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1、2019-2020年九年級數(shù)學(xué)競賽輔導(dǎo)講座第六講轉(zhuǎn)化一可化為一元
二次方程的方程
數(shù)學(xué)(家)特有的思維方式是什么?若從量的方面考慮,通常運(yùn)用符號進(jìn)行形式化抽象,在一個(gè)概念和公理體系內(nèi)實(shí)施推理計(jì)算,若從“轉(zhuǎn)化”這個(gè)側(cè)面又該如何回答?匈牙利女?dāng)?shù)學(xué)家路莎?彼得在《無窮的玩藝》一書中寫道:“作為數(shù)學(xué)家的思維來說是很典型的,他們往往不對問題進(jìn)行正面攻擊,而是不斷地將它變形,直至把它轉(zhuǎn)化為已經(jīng)能夠解決的問題.”
轉(zhuǎn)化與化歸是解分式方程和高次方程(次數(shù)高于二次的整式方程)的基本思想.解分式方程,通過去分母和換元;解高次方程,利用因式分解和換元,轉(zhuǎn)化為一元二次方程或一元一次方程去求解.
【例題求解】
2、
【例1】若2x2-5x+--5=0,貝y的值為.
2x2—5x+1
思路點(diǎn)撥視為整體,令,用換元法求出即可.
【例2】若方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,貝實(shí)數(shù)的取值范圍是()
A.B.C.D.
思路點(diǎn)撥通過平方有理化,將無理方程根的個(gè)數(shù)討論轉(zhuǎn)化為一元二次方程實(shí)根個(gè)數(shù)的討論,但需注意注的隱含制約.
注:轉(zhuǎn)化與化歸是一種重要的數(shù)學(xué)思想,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與解數(shù)學(xué)題中,我們常常用到下列不同途徑的轉(zhuǎn)化:實(shí)際問題轉(zhuǎn)化大為數(shù)學(xué)問題,數(shù)與形的轉(zhuǎn)化,常量與變量的轉(zhuǎn)化,一般與特殊的轉(zhuǎn)化等.
解下列方程:
(1)x2+3x+蘭土4=耳;
2x2+2x—83x2+9x12
(2) ;
(3).
按照常規(guī)
3、思路求解繁難,應(yīng)恰當(dāng)轉(zhuǎn)化,對于(1),利用倒數(shù)關(guān)系換元;對于(2),從受到啟示;對于(3),設(shè),貝可導(dǎo)出、的結(jié)果.
注:換元是建立在觀察基礎(chǔ)上的,換元不拘泥于一元代換,可根據(jù)問題的特點(diǎn),進(jìn)行多元代換.
【例4】若關(guān)于的方程只有一個(gè)解(相等的解也算作一個(gè)),試求的值與方程的解.
思路點(diǎn)撥先將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,把分式方程解的討論轉(zhuǎn)化為整式方程的解的討論,“只有一個(gè)解”內(nèi)涵豐富,在全面分析的基礎(chǔ)上求出的值.
注:分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程不一定是等價(jià)轉(zhuǎn)化,有可能產(chǎn)生增根,分式方程只有一個(gè)解可能足轉(zhuǎn)化后所得的整式方程只有一個(gè)解,也可能是轉(zhuǎn)化后的整式方程有兩個(gè)解,而其中一個(gè)是原方程的增根,故分
4、式方程的解的討論,要運(yùn)用判別式、增根等知識全面分析.【例5】已知關(guān)于的方程有兩個(gè)根相等,求的值.
思路點(diǎn)撥通過換元可得到兩個(gè)關(guān)于的含參數(shù)的一元二次方程,利用判別式求出的值.
注:運(yùn)用根的判別式延伸到分式方程、高次方程根的情況的探討,是近年中考、競賽中一類新題型,盡管這種探討仍以一元二次方程的根為基礎(chǔ),但對轉(zhuǎn)換能力、思維周密提出了較高要求.
學(xué)歷訓(xùn)練
1?若關(guān)于的方程有增根,則的值為;若關(guān)于的方程曾=一1的解為正數(shù),則的取值
范圍是
2. 解方程++++=得.
x(x一1)x(x+1)(x+1)(x+2)(x+9)(x+10)12
3. 已知方程有一個(gè)根是2,貝4.
4. 方程
5、的全體實(shí)數(shù)根的積為()
A.60B.一60C.10D.—10
5.解關(guān)于的方程不會(huì)產(chǎn)生增根,則是的值是()
A.2B.1C.不為2或一2D.無法確定
6.已知實(shí)數(shù)滿足,那么的值為()
A.1或一2B.一1或2C.1D.一2
7.(1)如表,方程1、方程2、方程3、,是按照一定規(guī)律排列的一列方程,解方程1,
并將它的解填在表中的空格處;
(2)若方程()的解是=6,=10,求、的值.該方程是不是(1)中所給的一列方程中的一個(gè)方程?如果是,它是第幾個(gè)方程?
(3) 請寫出這列方程中的第個(gè)方程和它的解,并驗(yàn)證所寫出的解適合第個(gè)方程.
序號
方程
方程的解
1
=
6、
2
=4
=6
3
=5
=8
???
???
???
???
8.解下列方程
(1);
(2)111c
x2+11x—8x2+2x—8x2—13x—8⑶(x+1)(x+2)(x+3)(x+4)=120;
(4) .
9.已知關(guān)于的方程,其中為實(shí)數(shù),當(dāng)m為何值時(shí),方程恰有三個(gè)互不相等的實(shí)數(shù)根?求出這三個(gè)實(shí)數(shù)根.
10.方程的解是.
