雷添淇
原题:(第七届全国中小学数学创新应用大赛八年级复赛试题第13题)已知[a2+1a2=322],则[a4+1a6]的值为 .
分析:已知两式都可看作关于[a2]的代数式. 令[a2=x],已知两式分别可化为[x+1x=322 (x>0)],[x2+1x3]. 将[x+1x=322]去分母得[x2-322x+1=0],如何求解这个一元二次方程呢?此时联想对称多项式(即在一个含有若干元的多项式中,任意交换两元位置,多项式不变,如[1x+1y+1z],[x2+y2]). [x+1x]是对称结构,但[x2+1x3]不是对称结构,因此可构造对称结构求解.
策略:构造对称式解决代数求值问题
解:令[a2=x],则[x+1x=322 (x>0)].设[s=x2+1x3],[t=1x2+x3],
∴[s+t=x2+1x3+1x2+x3=x3+1x3+x2+1x2=x+1x3-3x+1x+x+1x2-2=52+924],
[s-t=x2+1x3-1x2-x3=x2-1x2-x3-1x3=x+1xx-1x-x-1x3+3x-1x].
∵[x+1x=322],∴[x-1x=±x+1x2-4=±22].
∴[s-t=32-724]或[-32+724].
∵[s=(s+t)+(s-t)2],∴[s=2+24] 或[12+22]. ∴[a4+1a6=2+24或12+22].
故應填[2+24或12+22].
(全国中小学数学创新应用大赛组委会供稿)