将上式代入方程中,整理可得
因为存在实数满足方程,所以
解得
故的取值范围为
整体代换是运用整体思想处理问题的一种方法,其基本思想是把问题中的某些对象作为一个整体考虑,从而发现问题的内在联系,找到求解的思路。运用整体思想解题的关键是“整体”的选择与确定。
例6:已知,证明:。
分析:已知函数的自变量为,要证明的函数的自变量为,想把转化为,则联想到诱导公式,所以可考虑整体代换。
证明:设,则
=
=
=
=
又,所以
六、增量代换
在不等式中,若知,则令(其中称之为增量),将不等式转化为相等关系,巧作变换,即可进行论证,这种方法称为“增量法”。这种方法特别对于对称不等式的证明显出奇特的作用。
例7 设为正数,且,试证:
证明:设,则
∴
即,等于当且仅当即时成立
代换法在解数学问题有它的独特功效,当然不是解决问题的唯一方法。我们使用代换法解题,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,不能扩大也不能缩小。