11.解方程+++=得.
x2+xx2+3x+2x2+5x+6x2+7x+1221
12.方程的解是.
13.若關(guān)于的方程恰有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)的取值范圍.
14?解下列方程:
(1);
(2) (x
7、2+3x-4)2+(2x2-7x+6)2=(3x2-4x+2)2;
(3) ;
(4).
15.當(dāng)取何值時(shí),方程有負(fù)數(shù)解?
16.已知,求的值.
17.已知:如圖,四邊形ABCD為菱形,AF丄上AD交BD于E點(diǎn),交BC于點(diǎn)F.
⑴求證:AD2=DEXDB;
(2)過點(diǎn)E作EG丄AE交AB于點(diǎn)G,若線段BE、DE(BE〈DE)的長為方程(m>0)的兩個(gè)根,且菱形ABCD的面積為,求EG的長.
參考答案
⑥轉(zhuǎn)化一可化為一元二次方程的方程
【例題求解】
例10或2設(shè)2+—5乂=$,則)+占丁_5=o.解得y=l,y=3.
例2選C4>0且也+孔<0、4比>0
(2)(工
8、$十3才一4F+(2丁2—7;t+6)2=[(工?+3?r—4)+(2卡一7z+6)了,解得X)=*-4?x2=1?x3=2,x4=-
例3(1)設(shè)壬壬=〃則原方程化為=解得4=_1,工2=_4,松4=§士
才+4oy1ZL
(2)設(shè)1999一工=a,工一1998=5,1999—丁+文一1998=1,則原方程疋+夕=(q+方尸,得肋=0,即(1999一工)(工一1998)=0??°?孫=1999,吐=1998?
(3)設(shè),=¥看,則心(工+丿)=42?又心+(丁+,)=牢芋+¥¥=13????乙八工+y是方程T—13r+42=0的兩
(z+y=7?(工+y=6,——
根?解得"
9、=6,?=7,即或{,進(jìn)而可得:孫二1,工2=6,及=3+血5=3—施?
\xy—6\xy=l
例4原方程化為滋2_3力+2文一1=0(海)
(1)當(dāng)怡=0時(shí)?原方程有惟一解2=寺、
(2)當(dāng)&H0時(shí),方程(※丿厶=5段+44—1)2>0,總冇兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,山題意知必有一個(gè)根是原方程的增根,從原方程知增根只能是0或1,顯然0不是(※丿的根,故工=1,得忑=*?
例5設(shè)欠+予=〃則》'一5》+6=0,解得,1=2,加=3
?\x2—2.r+a=0①°jr2—3j-+a=0②
若①有兩個(gè)相等的實(shí)根,則△】=4一也=0,得4=1;若②有兩個(gè)相等的實(shí)根?則A,-9-4a=0,得a2=
10、y,若①、②冇
q
公共根,則,一27+“=^一3工+4,得工=0.不合題意,舍去,故a=l或才.
【學(xué)力訓(xùn)練】
解得工嚴(yán)二9專/化嚴(yán)-土遊'
1.—l;a<2且2?方程中每個(gè)分式可分拆變形,得占一#^=吉
3.加=一14.A5.C6.A7.(1)4=3山2=4$
(2)°=6+2血"=6—2血,原方程為吐蟲+_=1,不是表列的系列方程中的一個(gè);
x工一(6—2J2)
(3)第n個(gè)方程為25土藝=1(并為自然數(shù)),解得孫=刃+2口2=25+1).
JTJC—(W~r1)
c八、才?+工+1.(工?+幺+1)+云+1_19I2+jr+11、l*+1一19—1一一3士島
8
11、-(1)〒—PT7T1=石,”+]十1+卡+二+]=石'4=1'去,3=—j—;
(2)設(shè)jt2+2x—8—>,解得j?=9jt或,=一5工,進(jìn)而得初=8,工2=—1,□=—8,g=1
(3)0,此時(shí)方程②有兩個(gè)相等實(shí)根工=一1,方程①有兩個(gè)不等實(shí)根,工=一1士妊
10?―號血11.4=3??。?—
12、712.工=—#
13?“工0或口=一尋?注意(目嚴(yán),原方程有兩相等實(shí)根或兩負(fù)數(shù)實(shí)根.
95
14?(1)(6匸十7),(6乂+8)(6/十6)=72,解得4=一韋?
⑶[「薛J+2*壬=3,即(召)'+2.壬=3.解得叫=呼.
(4)勸=*,j;z=—#.
15.原方程去分母整理"得2^-6x+3-?=O①
(1)當(dāng)方程①的兩個(gè)解j;i,可都是負(fù)數(shù)時(shí),?.?勸十蒼=3,.'.方程①不存在兩個(gè)負(fù)數(shù)解.
(2)方程①的兩個(gè)解心,比中有一個(gè)解是負(fù)數(shù)時(shí),可得,即|12+80,0解得
Ijc\xi<0\3—a<0,
TQ—2)(_r+l)HO,.:zM:2R£工一1,即ciH—1且a云11.故當(dāng)a>3且aHll時(shí),原方程有一個(gè)負(fù)數(shù)解,
16?方程中各項(xiàng)系數(shù)關(guān)于中間項(xiàng)對稱,工H0,在方程兩邊同除以尹得(分十寺)一5G+手)十8=0,即G+W『一5(工+片)+6=0?解得x+—=2或z十—=3.
17.(1)連AC,交ED于Hd正明△EADmAAHD.
(2)DE=27n,BE=zM,BD=3加
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BD~T
=又DH=4-BD—斗加9AD=7Tw,^3mz=^+~?n2”=2,EG=哼加=馬^?
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