高中数学解题基本方法(7)
发布时间:2021-06-05
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【另解】 由
xy
=
sinθcosθ
=tgθ,将等式②两边同时除以
cosθx
2
2
,再表示成含tgθ
的式子:1+tg4θ=(1 tg2 )
103(1
1tg
2
=)
103
tg2θ,设tg2θ=t,则3t2—10t+3
=0,
∴t=3或
13
, 解得
xy
=±3或±
33
。
【注】 第一种解法由
sinθxxy
=
cosθy
而进行等量代换,进行换元,减少了变量的个数。
第二种解法将已知变形为=
sinθcosθ
,不难发现进行结果为tgθ,再进行换元和变形。两
种解法要求代数变形比较熟练。在解高次方程时,都使用了换元法使方程次数降低。
例6. 实数x、y满足
(x 1)9
22
+
(y 1)16
2
2
=1,若x+y-k>0恒成立,求k的范围。
【分析】由已知条件于是实施三角换元。
【解】由
(x 1)9
2
(x 1)9
+
(y 1)16
=1,可以发现它与a2+b2=1有相似之处,
+
(y 1)16
2
=1,设
x 13
=cosθ,
y 14
=sinθ,
x 1 3cosθ即: 代入不等式x+y-k>0得:
y 1 4sinθ
3cosθ+4sinθ-k>0,即k<3cosθ+4sinθ=5sin(θ+ψ)
所以k<-5时不等式恒成立。
【注】本题进行三角换元,将代数问题(或者是解析几何问题)化为了含参三角不等式恒成立的问题,再运用“分离参数法”转化为三角函数的值域问题,从而求出参数范围。一般地,在遇到与圆、椭圆、双曲线的方程相似的代数式时,或者在解决圆、椭圆、双曲线等有关问题时,经常使用“三角换元法”。
本题另一种解题思路是使用数形结合法的思想方法:在平面直角坐标系,不等式ax+by+c>0 (a>0)所表示的区域为直线ax+by+c=0所分平面成两部分中含x轴正方向的一部分。此题不等式恒成立问题化为图形问题:椭圆上的点始终位于平面上x+y-k>0的区域。即当直线x+y-k=0在与椭圆下部相切的切线之下时。当直线与椭圆相切时,方程组