數(shù)學(xué)考試的第四個學(xué)科特點(diǎn)是解法多樣。教育部考試中心在解讀全國高考數(shù)學(xué)考試大綱的說明中指出“一般數(shù)學(xué)試題的結(jié)果雖確定,但解法卻多種多樣,有利于考生發(fā)揮各自的特點(diǎn),靈活解答,真正顯現(xiàn)其水平?!?BR> 在各套試卷的各題型中,都有不少試題能夠一題多解。
【例1】(2007年天津卷,理10) 設(shè)兩個向量-=(+2,2-cos2)和-=(m,-+sin),其中,m,為實(shí)數(shù)。若-=2-,則-的取值范圍是( )。
(A)[-6,1] (B)[4,8]
(C)[-∞,1] (D)[-1,6]
【解】本題給出兩個共線向量和三個參數(shù),m,,需要確定-的取值范圍,這種題目也不太常見,因為是選擇題,我們可以從不同的角度用不同的方法來解決。
解法1:可以根據(jù)選項提供的數(shù)據(jù),用逆向化策略和特殊化策略,通過選取特殊值進(jìn)行排除。 -
設(shè)-=4,則4m+2=2m,m=-1, =-4。由第二個等式得16-cos2=-1+2sin,即17=cos2+2sin這是不可能的,因而排除(B),(D)。
再設(shè)-=-8,則-8m+2=2m,m=-,=--,由第二個等式--cos2=-+2sin,即-=cos2+2sin=-(sin-1)2+2≤2
這同樣是不可能的。因而排除(C)。故選A。
解法2:如果-是一個整體,則可以對和m分別求出取值范圍,再進(jìn)行整合。 由解法1,有
-
消去得4m2-9m+4=cos2+2sin,
由于-2≤cos2+2sin=
-(sin-1)2+2≤2,
則有-2≤4m2-9m+4≤2,解得-≤m≤2(m≠0)。
由=2m-2得--≤≤2,進(jìn)而可求得-6≤-≤1,故選A。
以上兩個解法運(yùn)用了特殊與一般的數(shù)學(xué)思想(解法1), 函數(shù)與方程思想和分解與組合的思維方法(解法2)。
【例2】(2007年全國Ⅰ卷,理22)已知數(shù)列{an}中a1=2,an+1=(--1)(an+2),n=1,2,3,…
(Ⅰ)求{an}的通項公式;
(Ⅱ)若數(shù)列{bn}中b1=2,bn+1=-,n=1,2,3…,
證明:-
【解】(Ⅰ)an的通項公式為an=-[(--1)n+1],n=1,2,3…。
解:用數(shù)學(xué)歸納法證明。
(ⅰ)當(dāng)n=1時,因-<2,b1=a1=2,所以-
(ⅱ)假設(shè)當(dāng)n=k時,結(jié)論成立,即-
當(dāng)n=k+1時,
bk+1--=---
=-
=->0
又 -<-=3-2-
所以bk-1--
=-
<(3-2-)2(bk--)
≤(--1)4(a4k-3--)
=a4k+1--。
也就是說,當(dāng)n=k+1時,結(jié)論成立。
根據(jù)(ⅰ)和(ⅱ)知-
【例1】(2007年天津卷,理10) 設(shè)兩個向量-=(+2,2-cos2)和-=(m,-+sin),其中,m,為實(shí)數(shù)。若-=2-,則-的取值范圍是( )。
(A)[-6,1] (B)[4,8]
(C)[-∞,1] (D)[-1,6]
【解】本題給出兩個共線向量和三個參數(shù),m,,需要確定-的取值范圍,這種題目也不太常見,因為是選擇題,我們可以從不同的角度用不同的方法來解決。
解法1:可以根據(jù)選項提供的數(shù)據(jù),用逆向化策略和特殊化策略,通過選取特殊值進(jìn)行排除。 -
設(shè)-=4,則4m+2=2m,m=-1, =-4。由第二個等式得16-cos2=-1+2sin,即17=cos2+2sin這是不可能的,因而排除(B),(D)。
再設(shè)-=-8,則-8m+2=2m,m=-,=--,由第二個等式--cos2=-+2sin,即-=cos2+2sin=-(sin-1)2+2≤2
這同樣是不可能的。因而排除(C)。故選A。
解法2:如果-是一個整體,則可以對和m分別求出取值范圍,再進(jìn)行整合。 由解法1,有
-
消去得4m2-9m+4=cos2+2sin,
由于-2≤cos2+2sin=
-(sin-1)2+2≤2,
則有-2≤4m2-9m+4≤2,解得-≤m≤2(m≠0)。
由=2m-2得--≤≤2,進(jìn)而可求得-6≤-≤1,故選A。
以上兩個解法運(yùn)用了特殊與一般的數(shù)學(xué)思想(解法1), 函數(shù)與方程思想和分解與組合的思維方法(解法2)。
【例2】(2007年全國Ⅰ卷,理22)已知數(shù)列{an}中a1=2,an+1=(--1)(an+2),n=1,2,3,…
(Ⅰ)求{an}的通項公式;
(Ⅱ)若數(shù)列{bn}中b1=2,bn+1=-,n=1,2,3…,
證明:-
【解】(Ⅰ)an的通項公式為an=-[(--1)n+1],n=1,2,3…。
解:用數(shù)學(xué)歸納法證明。
(ⅰ)當(dāng)n=1時,因-<2,b1=a1=2,所以-
(ⅱ)假設(shè)當(dāng)n=k時,結(jié)論成立,即-
當(dāng)n=k+1時,
bk+1--=---
=-
=->0
又 -<-=3-2-
所以bk-1--
=-
<(3-2-)2(bk--)
≤(--1)4(a4k-3--)
=a4k+1--。
也就是說,當(dāng)n=k+1時,結(jié)論成立。
根據(jù)(ⅰ)和(ⅱ)知-