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构造一元二次方程解题探究

2018-10-09安徽省阜阳市第十九中学许明坤

数学大世界 2018年26期
关键词:判别式方程组一元二次方程

安徽省阜阳市第十九中学 许明坤

在很多数学问题中,涉及的内容看似和一元二次方程无关,我们解题时如果仅仅局限于这道问题涉及的知识,总是很难找到解题的突破口,有时甚至无从下手,但经过仔细分析,我们总能与一元二次方程的知识联系起来,此时可利用题中的条件将问题转化为一元二次方程来解决,本文就构造一元二次方程解题的各种类型进行总结分析。

一、构造方程解求值问题

思路分析:从表面上看这道题与一元二次方程的联系不明显,采用“反客为主”的观点观察已知条件,会发现若将常数 视为未知数,可知 是方程的一个根。

解:显然x=1 也是该方程的一个根。

要点总结:这道题的解法新颖,利用了逆向思维的数学思想,方法非常巧妙。

二、构造一元二次方程解方程组

思路分析:该方程组有三个未知数而只有两个方程,又是二次的,实质是一个不定方程问题。观察方程组的特征中有x+y,xy。由此可把x,y视为关于t的一元二次方程t2-(x-y)t+xy=0的两根,利用判别式非负即可解决。

可把x,y视为关于t的一元二次方程t2-8t+(z2+16)=0的两根。

由Δ=(-8)2-4(z2+16)≥0得-4z2≤0,∴z2≤0。

又z2≥0,∴z=0,此时x=y=4。

要点总结:方程组看似和一元二次方程没有关系,从条件中我们可以利用一元二次方程为解题找到突破口。

三、构造一元二次方程求最值

例3 已知x,y,z均为非负实数且x+y+z=1。求(z-x)(z-y)的最值。

思路分析:根据非负实数这个条件及所给等式与一元二次方程相结合即可解题。

要点总结:本例题给出的是求最值,易将求最小值弄丢。仅用根的判别式不能完成解答,与一元二次函数的最值相结合,是一道很好的综合题。

四、构造一元二次方程证明不等式

例4 已知a,b,c为实数,求证:(a-b)2≥(c-2a)(2b-c)。

思路分析:由要证的不等式的特点可联想一元二次方程根的判别式,由此可用构造方程解决。

要点总结:利用构造方程后,易丢掉分类讨论,要注意思维的严密性。

五、利用构造一元二次方程证明几何问题

例5 如图:过正方形ABCD的顶点C任作一条直线与AB,AD的延长线分别相交于点P,Q。证明:

∴AP,AQ是方程x2-(AP+AQ) x+a(AP+AQ)=0的两个实根。

由根的判别式非负可得:(AP+AQ)2-a(AP+AQ)≥0,

即 AP+AQ≥4a,

要点总结:用构造方程法还可以解决存在性问题及几何等式等,限于篇幅在此不做赘述。

运用构造法解题,首先要认真分析题目,仔细观察,展开联想,从中发现可用构造法因素;其次,借助与之相关的知识构造所求问题的具体形式;最后,解出所构造的问题,但必须回到原来的问题上。在学习过程中加强知识的综合运用,注意思维的多样性,把握解题方法的灵活性,提高数学素养和思维品质,从而达到培养创新能力的目标。

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