybody表示“无论谁,任何人”等意义时,它们也可以用于肯定句中。如:
Anything is OK. 什么都行。
Anybody knows the answer.任何人都知道答案。
复合不定代词的定语必须后置,即放在复合不定代词的后面。如:
Can you tell something interesting? 你能讲些有趣的事情吗?
Is there anybody important here? 这儿有大人物吗?
Would you like something to eat? 要来些吃的东西吗?
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