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高中数学里的那些“积化和差”与“和差化积”

来源:不详       更新时间:2013-4-17 13:24:55
 

  作者:学夫子
  数学史上,人们创造了乘除法,却发现乘除法在带来便利的同时,其本身的运算却非常复杂。于是人们就开始寻找将乘除法运算转化为加减法运算的方法,由于这样的需要,人们发明了对数,发现了三角函数里的各种公式。在中学数学里也有不少这样的思想。
  一:韦达定理

     
  数学史上,人们创造了乘除法,却发现乘除法在带来便利的同时,其本身的运算却非常复杂。于是人们就开始寻找将乘除法运算转化为加减法运算的方法,由于这样的需要,人们发明了对数,发现了三角函数里的各种公式。在中学数学里也有不少这样的思想。
  二:指数对数运算
  要说高中数学里的纯粹计算,指数对数自然错不过。形如已知x+x-1 =3“求x2+x-2“的题目,相信各位见得不少,其实归根到底,这也是“两数和差,乘积,平方和”等之间的转化的基本格式——已知其中两个,求另外一个,偶尔再来个立方和之类,但本质上还是这三者之间的转化。
  三:三角函数
  三角函数里的一些公式本就具有和与积的特征,且看

     
  题目很简单,却透露出对公式的全方位理解的重要性。不仅是公式的直接应用,三角函数里还有专门为此而设计的题目,近年颇受欢迎,比如:

     
  很容易看出来,这也是“知道a2+b2和a+b,求ab”的题型,只是换上了三角函数的外衣。
  四:解三角形

     
  如果当初你对这道题“为什么要那样做”感到疑惑,现在应该能够理解。因为在这个三角形中,两边之和为一常数,而面积又涉及到两边乘积,自然就需要抬出余弦定理。
  五:解析几何
  韦达定理在高中数学里的应用,要数解析几何最为频繁:解析几何里的距离公式是一平方和的形式,这本就是“和与积”转化的桥梁‘;椭圆双曲线的定义中,涉及到两边之和(或差)是一常数,结合上解三角形的内容,便成为考试的一大热点;中点坐标公式,斜率公式等无一不涉及到两数的和差,这些使得韦达定理等思想成为了解这一类题的主流方法。
  六:不等式

     
  前面的内容全都是等式方面的转化,不等式里的转化自然也少不了这一点,看看那一大串所谓的均值不等式吧
  解:利用均值不等式将ab化成a+b,最后解a+b的不等式即可。(来源:学夫子数学博客)

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