初中数学竞赛辅导资料(47)
配方法
甲内容提要
1. 配方:这里指的是在代数式恒等变形中,把二次三项式a2±2ab+b2写成完全平方式
(a±b)2. 有时需要在代数式中添项、折项、分组才能写成完全平方式. 常用的有以下三种:
①由a2+b2配上2ab, ②由2 ab配上a2+b2, ③由a2±2ab配上b2. 2. 运用配方法解题,初中阶段主要有:
① 用完全平方式来因式分解
例如:把x4+4 因式分解.
原式=x4+4+4x2-4x2=(x2+2)2-4x2=…… 这是由a2+b2配上2ab. ② 二次根式化简常用公式:,这就需要把被开方数写成完全平方式.
例如:化简.
我们把5-2写成 2-2+3
=-2+ =(-)2.
这是由2 ab配上a2+b2.
③ 求代数式的最大或最小值,方法之一是运用实数的平方是非负数,零就是最小值.
即∵a2≥0, ∴当a=0时, a2的值为0是最小值. 例如:求代数式a2+2a-2 的最值. ∵a2+2a-2= a2+2a+1-3=(a+1)2-3
当a=-1时, a2+2a-2有最小值-3. 这是由a2±2ab配上b2
④ 有一类方程的解是运用几个非负数的和等于零,则每一个非负数都是零,有时就需
要配方.
例如::求方程x2+y2+2x-4y+5=0 的解x, y. 解:方程x2+y2+2x-4y+1+4=0.
配方的可化为 (x+1)2+(y-2)2=0. 要使等式成立,必须且只需.
解得
此外在解二次方程中应用根的判别式,或在证明等式、不等式时,也常要有配方的知识和技巧.
乙例题
例1. 因式分解:a2b2-a2+4ab-b2+1.
解:a2b2-a2+4ab-b2+1=a2b2+2ab+1+(-a2+2ab-b2) (折项,分组)
=(ab+1)2-(a-b)2 (配方)
=(ab+1+a-b)(ab+1-a+b) (用平方差公式分解)
本题的关鍵是用折项,分组,树立配方的思想. 例2. 化简下列二次根式:
①; ②; ③. 解:化简的关键是把被开方数配方
①==
==2+.
②===
==.
③=
= ===
=2-.
例3. 求下列代数式的最大或最小值:
① x2+5x+1; ② -2x2-6x+1 .
解:①x2+5x+1=x2+2×x+-+1
=(x+)2-.
∵(x+)2≥0,其中0是最小值. 即当x=时,x2+5x+1有最小值-. ②-2x2-6x+1 =-2(x2+3x-)
=-2(x2+2×x+-) =-2(x+)2+
∵-2(x+)2≤0,其中0是最大值, ∴当x=-时,-2x2-6x+1有最大值. 例4. 解下列方程:
①x4-x2+2xy+y2+1=0 ; ②x2+2xy+6x+2y2+4y+10=0. 解:①(x4-2x2+1)+(x2+2xy+y2)=0 . (折项,分组) (x2-1)2+(x+y)2=0. (配方)
根据“几个非负数的和等于零,则每一个非负数都应等于零”. 得
∴ 或
②x2+2xy+y2+6x+6y+9+y2-2y+1=0 . (折项,分组) (x+y)2+6(x+y)+9+y2-2y+1=0.
(x+y+3)2+(y-1)2=0. (配方) ∴ ∴
例5. 已知:a, b, c, d 都是整数且m=a2+b2, n=c2+d2, 则mn也可以表示为两个整
数的平方和,试写出其形式. (1986年全国初中数学联赛题) 解:mn=( a2+b2)( c2+d2)= a2c2+ +a2d2 +b2 c2+ b2 d2
= a2c2+ b2 d2+2abcd+ a2d2 +b2 c2-2abcd (分组,添项) =(ac+bd)2+(ad-bc)2
例6. 求方程 x2+y2-4x+10y+16=0的整数解 解:x2-4x+16+y2+10y+25=25 (添项) (x-4)2+(y+5)2=25 (配方)
∵25折成两个整数的平方和,只能是0和25;9和16. ∴
由得
同理,共有12个解……
丙练习47
1. 因式分解:
①x4+x2y2+y4 ; ②x2-2xy+y2-6x+6y+9 ; ③x4+x2-2ax-a2+1. 2. 化简下列二次根式: ① (-<x<); ② (1 ③; ④; ⑤; ⑥; ⑦(14+6)÷(3+); ⑧()2+. 3求下列代数式的最大或最小值: ①2x2+10x+1 ; ②-x2+x-1. 4.已知:a2+b2-4a-2b+5 . 求:的值. 5.已知:a2+b2+c2=111, ab+bc+ca=29 . 求:a+b+c的值. 6.已知:实数a, b, c 满足等式a+b+c=0, abc=8 . 试判断代数式值的正负. (1987年全国初中数学联赛题) 7.已知:x= . 求:. (1986年全国初中数学联赛题) 8.已知:a2+c2+2(b2-ab-bc)=0 . 求证:a=b=c. 9. 解方程: ①x2-4xy+5y2-6y+9 ; ②x2y2+x2+4xy+y2+1=0 ; ③5x2+6xy+2y2-14x-8y+10=0. 10.求下列方程的整数解: ①(2x-y-2)2+(x+y+2)2=5; ②x2-6xy+y2+10y+25=0. 返回目录 参考答案
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