换元法解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,从而使问题得到简化,这叫换元法。换元的实质是转化,关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化,变得容易处理。换元法又称辅助元素法、变量代换法。通过引进新的变量,可以把分散的条件联系起来,隐含的条件显露出来,或者把条件与结论联系起来。或者变为熟悉的形式,把复杂的计算和推证简化。它可以化高次为低次、化分式为整式、化无理式为有理式、化超越式为代数式,在研究方程、不等式、函数、数列、三角等问题中有广泛的应用。换元的方法有:局部换元、三角换元、均值换元等。局部换元又称整体换元,是在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,当然有时候要通
过变形才能发现。例如解不等式:4x+2x-2≥0,先变形为设2x=t(t0),而变为熟悉
的一元二次不等式求解和指数方程的问题。三角换元,应用于去根号,或者变换为三角形式易求时,主要利用已知代数式中与三角
知识中有某点联系进行换元。如求函数y=x+1x的值域时,易发现x∈01,设x
=si
2α,α∈0,问题变成了熟悉的求三角函数值域。为什么会想到如此设,其中2
主要应该是发现值域的联系,又有去根号的需要。如变量x、y适合条件x2+y2=r2(r0)
时,则可作三角代换x=rcosθ、y=rsi
θ化为三角问题。
均值换元,如遇到x+y=S形式时,设x=S+t,y=S-t等等。
2
2
我们使用换元法时,要遵循有利于运算、有利于标准化的原则,换元后要注重新变量范
围的选取,一定要使新变量范围对应于原变量的取值范围,不能缩小也不能扩大。如上几例
中的t0和α∈0。2
Ⅰ、再现性题组:
1y=si
xcosx+si
xcosx的最大值是_________。
2设fx2+1=log4-x4(a1),则fx的值域是_______________。a
3已知数列a中,a=-1,aa=a-a,则数列通项a=___________。
1
1
1
4设实数x、y满足x2+2xy-1=0,则x+y的取值范围是___________。
13x5方程13x=3的解是_______________。
6不等式log22x-1log22x1-2〈2的解集是_______________。
f【简解】1小题:设si
xcosx=t∈-22,则y=t2+t-1,对称轴t=-1,
2
2
当t=
2
,y
max
=
12
+
2;
2小题:设x2+1=tt≥1,则ft=logt12+4,所以值域为-∞log4;
a
a
3小题:已知变形为1-1=-1r