方法7 局部处理
整体和局部是同一事物的两个方面.有些数学问题从整体上处理难以解决,就必须先分析研究问题的某一部分,得出初步结论后,再进一步研究,从而使数学问题获得解决.这种分析问题和解决问题的思维方法称为局部处理法.
【例1】 (局部固定法)若a>0,b>0,2ab+a+2b=3,则a+2b的最小值是( )
A. B.1 C.2 D.
解析:C a>0,b>0,3=2ab+a+2b≤( )2+(a+2b),当且仅当a=2b时取等号,因此(a+2b)2+4(a+2b)-12≥0,即(a+2b+6)·(a+2b-2)≥0,解得a+2b≥2,所以当a=2b=1时,a+2b取得最小值2.故选C.
训练1 已知函数f(x)=a(2x-2-x)+bx+1,若f(2)=5,则f(-2)=-3.
解析:令g(x)=a(2x-2-x)+bx, x∈R,g(-x)=a(2-x-2x)-bx=-[a(2x-2-x)+bx]=-g(x),所以g(x)为奇函数,则有g(-2)=-g(2),因为f(2)=g(2)+1=5,所以g(2)=4,则g(-2)=-g(2)=-4,所以f(-2)=g(-2)+1=-3.
【例2】 (局部突破法)如图,在三棱台DEF-ABC中,平面ADFC⊥平面ABC,∠ACB=∠ACD=45°,CD=2BC.
证明:EF⊥DB.
证明:作DH⊥AC于点H,连接BH(图略).
因为平面ADFC⊥平面ABC,而平面ADFC∩平面ABC=AC,所以DH⊥平面ABC,从而DH⊥BC.
因为∠ACB=∠ACD=45°,所以CD=CH=2BC,则CH=BC.
取三棱锥D-HBC,如图,在△CBH中,
BH2=CH2+BC2-2CH·BCcos 45°=BC2,即BH2+BC2=CH2,所以BH⊥BC.
由棱台的定义可知,EF∥BC,所以DH⊥EF,BH⊥EF,
又BH∩DH=H,所以EF⊥平面BHD,而DB 平面BHD,所以EF⊥DB.
训练2 (1)若双曲线x2-=1的两条渐近线与椭圆M:+=1(a>b>0)的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为( )
A.-1 B.-1
C. D.
解析:B 由题意知,双曲线x2-=1的一条渐近线是y=x,记它与椭圆M在第一象限的交点为A,椭圆M的左、右焦点记为F1,F2,则根据正六边形的性质知△AF1F2是直角三角形,且∠F1AF2=90°,∠AF2F1=60°,|F1F2|=2c,所以|AF1|=c,|AF2|=c.由椭圆的定义|AF1|+|AF2|=2a,得出c+c=2a,所以椭圆M的离心率e===-1.故选B.
(2)求证:对于一切x>0,都有xln x≥-.
证明:先证明局部问题:xln x≥-,记f(x)=xln x,f'(x)=ln x+1=0,即x=,
故f(x)在( 0,)单调递减,( ,+∞)单调递增,则f(x)min=f( )=-,xln x≥-,
同理记g(x)=-,则g(x)≤-,原不等式即证.
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整体和局部是同一事物的两个方面.有些数学问题从整体上处理难以解决,就必须先分析研究问题的某一部分,得出初步结论后,再进一步研究,从而使数学问题获得解决.这种分析问题和解决问题的思维方法称为局部处理法.
【例1】 (局部固定法)若a>0,b>0,2ab+a+2b=3,则a+2b的最小值是( )
A. B.1
C.2 D.
训练1 已知函数f(x)=a(2x-2-x)+bx+1,若f(2)=5,则f(-2)= .
【例2】 (局部突破法)如图,在三棱台DEF-ABC中,平面ADFC⊥平面ABC,∠ACB=∠ACD=45°,CD=2BC.
证明:EF⊥DB.
训练2 (1)若双曲线x2-=1的两条渐近线与椭圆M:+=1(a>b>0)的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为( )
A.-1 B.-1
C. D.
(2)求证:对于一切x>0,都有xln x≥-.
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