[“正难则反”的解题策略] 正难则反策略

  解题时,由条件到结论的正向思考是常用的思考方法,但有些问题按照这种顺推的思维方式很难得到解决,即正面解决有困难.此时不妨改变思维方向,从反面入手,往往能事半功倍,这就是“正难则反”.
  一、排除法
  例1.已知y=log(2-ax)在[0,1]上是x的减函数,则a的取值范围是( )
  A. (0,1) B. (1,2) C. (0,2) D. (2,+∞)
  分析:本题是关于复合函数单调性的综合题,由于设问角度新颖别致,因而正面求解较为困难.我们可以从选择项入手.
  若a∈(0,1),则y=logx和y=2-ax都是减函数,由复合函数性质可知y=log(2-ax)是增函数,与题设矛盾,故可排除A,C.
  若a∈(2,+∞),取a=10,则y=log(2-10x)在[0,1]上有时无意义,从而排除D,故选B.
  例2.不等式组x>0>?摇的解集是( )
  A. {x|0<x<2} B. x|0<x<
  C. {x|0<x<} D. {x|0<x<3}
  分析:若直接解不等式组,则耗费大量的时间仍难得其解时,内心的焦虑慌乱很可能导致考试的溃败.观察选项可知2<<<3,将x=2与x=代入第二个不等式检验,得x=2适合,而x=不适合,故应选C.
  二、补集法
  例3.四面体的顶点和各棱中点共10个点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有( )
  A. 150种 B. 147种 C. 144种 D. 141种
  分析:本题直接解较难,宜从反面入手,先找出取四点能共面的不同取法种数,然后用补集得出结果.该10个点取四个能共面的点可分三类,其中每个面上6个点中任取4点能共面,即有4C种,又每条棱上三点和对棱中点共面,即有6种,又对棱中点共面有3种情况,所以从这10点中取4个不共面的点,不同取法有C-4C-6-3=141种,故选D.
  例4.试求常数m的范围,使曲线y=x的所有弦都不能被y=m(x-3)垂直平分.
  分析:“不能”的反面是“能”,被直线垂直平分的弦的两端点关于此直线对称,问题转化为“抛物线上存在两点关于直线y=m(x-3)对称,求m的取值范围”,再求出m的取值集合的补集即为原问题的解.
  解:抛物线上两点(x,x),(x,x)关于直线y=m(x-3)对称,满足=m(-3)=-
  所以x+x=m(x+x-6)x+x=-
  消去x,得:2x+x++6m+1=0
  ∵x∈R
  ∴△=()-8(+6m+1)>0
  ∴(2m+1)(6m-2m+1)<0
  ∴m<-
  即当m<-时,抛物线上存在两点关于直线y=m(x-3)对称,而原题要求所有弦都不能被直线垂直平分,则所求m的范围为m≥.
  三、反面入手的分析法
  例5.设二次函数f(x)=ax+bx+c(a>0),方程f(x)-x=0的两个根x,x满足0<x<x<,
  (Ⅰ)当x∈(0,x)时,证明:x<f(x)<x;
  (Ⅱ)设函数f(x)的图像关于直线x=x对称,证明:x<.
  分析:本题从条件出发,总觉得无从入手,不妨从结论出发,寻找结论成立的充分条件.
  证明:(Ⅰ)欲证:x<f(x)<x
  只需证:0<f(x)-x<x-x
  即证:0<a(x-x)(x-x)<x-x
  两边同除以正数a(x-x)
  只需证:0<x-x<
  而这可由已知条件0<x<x<x<推得,所以结论成立.
  (Ⅱ)欲证:x<
  只需证:x-<0
  由于x=-,x+x=-
  因此只需证:--(--x)<0
  即证:(x-)<0
  而这由已知条件可知,显然成立,所以命题得证.
  四、反证法
  例6.设f(x)=x+ax+b,求证:|f(1)|、|f(2)|、|f(3)|中至少有一个不小于.
  分析:由这一例题的结论可知这是一个证明不等式的问题,因用其他常规方法证明有困难,所以采用反证法加以证明.
  证明:假设|f(1)|<、|f(2)|<、|f(3)|<,则有-<1+a+b<-<4+2a+b<-<9+3a+b<
  于是有-<a+b<--<2a+b<--<3a+b<-
  由前两式,得:-4<a<-2
  由后两式,得:-6<a<-4
  这两式显然互相矛盾,所以假设不成立,所以原命题正确.
  注意:凡是遇到“至少”“至多”“唯一”或含有否定词的命题证明时,多用反证法.
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