初中奥数竞赛辅导资料之第六讲代数式求值
我的swot分析-实验心得体会
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第六讲 代数式的求值
代数
式的求值与代数式的恒等变形关系十分密切.许多代数式是先化
简再求值,特别是有附加条件的代数式求
值问题,往往需要利用乘法公式、
绝对值与算术根的性质、分式的基本性质、通分、约分、根式的性质等
等,
经过恒等变形,把代数式中隐含的条件显现出来,化简,进而求值.因此,
求值中的方法技
巧主要是代数式恒等变形的技能、技巧和方法.下面结合
例题逐一介绍.
1.利用因式分解方法求值
因式分解是重要的一种代数恒等变形,在代数式化简求值中,经常被
采用.
分析 x的值是通过一个一元二次方程给出的,若解出x后,再求值,
将会很麻烦.我们可以先将所求的
代数式变形,看一看能否利用已知条件.
解
已知条件可变形为3x
2
+3x-1=0,所以
6x
4
+15x
3
+10x
2
=(6x4
+6x
3
-2x
2
)+(9x
3
+9x2
-3x)+(3x
2
+3x-1)+1
=(3x
2
+3x-1)(2z
2
+3x+1)+1
=0+1=1.
说明 在求代数式的值时,若已知的是一个或几个代数式的值,这时
要尽
可能避免解方程(或方程组),而要将所要求值的代数式适当变形,再
将已知的代数式的值整体代入,会
使问题得到简捷的解答.
例2 已知a,b,c为实数,且满足下式:
a
2
+b
2
+c
2
=1,①
求a+b+c的值.
解 将②式因式分解变形如下
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即
所以
a+b+c=0或bc+ac+ab=0.
若bc+ac+ab=0,则
(a+b+c)
2
=a
2
+b<
br>2
+c
2
+2(bc+ac+ab)
=a
2
+b
2
+c
2
=1,
所以
a+b+c=±1.所以a+b+c的值为0,1,-1.
说明
本题也可以用如下方法对②式变形:
即
前
一解法是加一项,再减去一项;这个解法是将3拆成1+1+1,最终
都是将②式变形为两个式子之积等
于零的形式.
2.利用乘法公式求值
例3 已知x+y=m,x
3
+y
3
=n,m≠0,求x
2
+y
2
的值.
解 因为x+y=m,所以
m
3
=(x+y)
3
=x
3
+y
3
+3xy(x+y)=n+3m·xy,
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所以
求x
2
+6xy+y
2
的值.
分析 将x,y的值直接代入计算较繁,观察发现,已知中x,y的值
正好是一对共轭无理数,所以很容
易计算出x+y与xy的值,由此得到以
下解法.
解 x
2
+6xy+
y
2
=x
2
+2xy+y
2
+4xy
=(x+y)
2
+4xy
3.设参数法与换元法求值
如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,有时可增设一些
参数(也叫
辅助未知数),以便沟通数量关系,这叫作设参数法.有时也可
把代数式中某一部分式子,用另外的一个
字母来替换,这叫换元法.
分析
本题的已知条件是以连比形式出现,可引入参数k,用它表示
连比的比值,以便把它们分割成几个等式.
x=(a-b)k,y=(b-c)k,z=(c-a)k.
所以
x+y+z=(a-b)k+(b-c)k+(c-a)k=0.
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u+v+w=1,①
由②有
把①两边平方得
u
2
+v
2
+w
2
+2(uv+vw+wu)=1,
所以u
2
+v
2
+w
2
=1,
即
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两边平方有
所以
4.利用非负数的性质求值
若几个非负数的和为零,则每个非负数都为零,这个性质在代数式求
值中经常被使用.
例8 若x
2
-4x+|3x-y|=-4,求y
x
的值.
分析与解 x,y的值均未知,而题目却只给了一个方程,似乎无法求
值,但仔细挖掘题中
的隐含条件可知,可以利用非负数的性质求解.
因为x
2
-4x+|3x-y|=-4,所以
x
2
-4x+4+|3x-y|=0,
即
(x-2)
2
+|3x-y|=0.
所以
y
x
=6
2
=36.
例9 未知数x,y满足
(x
2
+y
2
)m
2
-2y(x+n)m+y
2
+n
2
=0, 其中m,n表示非零已知数,求x,y
的值.
分析与解 两个未知数,一个方程,对方程左边的代数式进行恒等变
形,经过配方之后,看
是否能化成非负数和为零的形式.
将已知等式变形为
m
2
x2
+m
2
y
2
-2mxy-2mny+y
2
+
n
2
=0,
(m
2
x
2
-2mxy+y2
)+(m
2
y
2
-2mny+n
2
)=0,
即 (mx-y)
2
+(my-n)
2
=0.
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5.利用分式、根式的性质求值
分式与根式的化简求值问题,内容相当丰富,因此设有专门讲座介绍,
这里只分别举一个例子略做说明.
例10 已知xyzt=1,求下面代数式的值:
分析
直接通分是笨拙的解法,可以利用条件将某些项的形式变一变.
解 根据分式的基本性质,分子、
分母可以同时乘以一个不为零的式
子,分式的值不变.利用已知条件,可将前三个分式的分母变为与第四
个
相同.
同理
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分析 计算时应注意观察式子
的特点,若先分母有理化,计算反而复
杂.因为这样一来,原式的对称性就被破坏了.这里所言的对称性
是
分利用这种对称性,或称之为整齐性,来简化我们的计算.
同样(但请注意算术根!)
将①,②代入原式有
练习六
2.已知x+y=a,x
2
+y<
br>2
=b
2
,求x
4
+y
4
的值.
3.已知a-b+c=3,a
2
+b
2
+c
2
=29,a
3
+b
3
+c
3
=45,求ab(a+b)+b
c(b+c)+ca(c+a)
的值.
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5.设a+b+c=3m,求(m-a)
3
+(m-b)
3
+(m-c)
3
-3(m-a)(m-b)(m-c)的值
.
8.已知13x
2
-6xy+y
2-4x+1=0,求(x+y)13·x10的值.
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