代数式求值问题的解题策略

2014-09-01 18:48范军武
成才之路 2014年24期
关键词:代数式竞赛方程

范军武

代数式求值问题是初中数学考试中出现频率较高的题型。这种题的灵活性相当高,不仅涉及代数式的化简、变形和运算,还需要熟练地掌握各种技能。在教学中,教师通过代数式的变形和整合,使复杂的运算转化为简单的运算,有利于培养学生的思维能力和创新意识。

一、借用整体思想求值

例1:3x+2y=1+3m ①2x+3y=1-m ②满足 x+y<0,求m的取值范围。(2012年甘肃初一数学竞赛训练题)

分析: 观察方程组中x和y的系数,发现两个方程中两个未知数的系数的代数和相等,因此可以用整体

思想。

解:①+②,得5x+5y=1+2m,即x+y= 。

因为x+y<0,所以 <0,所以m<0。

即m的取值范围是m<0。

评注:看到题目后不要盲目地计算,要善于观察,寻找题目的特点,从而寻找简便的方法。

二、巧用和差法

例2: 已知2x2+xy=7,xy+2y2=-5,则4x2-xy-6y2=___。(2013年全国初中数学竞赛训练题)

分析:4x2-xy-6y2中,其中代数式4x2、-xy和-y2,在已知的两个等式中可以用等式性质变形所得,然后用和差法。

解:因为2x+xy=7 ①

xy+2y2=-5 ②

①×2-②×3 得4x2+2xy-3xy-6y2=14-(-15)。

即 4x2-xy-6y2=29。

评注:本题考查学生的观察能力和探索能力,让学生在探索的过程中寻求解决问题,培养学生的创新意识和创新能力。

三、取特殊值

例3: 若x+y+1=0,则x3+y3+4x2y+4xy2+x3y+xy3+2x2y2

=- 。(2013年甘肃初一数学竞赛训练题)

分析:因为满足方程x+y+1-0的x,y有无数个,为了方便计算,可取满足此方程的一组特殊值x=-1,y=0直接代入待求的多项式中。

解:取方程x+y+1=0的一组特殊的解:x=-1,y=0,代入待求式得:原式=(-1)3+0+4×0+4×0+0+0+2×0=-1。

评注:常规解法是对待求多项式恒等变形,整理成x+y的新多项式(x+y)3+(xy(x+y)2+xy(x+y),然后再整体将x+y=-1代入计算,使用该方法对学生的代数式恒等变形的能力要求较高。而取特殊值,则简化了计算过程,提高了解题的效率。

四、设参数求值

例4:已知 = = ,求代数式 的值。(2013年全国初中数学竞赛训练题)

分析:已知条件只知道a、b、c三者之间的比例关系,是不可能求出各个字母的具体数值的。对于这种连比的题目,可设参数k进行代换求值,这是一种常用的方法。

解:设 = = =k,则a=4k,b=5k,c=6k。

当a=4k,b=5k,c=6k时, = =-21。

评注:此类问题,要求学生转换思路,代入参数,起到桥梁作用,最后又消去参数,从而解决问题。

五、利用因式分解法求值

例5:已知x2+x= ,求5x4+10x3+9x2+4x的值。(2013年全国初中数学竞赛训练题)

分析:常规解法是先从二元一次方程中解出,再代入待求式中,解出很麻烦。我们可以先将所求代数式恒等变形,看看能否利用已知条件。

解:已知条件可变形为5x2+5x-1=0,所以5x4+10x3+9x2+

4x=(5x4+5x3-x2)+(5x3+5x2-x)+(5x2+5x-1)+1=(5x2+5x-1)(x2+5x+1)+1=0+1=1。

评注:代数式化简求值的技巧通常是代数式恒等变形的技能、技巧和方法。在求代数式值时,尽量避免解方程(或方程组),而把所求代数式适当变形,然后把已知条件的代数式的值代入,使问题简单化。

(甘肃省通渭县什川乡太山学校)

猜你喜欢
代数式竞赛方程
方程的再认识
2020丝绸之路数学竞赛
方程(组)的由来
圆的方程
我看竞赛
创新思维竞赛(3)
对一个代数式上下界的改进研究
代数式中的“温柔陷阱”
例说代数式的求值方法
多变的我