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高中数学丨解题思路「运用函数思想」六种方法再解取值范围问题

函数是中学数学的一个重要概念,它打散在数学的各个章节中,必修一中主要讲了函数的概念、图象和性质以及几类典型的函数,函数思想是对函数内容在更高层次上的抽象、概括的思维,从函数各部分内容的内在联系和整体角度来考虑和解决问题.函数思想贯穿于高中代数的全部内容,它是在学习指数函数、对数函数以及三角函数的过程中逐渐形成,并为研究这些函数服务的,亦可以研究方程、不等式、数列、解析几何等其他内容当中。

函数思想可用于解决函数问题,也可用于解决非函数问题.

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我们先来看下题目

【已知非负实数a,b,c满足a+b+c=1,求(c-a)(c-b)的取值范围。】

分析:解决方式大多是基于不等式的视角。事实上,函数视角还是我们最熟悉、最有用的思想方法。本题属于多变量最值问题,可以考虑将变量逐个取为主元讨论,转化为函数的累次极值问题,具体如下:

解法一:依次视a,c为主元,逐次求极值.

解法二:利用等差中项引入参数,逐次求极值.

解法三:利用圆的参数方程(即三角代换),逐次求极值.

解法四:利用球坐标代换,逐次求极值.

解法五:利用差值代换,化归为方程的根分布,再逐次求极值.

解法六:利用差值代换,化归为数形结合求,再逐次求极值.

本题的六种解法实质为同一思想,尽管均为逐个取定主元后的累次极值,但表现形式却多姿多彩,值得玩味。本题是拓展函数思想的好素材,值得师生共同研讨,提升自身素养。

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