在三角函數的化簡求值中,有下列一類數學問題,如果巧妙地構造互餘型對偶式,可以使得問題的求解化繁為簡,出奇制勝,意想不到。同理,在數學的其他分支(特别是二項式)中,如果巧妙的構造二項式類型的對偶式,也可以簡便快捷解題過程,起到事半功倍之功效。下面通過有限的幾個客觀數學實例,抛磚引玉,以飨讀者。
【三角對偶式回歸】
(感悟)構造三角型對偶式(角度不變,名稱互餘)後,本題巧妙地回避了誘導公式與和差角公式,隻是完成小學級别的加減乘除運算。
(感悟)構造三角型對偶式(角度不變,名稱互餘)後,本題巧妙地回避了積化和差與誘導公式
,隻是進行簡單的加減乘除運算和初步的誘導公式。
此題有多種解法(正餘弦定理就是上上之策),今給出構造三角互餘型對偶式的簡潔解法如下:
(感悟)構造三角型對偶式(角度不變,名稱互餘)後,巧妙回避了和差化積公式,倍角公式,誘導公式,快捷的完成本題求解。
以上的“三角互餘型對偶式”是三角函數求值中的常見方法,具體方法是:先構造出與要求解的問題A結構完成一緻(角度相應不變化),但三角名稱互餘的對偶式B,然後通過A與B之間的内在關聯(加減乘除)關系,求得A的三角函數值。
【二項對偶式探究】
下面是“二項型對偶式”在數學其他分支(二項式展開)中的具有靈活應用的親身體會:
(感悟)本題是一個著名的不等式(是初級次幂均值不等式的推廣),有許多不同的巧妙求解方法,但在此,我們創造性的給出“二項型對偶式”的巧妙解題方法。
(感悟)本題是一道傳統典型的二項式計算題目,變量賦值是完成二項式一般系數和的常用方法,但是這裡,卻巧妙的通過構造二項型對偶式完成了快捷求解。
(感悟)本題是一道傳統典型的二項式競賽計算題目,在平時的競賽培訓中,一般都是引進複數,利用二項式通項就,進行按部就班的求解。但是,此次卻給出了巧妙的二項型對偶式,對數利用複數的特征與計算,完成快捷計算。
(感悟)構造二項型對偶式,利用展開式的奇數項和,與偶數項和之間的關系,快捷解答。
(感悟)構造二項型對偶式,利用展開式的奇數項和,與偶數項和之間的關系,快捷解答。
【挑戰自我】
(感悟)構造三角型互餘式,利用誘導公式,快捷計算。
(感悟)構造二項型互餘式,并完成變量換元,結合二項式結構特征,快速求解。
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