高中數(shù)學(xué)里的那些“積化和差”與“和差化積”

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  作者:學(xué)夫子
  數(shù)學(xué)史上,人們創(chuàng)造了乘除法,卻發(fā)現(xiàn)乘除法在帶來便利的同時,其本身的運(yùn)算卻非常復(fù)雜。于是人們就開始尋找將乘除法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加減法運(yùn)算的方法,由于這樣的需要,人們發(fā)明了對數(shù),發(fā)現(xiàn)了三角函數(shù)里的各種公式。在中學(xué)數(shù)學(xué)里也有不少這樣的思想。
  一:韋達(dá)定理

     
  數(shù)學(xué)史上,人們創(chuàng)造了乘除法,卻發(fā)現(xiàn)乘除法在帶來便利的同時,其本身的運(yùn)算卻非常復(fù)雜。于是人們就開始尋找將乘除法運(yùn)算轉(zhuǎn)化為加減法運(yùn)算的方法,由于這樣的需要,人們發(fā)明了對數(shù),發(fā)現(xiàn)了三角函數(shù)里的各種公式。在中學(xué)數(shù)學(xué)里也有不少這樣的思想。
  二:指數(shù)對數(shù)運(yùn)算
  要說高中數(shù)學(xué)里的純粹計算,指數(shù)對數(shù)自然錯不過。形如已知x+x-1 =3“求x2+x-2“的題目,相信各位見得不少,其實(shí)歸根到底,這也是“兩數(shù)和差,乘積,平方和”等之間的轉(zhuǎn)化的基本格式??已知其中兩個,求另外一個,偶爾再來個立方和之類,但本質(zhì)上還是這三者之間的轉(zhuǎn)化。
  三:三角函數(shù)
  三角函數(shù)里的一些公式本就具有和與積的特征,且看

     
  題目很簡單,卻透露出對公式的全方位理解的重要性。不僅是公式的直接應(yīng)用,三角函數(shù)里還有專門為此而設(shè)計的題目,近年頗受歡迎,比如:

     
  很容易看出來,這也是“知道a2+b2和a+b,求ab”的題型,只是換上了三角函數(shù)的外衣。
  四:解三角形

     
  如果當(dāng)初你對這道題“為什么要那樣做”感到疑惑,現(xiàn)在應(yīng)該能夠理解。因?yàn)樵谶@個三角形中,兩邊之和為一常數(shù),而面積又涉及到兩邊乘積,自然就需要抬出余弦定理。
  五:解析幾何
  韋達(dá)定理在高中數(shù)學(xué)里的應(yīng)用,要數(shù)解析幾何最為頻繁:解析幾何里的距離公式是一平方和的形式,這本就是“和與積”轉(zhuǎn)化的橋梁‘;橢圓雙曲線的定義中,涉及到兩邊之和(或差)是一常數(shù),結(jié)合上解三角形的內(nèi)容,便成為考試的一大熱點(diǎn);中點(diǎn)坐標(biāo)公式,斜率公式等無一不涉及到兩數(shù)的和差,這些使得韋達(dá)定理等思想成為了解這一類題的主流方法。
  六:不等式

     
  前面的內(nèi)容全都是等式方面的轉(zhuǎn)化,不等式里的轉(zhuǎn)化自然也少不了這一點(diǎn),看看那一大串所謂的均值不等式吧
  解:利用均值不等式將ab化成a+b,最后解a+b的不等式即可。(來源:學(xué)夫子數(shù)學(xué)博客)


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