可以给我讲一下换元法的具体应用吧 换元法怎么用?是什么意思

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换元的方法有:局部换元、三角换元、均值换元等。   换元的种类有:等参量换元、非等量换元
(一) 代数换元法
例 解方程 —=1
解 :令=t ( t0 )
则=1+t
于是有:

(1)-(2) 得:t = 2 代入(2)得:
2x2-3x-2 = 0 解之得:x1 = 2, x2 = -
经检验知:x1 = 2和 x2 = -均为原方程的解。
例2 求证: ( )
证明:令 y = 则:x2+2 = y2+1
从而原式 =
所以
小结:例1小结:通过换元避免了常规解法中两次平方的复杂运算,使问题更加容易解决。此曰:代数换元法。例2通过换元使问题更加明朗。再用均值证明不等式。
例3求函数y = sinxcosx + sinx + cosx的值域
解: 令 t = sinx + cosx = sin(x+)
则 t[]
而 sinxcosx = [(sinx+cosx)2-1] =(t2-1)
所以y =(t2-1)+t =(t+1)2-1
当t = -1时,ymin = -1
当t =时, ymax =+
故函数的值域为 [-1,+] 。

(二)常量换元法
例4 已知f(x) = 2x5+3x3-x2-4x+12, 求f(1-)的值。
解:设1-= x 则x2+2x-1 = 0
∵ 2x5+3x3-x2-4x+12 = (2x3-4x2+13x-31)(x2+2x-1)+
71x-19
= 71x-19
∴ f(1-) = 71(1-)-19
= 52-71
小结:利用常量换元法构造零因子,使计算量大大减小。充分体现常量换元法在解题中的精妙作用。
问题推广:
例5已知f(x-3) = 2x2+5x-6, 求f(x)的解析式。
解:令x-3 = t 则x = t+3
把x = t+3代入f(x-3) = 2x2+5x-6 得:
f(t) = 2(t+3)2+5(t+3)-6
= 2t2+17t+27
所以 f(x) = 2x2+17t+27
小结:常量换元法是求函数解析式的常见方法。

(三)比例换元法
例6 若== 求证:
sin2(α-β)+ sin2(β-γ)+ sin2(γ-α)=0
证明: 设===
则x=Rtan(θ+α) y=Rtan(θ+β) z=Rtan(θ+γ)
sin2(α-β)= 〔cos2(θ+β)-cos2(θ+α)〕
sin2(β-γ)= 〔cos2(θ+γ)-cos2(θ+β)〕
sin2(γ-α)= 〔cos2(θ+α)-cos2(θ+γ)〕
将上述三式相加得:
sin2(α-β)+ sin2(β-γ)+ sin2(γ-α)=0
小结:注意题型结构特点,类似比例式子,利用适当换元,通过三角运算,使问题化繁为简,更容易解决。

(四)标准量换元法
例7设a1,a2 ,a3,…,a2004均为实数,
若a1+a2+a3+…+a2004=2004 …… (1)
…… (2)
求证:=2004
证明:令a1=1+m1, a2=1+m2, a3=1+m3 , …,a2004=1+m2004
由(1)式可得:
m1+m2+m3+…+m2004=0 …… (3)
由(2)式可得
(1+m1)2+(1+m2)2+(1+m3)2+…+(1+m2004)2=2004
将其展开并将(3)代入,化简得:
=0
故:
m1=m2=m3=m2004=0
即:
a1=a2=a3=…=a2004=1
所以:

小结:例中选“1”作为“标准量”,把a1,a2 ,a3 …a2004都用“1”和辅助量m1,m2,m3, …,m2004表示。此种方法为“标准量换元法”。

(五)三角换元法
例8(1)以知x>0,y>0,且,求x+y的最小值
(2)解不等式:
解:(1)设=cos2θ, sin2θ (0<θ<)
则x+y=
=10+tan2θ+9cot2θ≥10+2 tanθ3cotθ=16
故:
当tanθ=3cotθ 即,此时 x=4 , y=12
(x+y)min=16
(2) 令x=2sinθ (-)
则不等式化为:2cosθ≥2sinθ
解之得:-
从而-2≤2 sinθ≤1 即 -2≤x≤1
说明:若变量x的取值范围可转化为:-1≤x≤1或-1<x<1,充分利用,则相关题目中的变量x都可以用三角换元法。
例9 已知 : 1 ≤ x2+y2 ≤ 2
求证 : ≤ x2-xy+y2 ≤ 3
证明: ∵ 1 ≤ x2+y2 ≤ 2 可设x = rcosθ , y = rsinθ
其中 , 0 ≤θ ≤2
∴ x2-xy+y2 = r2-r2 sinθcosθ = r2(1-sin2θ)
∵ ≤ 1- sin2θ ≤
∵ r2 ≤ r2(1-sin2θ) ≤ r2
而 r2 ≥, r2 ≤3
∴ ≤ x2-xy+y2 ≤ 3
小结:1.对于一些不等式通过适当的三角换元,把问题更加明显化。
2.凡条件为x2+y2 = 1 或x2+y2 ≤ r2 或 等均可以运用三角换元法。但要注意换元后r、θ的限制条件,如比例9中r的范围。
问题的推广:
例10 在△ABC中,a、b、c 分别是角A、B、C的对边。若c2=a2+b2 则△ABC是直角三角形。现在请你研究:若an+bn=cn ( n>2且n∈N ) 则△ABC为何三角形?为什么?
解:∵an+bn=cn 故:令an=cncos2 θ bn=cn sin2θ (0<θ<)
从而:a2=c2 b2=c2
∴a2+b2= c2 (+)>c2()=c2
由cosθ=>0 即 ∠C为锐角,又c为最大边
故:△ABC为锐角三角形。

