初一数学竞赛讲座
解:由2x+1=0、x-3=0、x-6=0 分别求得:x= -1/2, x=3, x=6
当x??当?1时,原式= -(2x+1)+(x-3) - (x-6)= -2x+2 21?x?3时,原式= (2x+1)+(x-3) - (x-6)= 2x+4 2当3?x?6时,原式= (2x+1)-(x-3) - (x-6)= 10
当x≥6时,原式= (2x+1)-(x-3) + (x-6)= 2x-2
当x??1??2x?2,2时? 当?1时?2x?4,2?x?3∴原式=? 当3?x?6时?10,? 当x?6时?2x-2,评注:用零点分段法,通过零点分段将绝对值去掉,从而化简式子,解决问题是解决含绝对值问题的基本方法。 例2 已知
2x?15?3x?1?x?,求x?1?x?3的最大值和最小值。(第六届迎春杯决赛试题) 322x?15?3x7 得: x? ?1?x?3211分析:先解不等式,求出x的范围,然后利用绝对值的几何意义来求最大值和最小值。 解:解不等式
-3 0 7 111 x?1?x?3的几何意义是x到1的距离与x到-3的距离的差,从上图中可以看出:当x≤-3时这差取得最大值4,因x?773,则当x?时这差取得最小值?3. 111111评注:1、本题是采用数形结合的思想,用绝对值的几何意义来解题。
2、本题求得x的范围后,也可用零点分段法将x?1?x?3化简,然后求出最大值和最小值。
当x??3时 ??1?x?x?3?4,7 x?1?x?3=?1?x?x?3??2?2x,当?3?x??11?73由上式可以看出:当x≤-3时取得最大值4,当x?时取得最小值?3
1111
例3 解方程 x?x?3.1415926 ? y?11?2y?7.13 ?0 8(第六届华杯赛决赛初一试题)
分析:两个非负数的和是0,这两个非负数必须都是0。 解:由原方程得
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?x?x?3.1415926?0 (1)? ? 11y??2y?7.13?0 ( 2 ) ?8? 由(1)得:x?x?3.1415926
从而 x=x-3.1415926或x=3.1415926-x,所以x=1.5707963 由(2)得:y?11?2y?7.13 81111?2y?7.13 或y??7.13?y 8817011151 所以 y= 或 y=
200600?.5707963x?1.5707963??x?1?1701 于是,原方程的解是 ? ?y?1151 y? ??200600?? 从而 y?评注:两个非负数的和是0,这两个非负数必须都是0是解题中常用的一个结论。本题中,求
x?x?3.1415926中的x值也可以用绝对值的几何意义来解,x?x?3.1415926表示x到原
点与到3.1415926的距离相等,因而x是原点与点3.1415926连结线段的中点,即x=1.5707963
例4 有理数a,b,c均不为0,且a?b?c?0.设x?||a||b||c|??|,试求代数式b?cc?aa?bx19?99x?2000之值。(第11届希望杯培训题)
分析:要求代数式x19?99x?2000的值,必须求出x的值。根据 x的特征和已知条件,分析a
与b+c,b与a+c,c与a+b的关系,从而求出x的值。 解:由a,b,c均不为0,知b?c,c?a,a?b均不为0.
∵a?b?c?0. ∴a??(b?c),b??(c?a),c??(a?b).
abc??1,??1,??1, b?cc?aa?b又a,b,c中不能全同号,故必一正二负或一负二正.
|a||b||c|所以中必有两个同号,即其值为两个+1,一个-1或两个-1,一个+,,b?cc?aa?b即 1. ∴
|a||b||c||a||b||c|????1, ∴ x???b?cc?aa?bb?cc?aa?b19因此,x?99x?2000?1?99?2000?1902.
?1.
例5已知a、b、c为实数,且(第8届希望杯试题)
ab1bc1ca1abc?,?,?,求的值。 a?b3b?c4c?a5ab?bc?ca 17 / 81
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分析:直接对已知条件式进行处理有点困难,根据已知条件式的结构特征,可以将它们两边取倒数。 解:由已知条件可知a≠0,b≠0,c≠0,对已知三式取倒数得:
111111??3, ??4, ? ?5 abbcca111 三式相加除以2得:???6
abcab?bc?ca111abc1 因为= ????6,所以
abcabcab?bc?ca6
例6 求方程x?2?x?3?1的实数解的个数。(1991年祖冲之杯数学邀请赛试题) 分析:1可以化成:?x?2???x?3?,于是x?2?x?3??x?2???x?3?
由绝对值的性质:若ab≤0,则a?b?a?b可得(x-2) (x-3)≤0 从而求得x 解:原方程可化为:x?2?x?3??x?2???x?3?
则 (x-2) (x-3)≤0,所以??x?2?0?x?2?0,所以2≤x≤3 或?x?3?0x?3?0?? 因此原方程有无数多个解。
评注:本题很巧妙地将“1”代换成?x?2???x?3?,然后可利用绝对值的性质来解题。在解数学竞赛题时,常常要用到“1”的代换。
例7 求关于x的方程 x?2?1?a?0 (0?a?1)的所有解的和。
解:由原方程得 x?2?1?a,∴x?2?1??a
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