换元法怎么理解?

换元法怎么理解?如这道题

已知f(x-1)=x²-3x+2,求f(x+1)的解析式

如果采用换元法,则有x-1=t,即x=t+1

于是f(t)=(t+1)²-3(t+1)+2

接下来为什么要把函数解析式化成f(t)=t²-t——化成一元二次函数的标准形at^2+bt+c,简单且与习惯表示方式相符。

那么又为什么可以得出f(x)=x²-x——函数中的对应关系其实与自变量所用的字母无关。

因习惯上用x表示自变量,y代表因变量,所以把t换成通常的自变量x了。

在求反函数时,先解出x=h(y), 然后x, y互换,就是这个道理。

又为什么可以得出f(x+1)=(x+1)²-(x+1)=x²+x——你也可以使用关系式 f(t)=t²-t,然后令 t=x+1, 得f(x+1)=(x+1)²-(x+1)=x²+x。这样或许更好理解一些。

解一些复杂的 因式分解问题,常用到换元法,即对结构比较复杂的多项式,若把其中某些部分看成一个整体,用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化,明朗化,在减少 多项式项数,降低多项式结构复杂程度等方面有独到作用。

换元法又称变量替换法 , 是我们解题常用的方法之一 。利用换元法 , 可以化繁为简 , 化难为易 , 从而找到解题的捷径 。

换元法是指引入一个或几个新的变量代替原来的某些变量(或代数式),对新的变量求出结果之后,返回去求原变量的结果.换元法通过引入新的元素将分散的条件联系起来,或者把隐含的条件显示出来,或者把条件与结论联系起来,或者变为熟悉的问题.其理论根据是等量代换.

高中数学中换元法主要有以下两类:

(1)整体换元:以“元”换“式”。

(2)三角换元 ,以“式”换“元”。

(3)此外,还有对称换元、均值换元、万能换元等.换元法应用比较广泛。如解方程,解不等式,证明不等式,求函数的值域,求数列的通项与和等,另外在解析几何中也有广泛的应用。

整体换元

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。例如 解不等式:4^x +2^x -2≥0,先变形为2^2x,设2^x =t(t>0),从而变为熟悉的 一元二次不等式求解和指数方程的问题。

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=√1-x^2的 值域时,若x∈[-1,1],设x=sin α ,sinα∈[-1,1 ],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^2+y^2 =r^2(r>0)时,则可作三角代换x=rcosθ、y=rsinθ化为三角问题。

均值换元

如遇到x+y=2S形式时,设x= S+t,y= S-t等等。

例如清华大学自主招生考试题,已知a,b为非 负实数,M=a^4+b^4,a+b=1,求M的最值

可令a=1/2-t,b=1/2+t(0≤t≤1/2),带入M,M=2×(t^2+3/4)^2-1,由二次函数性质知M(min)=1/8,M(max)=1.

等量换元

设 x+y=3

x=t+2,y=v-3 ,多在 二重积分中用到。

非等量换元

设 u=(x+y)+3(x+y)

设x+y=S,也叫 整体换元法。

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第1个回答  2017-02-19

因为你用t替换的x-1,不是替换的x,所以不能写成你写的那个式子

但是你可以用关于t的式子表示x,即x=t+1

追问

那到最后为什么又可以直接把t换成x得出解析式?

追答

变成f(t)的式子后 相当于是一个关于未知数t的关系式 

而x也是一个未知数 所以说他们是一样的 都是未知数 ,这时候可以互相替换了

最后用x+1替换x就可以最终求出答案了。。

那么一开始为什么要换元呢?

因为你看题目给的那个式子 f(x-1)=......后面却不是x-1怎样怎样的形式 而是x的式子

所以你要先找一个其他字母比如t替换x-1,这样让=前是f(t),=后也是关于t的式子,,,这就是正常的式子了~~

既然t与x一样都是一个字母 所以你把t全改成x这个式子就写好了

明白了没?

我是这样理解的

高一时云里雾里的 学着学着就慢慢明白了 熟能生巧哦

很多题多想想自己就会了~~

第2个回答  2017-02-19
咳咳 首先要求f(x)解析式 让t=x-1 然后反解出x 在解析式里用t代替x 最后得到的式子就变成f(t)=一个关于t的解析式 未知数是t 把式子里的t换成x就是f(x)的表达式 这个可以理解吧追答

然后你的f(x+1)就是关于新变量x+1的解析式 把你刚算出来的表达式里的x换成x+1就是答案了

你可能是没有理解透f(x)中未知数x的概念 多做题培养感觉吧 (我以前好像也是疑惑这个 后面就好了😂哈哈)

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第3个回答  2017-02-19
……t=x-1 你换下项不就成了x=t+1了么…
然后直接将原方程式里的x全替换成t+1
不用多想,这是你前面自个导出来的…追问

理解不了为什么可以这样替换啊?

追答

……我也理解不了你为什么理解不了,可是如果你直接将x换成t这题出的不就没意义了么…

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