(六)增量换元法
例11 求证:对任意实数a>1, b>1 有不等式
证明:设a=1+x , b=1+y , x, y∈R 则
=
当且仅当 x= y =1 即a = b =2时取等号
此题解法为增量换元法。所谓增量换元法就是用相关变量x代换m+t,其中m为恰当的常数,因此严格地说起来,未必一定是增量;另外从本质上讲这种代换仍然是线性的,这样像上面例11中的1-2y=t的基本代换也是线性代换或增量代换。又如:
例12求函数f(x)=+的最大值和最小值。
解:由
解得 4≤x≤5,即函数的定义域是:4≤x≤5,
所以 x是4与5之间的一个变化的量。
因此 可设 x = 4+sin2θ (0≤θ≤) , 则
f(x) = sinθ+cosθ = 2sin(θ+)
当θ =时,f(x)取得最大值2;
当θ =时,f(x) 取得最小值1
小结:此例既是三角换元法,又属增量换元法。通过换元后转化为三角知识使问题得到了巧妙的解决。

问题的推广:
例13 已知实数a1,a2,a3, …,a8满足a1+a2+a3+…+a8=20,
a1a2a3…a8=12
求证:a1,a2,a3, …,a8中至少有一个小于1。
证明: (反证法)
设a1,a2,a3, …,a8 中没有一个小于1。
令 a1=1+t1,a2=1+t2, a3=1+t3 , … , a8=1+ t8 ,
t1 ,t2 ,t3 , … , t8≥0
且 t1 +t2 +t3 + … + t8= a1+a2+a3+…+a8-8=12
a1*a2*a3*…* a8=(1+t1)(1+t2)(1+t3)…(1+ t8)
=1+( t1 +t2 +t3 + … + t8)+ …≥13
这与以知a1a2a3…a8=12 相矛盾。

(七)参数换元法
例14 已知x2+4y2+8x4+7=0,求x2+y2的最小值且求相应的x、y的值。
解:由x2+4y2+8x4+7=0,得:(x+4)2+4y2=9
再变形为:

设 (θ为参数 0≤θ≤2π)
则:
x2+y2=16-24cos

因为:cosθ<
所以:当cosθ = 1时,(x2+y2)min= 1, 此时x = -1 y = 0
当cosθ = -1时,(x2+y2)max= 49 , 此时x = -7 y = 0
小结:对于条件是圆锥曲线所对应二元二次方程,同时求两个变量x、y的结构式F(x,y)的最值都可以用参数换元法去解决。

(八)参变量换元法
例15 计算
解:设z = 则 z17=-1 z34 =1

同理:

原式=
=
=
例16 计算 的值
解:令x=>0 -------(1)
对(1)两边平方得:
x2==
再解方程2x2+5x-3=0,并取正根得:
x=,即得解。
例17 已知椭圆 = 1,定点A(1,1),若过点A的弦PQ所在
直线的方程。
解: ∵ 点A(1,1)是弦PQ的中点,
故 可设P (1-m,1-n), Q (1+m,1+n)
∵ 点P、Q在椭圆 = 1上,


(1)-(2) 得 -4m - 16n = 0

y

p


A

·
x

Q

o
∴直线PQ的斜率为

kPQ = -,
故PQ所在直线的方程为:
y-1 = -(x-1) ,
即: x+4y-5 = 0
小结:利用设变量解题,也是换元思想的应用。此题增设未知量,将线段端点坐标与中点坐标之间的关系巧妙地结合起来,使问题思路清晰,过程简单,是换元思想的最佳情界。
(九)多元换元法
例18若a+b+c=1,求证:a2+b2+c2≥
证明:令a=+α b=+β c=+γ
则有:α+β+γ=0
又 a2+b2+c2=(+α)2 +(+β)2 +(+γ)2
= +2(α+β+γ)+(α2+β2+γ2)≥
例19已知
求证:
证明:令
则题设变为:

