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教学重难点:教学目标:高考地位:一.基础训练:1.函数y=2x+的值域是________________。,则=满足,则的最大值为二.知识讲解1.定义:换元法是数学中一个非常重要而且应用十分广泛的解题方法。我们通常把未知数或变数称为元,所谓换元法,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,从而使复杂问题得到简单化,这叫换元法。换元的实质是转化,关键是构造元和设元。2.运用范围:它可以化高次为低次、化无理为有理、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。3.换元的方法主要有:.整体换元、均值换元、三角换元、局部换元(1).整体换元例1分解因式:解:设,则原式评注:此题还可以设,或,或。运用换元法分解因式,是将原多项式中的某一部分巧用一个字母进行代换,从而使原多项式的结构简化,进而便于分解因式.(2).均值换元,如遇到x+y=S形式时,设x=+t,y=-t等等。结合三角形角的关系与三角公式进行运算。我们使用换元法时,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,一定要使新变量范围对应于原变量的取值范围,不能缩小也不能扩大。如上几例中的t>0和α∈[0,]。例题:解方程组解:由①可设,,即,,代入②,得∴.∴∴原方程组的解为说明:本题若按常规设法,可设,,此时,﹒由于出现了分数,给运算带来麻烦,因此设,,此时,,没有出现分类,使运算变得简捷.换元的作用:①降次、②化分式方程为整式方程、③化繁为简。注明:此方法略难,重点生可以研究普通生有兴趣的研究(3)三角换元,应用于去根号,或者变换为三角形式易求时,主要利用已知代数式中与三角知识中有某点联系进行换元。如求函数y=+的值域时,易发现x∈[0,1],设x=sinα,α∈[0,],问题变成了熟悉的求三角函数值域。为什么会想到如此设,其中主要应该是发现值域的联系,又有去根号的需要。如变量x、y适合条件x+y=r(r>0)时,则可作三角代换x=rcosθ、y=rsinθ化为三角问题。例题:求函数y=3eq\r(x+2)-4eq\r(2-x)的值域.解:由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x+2≥0,,2-x≥0,))解得-2≤x≤2,所以函数的定义域为[-2,2].因为(eq\r(x+2))2+(eq\r(2-x))2=4,故可设eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\r(x+2)=2sinθ,,\r(2-x)=2cosθ,))(θ∈[0,eq\f(π,2)])则y=3×2sinθ-4×2cosθ=6sinθ-8cosθ=10sin(θ-φ)(.因为θ∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),所以θ-φ∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-φ,\f(π,2)-φ)).所以当θ=0时,函数取得最小值10sin(-φ)=10×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,5)))=-8;当θ=eq\f(π,2)时,函数取得最大值10sin(eq\f(π,2)-φ)=10cosφ=10×eq\f(3,5)=6.综上,函数的值域为[-8,6].例题:设点P(x,y)在椭圆上,求的最值(4)局部换元。局部换元又称整体换元,是在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,当然有时候要通过变形才能发现。例题:已知函数f(x)=4x-2xt+t+1在区间(0,+∞)上的图像恒在x轴上方,则实数t的取值范围是()A.(2+2eq\r(2),+∞)B.(-∞,2+2eq\r(2))C.(0,2+2eq\r(2))D.(2+2eq\r(2),8)选B令m=2x(m>1),则问题转化为函数f(m)=m2-mt+t+1在区间(1,+∞)上的图象恒在x轴的上方,即Δ=t2-4(t+1)<0或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Δ≥0,,\f(t,2)<1,,1-t+1+t>0,))解得t<2+2eq\r(2).即实数t的取值范围是(-∞,2+2eq\r(2)).巩固练习(基础版本):1已知求3.已知4.的零点5.方程4x+2x-2=0的解是6.的值域7.方程上有零点,则的取值范围是8.椭圆上的点到直线的最大距离是9.设的最小值是10.某民营企业生产A、B两种产品,根据市场调查与预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图1,B产品的利润与投资的算术平方根成正比,