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构造二元一次方程巧解题

2019-07-29 12:38:59中考网整理
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构造一元二次方程解题是一种重要的数学方法,其应用非常广泛,用法非常灵活。这里举例说明如何用这一方法解决有关问题。

一、巧求代数式的值

例1. 已知实数m、n满足 的值。

分析:注意到两个等式的系数特点,可以先化为对应相等的形式,再构造恰当的一元二次方程。

解:显然 ,因此 可化为

,又因为 ,所以 是关于x的方程 的两个不等式实数根。根据根与系数的关系,得

例2. 已知实数a、b满足 ,求 的值。

分析:注意本题的条件可以提炼出两个数的和与积的形式,逆用根与系数的关系构造一元二次方程。

解:由

于是 是关于x的方程 的两个根。

解得

时,

时,#p#分页标题#e#

注:上述两例给出了两种构造一元二次方程的常用方法与思路。一种是应用方程根的意义,一种是逆用根与系数的关系。

二、巧求代数式的取值范围

例3. 已知实数a、b、c满足 ,求c的范围。

分析:注意到条件中出现了 、ab的形式,可以构造出符合条件的一元二次方程,然后应用判别式求解。

解:由条件可知 (显然 ),于是a、b是关于x的方程 的两个实数根。

因此判别式

(1)如果 ,则(*)式总成立;

(2)如果 ,则(*)式可化为

由(1)、(2)可知c的取值范围是

注:构造出符合题意的二次方程后,经常要综合考虑应用判别式求解问题。

三、巧证明等式问题

例4. 已知 ,求证

分析:注意到条件的形式,联想到 ,据此可以构造出符合条件的一元二次方程进行求解。

证明:(1)若 ,则由条件容易得 ,因此 成立。

(2)若 ,则关于x的方程 (*)的判别式为 ,因此方程(*)有两个相等实数根。又因为方程(*)的系数符合#p#分页标题#e# ,因此方程(*)的解是 。于是根据根与系数的关系有 ,即

由(1)(2)可知 成立。

注:本题分两种情况讨论是很有必要的。应用一元二次方程 的判别式解题时,一定要确保二次项系数

四、巧证明不等式问题

例5. 已知正数 满足条件 。求证:

分析:注意到 ,可以构造一根为1的二次方程解决本题。

证明:由 ,可知关于t的一元二次方程 一定有一个实数根为1。

于是

同理可证明

为正数知

所以

注:应用构造一元二次方程法证明不等式时,多是结合根的判别式论证。

五、巧判断三角形形状

例6. 已知 的三边a,b,c满足 ,试判断 是什么三角形(按边分类),并证明你的结论。

分析:条件中出现了b,c的和与积,据此可构造出符合题意的方程。

解:由条件 可知,b、c是关于x的一元二次方程 的两个实数根。#p#分页标题#e#

,事实上 ,于是只有 。此时方程的两实数根相等,即

,所以 是等腰三角形。

注:判断三角形形状是 、竞赛中常见题型,要多加注意。

六、巧证明几何问题

例7. 如图1,过正方形ABCD的顶点C作任意一条直线与AB、AD的延长线分别交于点E、F。求证:

分析:注意到要证明的不等式的形式,可联想到一元二次方程的判别式。

证明:设正方形的边长为a,连AC。

因为 ,所以有

从而AE、AF可视为关于x的一元二次方程 的两个实数根。所以该方程的判别式

,即

例8. 如图2,已知四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,若 。求证:

分析:若设 ,问题转化为求 的最小值问题。设 ,再求出 的值即可构造出符合条件的方程。#p#分页标题#e#

证明:设

因为 ,所以 ,即

于是m,n是关于x的一元二次方程 的两个实数根。则

注意k为正数,得

于是

因此

注:应用构造一元二次方程的方法解决一些几何中的不等式问题,的确让我们有耳目一新的感觉,有益于训练大家思维的发散性、创新性。

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