专题28 纵观全局——整体思想
阅读与思考
解数学问题时,人们习惯了把它分成若干个较为简单的为,然后在分而治之,各个击破。与分解、分部处理问题相反,整体思想是将问题看成一个完整的整体,从大处着眼,有整体入手,突出对问题的整体结构的分析和改造,把一些看似彼此孤立、实质上紧密联系的量作为整体考虑,从整体上把握问题的内容和解题方向的策略,往往能找到简捷的解题方法,解题中运用整体思想解题的具体途径主要有:
1.整体观察
2.整体设元
3.整体代入
4.整体求和
5.整体求积
注:既看局部,又看整体;既见“树木”,又见“森林”,两者互用,这是分析问题和解决问题的普遍而有效的方法.
例题与求解
【例1】某市抽样调查了1000户家庭的年收入,其中年收入最高的只有一户,是38000元。由于将这个数据输入错了,所以计算机显示的这1000户的平均年收入比实际平均年收入高出了342元,则输入计算机的那个错误数据是
.
(北京市竞赛题)
解题思路:有1000个未知量,而等式只有两个,显然不能分布求出每个未知量,不妨从整体消元.
注:有些问题要达到求解的目的,需要设几个未知数,但在解答的过程中,这些未知数只起到沟通已知与未知的辅助的作用,因此可“设而不求”,通过整体考虑,直接获得问题的答案.
【例2】设是不全相等的任意数,若,则()
(全国初中数学联赛试题)
A.都不小于零
B.都不大于零
C.至少有一个小于零
D.至少有一个大于零
解题思路:由于的任意性,若孤立地考虑,则很难把握的正负性,应该考虑整体求出的值.
【例3】如果a满足等式,试求的值.
(天津市竞赛题)
解题思路:不能直接求出的值,可寻求待求式子分子分母与条件等式的联系,然后把条件等式整体代入求值.
注:整体思想在代数式的化简与求值、解方程(组)、几何证明等方面有广泛的应用,整体代入、叠加叠乘、整体运算、整体设元、几何补形等都是整体思想的体现.
【例4】已知,代数式,求当时,代数式的值.
(北京市“迎春杯”竞赛试题)
解题思路:的值无法求出,将给定的值分别代入对应的代数式,寻找已知式与待求式之间的联系,整体代入求值.
【例5】已知实数满足方程组.
求的值.
(上海市竞赛题)
解题思路:将上述六个式子看成整体,通过⑥-⑤,④-③,②-①分别得到.
【例6】如图,将1,2,3,4,5,6,7,8,9,10这十个数分别填入图中的十个圆圈内,使得任意连续相邻的五个圆圈内的数的和均不大于某一个整数M,求M得最小值并完成你的填图.
(北京市“迎春杯”竞赛试题)\
解题思路:解答此题的关键是根据题意得出,这是本题的突破口.
注:在解答有同一结构的问题时,可将这一相同结构看作一个整体,用一个字母代换,以此达到体现式子结构的特点,化繁为简的目的.
能力训练
1.已知密码:3·ABCPQR=4·PQRABC,其中每个字母都表示一个十进制数字,将这个密码翻译成式子是
2.若a,b,c的值满足,则
(“城市杯”竞赛试题)
3.角中有两个锐角和一个钝角,其数值已经给出,在计算的值时,全班得到23.5°,24.5°,25.5°这样三个不同结果,其中确有正确的答案,则正确的答案是
4.如果,那么=
(“希望杯”邀请赛试题)
5.已知都是正数,设,那么与的大小关系是
.
(北京市“迎春杯”竞赛试题)
6.若方程组有解,则
(湖北省武汉市选拔赛试题)
7.若正数满足不等式,则的大小关系是()
A.
B.
C.
D.
8.若,则的值是()
A.
B.
C.
D.
9.在一家三口人中,每两个人的平均年龄加上余下一人的年龄分别得到47,61,60,那么这三人中最大年龄与最小年龄的差是()
A.
B.
C.
D.
10.设,满足等式,则
中至少有一个值()
A.
B.
C.
D.
(全国初中数学联赛试题)
11.12.有一个四位数,把它从中间分成两半,得到前、后两个两位数,将前面的两位数的末尾添一个零,然后加上前后两个两位数的乘积,恰好等于原来的四位数,又知道原数的个位数字为5,试求这个四位数.
(江苏省竞赛试题)
13.代数式中,可以分别取+1或-1.
(1)证明代数式的值都是偶数.
(2)求这个代数式所能取到的最大值.
(“华罗庚金杯”竞赛试题)
14.如图,在六边形的顶点处分别标上数1,2,3,4,5,6,能否使任意三个相邻顶点处的三数之和(1)大于9?(2)大于10?
若能,请在图中标出来;若不能,请说明理由.
(江苏省竞赛试题)