初中数学竞赛辅导资料
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:a?a,这就需要把被开方数写成完全平方式.
例如:化简5?26.
我们把5-26写成 2-223+3
22=(2)-223+(3)
2=(2-3)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??x?1?0.
?y?2?0?x??1解得 ?
y?2?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:
①7?43; ②2?3; ③10?43?22. 解:化简的关键是把被开方数配方
①7?43=4?2?23?3=(2?3)
=2?3=2+3.
2234?23(3?1)2②2?3=2?==
222=
2(3?1)6?2=.
22③10?43?22=10?4(2?1)
=10?( 42+1)=6?42=4?2?22?2=(2?2)
=2-2.
例3. 求下列代数式的最大或最小值:
① x2+5x+1; ② -2x2-6x+1 .
22255?5?解:①x2+5x+1=x2+2×x+??-+1
4`2?2?=(x+
∵(x+
25221)-. 2452
)≥0,其中0是最小值. 2521即当x=时,x2+5x+1有最小值-.
241②-2x2-6x+1 =-2(x2+3x-)
23991x+?-) 2442113=-2(x+)2+
22=-2(x2+2×
32
)≤0,其中0是最大值, 2113∴当x=-时,-2x2-6x+1有最大值.
22∵-2(x+
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”.
??x?1?0 得 ?
??x?y?0∴?2?x?1, 或
?y??1?x??1 ??y?1②x2+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.
?x?y?3?0?x??4 ∴?
?y?1?0?y?1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.
2222??(?x?4)?0??(x?4)?25(?x?4)?9??(x?4)?16或?或?或?∴? 2222??(y?5)?25??(y?5)?0??(y?5)?16??(y?5)?9由??x?4?0?x?4得?
y?5?5y?0???x?4?x?9?x??1…… ???y??10?y?-5?y??5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:
①4x2?12x?9?4x2?20x?25 (-
35<x<); 22x2?4x3?3x?2② (1 ⑤11?44?23; ⑥3?5?3?5; ⑦(14+65)÷(3+5); ⑧(3?x)2+x?8x?16. 3求下列代数式的最大或最小值: ①2x2+10x+1 ; ②- 212 x+x-1. 2a?b3?22的值. 4.已知:a2+b2-4a-2b+5 . 求: 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 111??值的正负. (1987年全国初中数学联赛题) abc7.已知:x=19?83 . x4?6x3?2x2?16x?23 求:. (1986年全国初中数学联赛题) x2?8x?158.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. 练习47 1. ②(x-y-3)2 2. ①8, ②0.5x, ③3-22, ④ ⑦3+5, ⑧7-2x (x≤3) 3. ①当x=- 10?2, ⑤2+3, ⑥10 25231时,有最小值- ②x=1时,有最大值- 2224. a=2, b=1 代数式值是3+22 5. ±13 6.负数。由(a+b+c)2=0 得出ab+ac+bc<0 4. 值为5。 先化简已知为4-3,代入分母值为2, 可知x2-8x+13=0 分子可化为(x2+2x+1)(x2-8x+13)+10 =10 5. 配方(a-b)2+(b-c)2=0 6. ①??x?1,?1?x?6?x?2 ②? ③? ?y??1,1?y?3?y??1?x?1?x?1?x??1?x??1 ②(x-3)2+(y+5)2=9 …… ????y??1?y??2?y??3?y??27. ①?