高中数学用构造法解题
一、构造函数
例1、(1)在实数范围内解。
(2)解不等式
分析:方程与不等式都是高次的,展开求解不现实,分别作适当变形,然后构造函数,再利用函数的单调性和奇偶性解题。
解析:(1)原方程变形为。
设函数,上述方程即为。
由于在上是单调增函数,故若,则必有
成立。
因此,即,故原方程有唯一解。
(2)设,,易证f(x)在区间上为增函数。
,
为奇函数,从而f(x)在区间上为增函数,
原不等式可化为,即,即。
二、构造一元二次方程
例2、已知三内角A、B、C的大小成等差数列,且,求A、B、C的大小。
分析:由根与系数的关系来构造一元二次方程是最常见的思路。
解析:由题知,联想到,由A、B、C成等差数列,得,故。
是方程的两根,得。
当A<C时,,得;当时,,得,,。
三、构造数列
例3、已知,求满足的正整数n的取值范围。
解析:
因此可知数列是以为首项,以为公比的等比数列。
,得。
所求n的取值范围是。
四、构造几何图形
例4、试证:对任何,都有
,当有仅当时等号成立。
解析:观察题目特点,从联想到余弦定理,可以构造三角形,同理,另两个根式也可构造三角形,利用几何图形进行证明。
根据题意构造图形(如上图),其中AB=a,BC=c,BD=b,,由余弦定理得:
在中,,则。
但当A、D、C三点共线时等号成立,此时,,即。
,即
例5、设关于的方程在区间(0,)内有相异的两个实根。
求实数a的取值范围。
分析:运用数形结合思想,将代数问题构造平面图形后,用平面解析几何的有关知识解题。
解析:设,则由题设知,直线与圆有两个不同的交点A()和B()。
即原点O到直线的距离小于1,即。
解得:。
又因为、,且,直线不过点(1,0),即。
所以,即。