由(2)得:
由(1)得:()2 =1
即:

即:
小结:由于事物的质和量是有多种因素决定的,如改变其中每一因素就可能产生新的思路,在求解数学问题中,使用的“多元换元法”解题,可以使问题化繁为简,更容易坚决。
综上所述,换元思想方法在数学解题中有着不可低估的作用。总结解题的规律和技巧,强化思维训练,对提高学生分析问题、解决问题的能力将是十分有益。也能全面提高学生素质,培养和提高学生创造能力。因此,我们更有必要对数学方法进行再认识,全面提高教学质量。

谁能给我讲一下整体整体换元法,也就是凑配法,给完美!~

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。

换元法是指引入一个或几个新的变量代替原来的某些变量的变量求出结果之后,返回去求原变量的结果。
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,一定要使新变量取值范围对应于原变量的取值范围,不能缩小也不能扩大。
可以先观察算式,可发现这种需换元法之算式中总含有相同的式子,然后把它们用一个字母替换,推演出答案,然后若在答案中有此字母,即将该式带入其中,遂可算出



扩展资料
高中数学中换元法主要有以下:
(1)整体换元:以“元”换“式”。
(2)三角换元 ,以“式”换“元”。
(3)此外,还有对称换元、均值换元、万能换元等.换元法应用比较广泛。如解方程,解不等式,证明不等式,求函数的值域,求数列的通项与和等,另外在解析几何中也有广泛的应用。
参考资料来源:百度百科-换元法

可以给我讲一下换元法的具体应用吧
答:换元的方法有:局部换元、三角换元、均值换元等.换元的种类有:等参量换元、非等量换元 (一) 代数换元法 例 解方程 —=1 解 :令=t ( t0 )则=1+t 于是有:(1)-(2) 得:t = 2 代入(2)得:2x2-3x-2 = 0 解之得:x1 = 2,x2 = - 经检验知:x1 = 2和 x2 = -均为原...

如何利用换元法解决数学问题?
答:具体解答如下图:

定积分的换元法应该怎样用?
答:回答:一般来说换元法,就是把一堆东西等于t然后 把x全部替换成t 。但是你给的这个题很复杂啊。我估计要用三角换元,而且跟着积分域也要换!像普通人这种用脑子想是困难的!只有翻一翻高数课本上关于换元法讲解才有能解出来(手上没有高数书)。

可以给我讲一下换元法的具体应用吧
答:所谓增量换元法就是用相关变量x代换m+t,其中m为恰当的常数,因此严格地说起来,未必一定是增量;另外从本质上讲这种代换仍然是线性的,这样像上面例11中的1-2y=t的基本代换也是线性代换或增量代换。又如:例12求函数f(x)=+的最大值和最小值。解:由 解得4≤x≤5,即函数的定义域是:4≤x≤5,所以x是4与5...

换元法有几种?换元法的应用范围是什么?
答:换元法又称变量替换法,是我们解题常用的方法之一。利用换元法,可以化繁为简 ,化难为易,从而找到解题的捷径。亦称辅助未知数法,又称变元代换法.解方程组的一种重要方法。它是普遍应用的一种方法,其一般意义是将由一个或几个变元构成的数学表达式中的一部分用新的变元表示,以利于问题的解决。这...

换元法在不定积分中有哪些应用?
答:一般可以凑微分的时候用第一类换元法,碰到根号如根号下a²-x²之类的令x为asint可消掉根号,为第二类换元法,分部积分在这两类都不解决问题时再用。换元积分法是求积分的一种方法。它是由链式法则和微积分基本定理推导而来的。在计算函数导数时.复合函数是最常用的法则,把它反过来求不定...

差值换元法常用于哪些数学领域?
答:差值换元法是一种常用的数学方法,广泛应用于多个领域。以下是差值换元法常用于的数学领域:1. 微积分:差值换元法在微积分中被广泛使用。它可以将复杂的积分问题转化为简单的代数问题,从而简化计算过程。例如,当被积函数包含根号或分式时,可以通过差值换元将其转化为多项式函数,然后利用多项式函数的...

怎样用换元法解方程?
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换元法怎么用?是什么意思
答:换元法是指引入一个或几个新的变量代替原来的某些变量的变量求出结果之后,返回去求原变量的结果。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,一定要使新变量取值范围对应于原变量的取值范围,不能缩小也不能扩大。可以先观察算式,可发现这种需换元法之算式中...

如何运用换元法解题?
答:换元法是一种重要的思想方法,它在初中数学有着广泛的应用。换元法的基本思想是引进新的变量,把一个复杂的数学问题转化为若干个简单的数学问题。只要把这些简单问题一加一解决,就可以使原来的复杂问题得到解决。因此换元法可以把问题化难为易,化繁为简,化未知为已知,并且能够开拓思路,获得运算的...