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二次根式型代数式的求解策略

2024-12-21薛杨

数理天地(初中版) 2024年23期

【摘要】 二次根式型代数式的求值问题需要讲究一定的方法与技巧,本文结合几则例题,探讨二次根式型代数式求值问题的策略,以帮助学生突破难点,发展学生思维.

【关键词】二次根式;初中数学;解题方法

代数式的求值问题是有一定技巧的,二次根式型代数式的求值问题更需要讲究一定的方法与技巧.二次根式型代数式的求解问题,一般有哪些方法呢?

1 配方法

平方与开方,是两个可逆的运算,因此通过配方可以达到开方的目的.

例1 已知x=12-1,

试求代数式2x2-4x+3的值.

解析 由x=12-1,

得x=2+1,即x-1=2,

所以2x2-4x+3=2(x-1)2+1=2(2)2+1=5.

点评 若不配方直接代入,也可以算出结果,但计算量较大,因而容易出错.其实x=2+1与x=2-1是方程x2-22x+1=0的两个根.如果要求2x2-42x+3的值,该如何求呢?大家不妨一试.

2 平方法

平方的目的是去根号,从而把无理式转化为有理式问题进行求解.

例2 已知x=12-1,求代数式3-2x2+4xx2-2x+4的值.

解 由x=12-1,

得x=2+1,即x-1=2,

两边平方,得(x-1)2=2,

所以x2-2x=1,

所以3-2x2+4xx2-2x+4=3-2(x2-2x)(x2-2x)+4=3-21+4=15.

点评 当所求表达式中含有未知数的平方时,这种方法往往十分有效.

3 凑零法

所谓凑零法,就是把已知条件通过平方变形为一个左边为整式右边为零的整式,再将所求的式子变成含有这个整式的式子.

例3 已知x=23-1,

求代数式3x2-6x+15的值.

解 因为x=23-1,

所以x=3+1,即x-1=3,

所以x2-2x-4=0,

所以3x2-6x+15

=3(x2-2x-4)+27=33.

点评 这种“凑零代换”的方法其实就是整体代换,从而有效地避免了根式运算.

4 倒数法

将已知条件取倒数后,再把欲求代数式变成只含已知条件的变形式的形式,最后整体代换,也可以使运算简化.

例4 已知x=12-1,

求代数式xx2+3x+1的值.

解析 因为x=12-1=2+1,

所以1x=2-1,

所以x+1x=22.

所以xx2+3x+1=1x+1x+3

=122+3=3-22=2-1.

点评 从本题的解答可以看出,将已知条件变形,也是为了整体代换,达到减少计算量的目的.

5 利用对称性

当已知条件给出的两个根式具有对称性时,可先求它们的和与积,然后将欲求的代数式变形成只含它们的和与积的形式,从而代入求解.

例5 已知a=2-12+1,b=2+12-1,求a2+4ab+b2的值.

解析 因为a=2-12+1,b=26fQiFVNb/9bXZ4I4z8+lAQ==+12-1,

所以a+b=6,ab=1.

所以a2+4ab+b2=(a+b)2+2ab=36+2=38.

点评 这类问题中已知条件一般有两个代表无理数的字母,且它们互为倒数,而所要求的表达式是关于这两个字母的轮换式.

6 分类讨论法

当根式能直接开出来但无法确定正负时,需分来讨论.

例6 已知|x-1|=3,求x2-6x+9+9x2-6x+1的值.

解析 因为|x-1|=3,

所以x-1=±3,

即x=1+3或x=1-3.

又x2-6x+9+9x2-6x+1

=(x-3)2+(3x-1)2

=|x-3|+|3x-1|,

所以,当x=1+3时,

原式=3-x+3x-1=2x-2=23;

当x=1-3时,

原式=3-x+1-3x=4(1-x)=43.

点评 本题由于x有两个值,故代入根式运算时必须分类讨论,同时还需注意根式的非负性.

7 利用二次根式的非负性

利用被开方数的非负性,有时可以夹逼出未知数的值,看似有无数解的方程,其实只有1解或几解.

例7 已知x,y为实数,

y=x2-9+9-x2x+3+2,

求代数式2x-4y+11的值.

解析 因为x、y为实数,

y=x2-9+9-x2x+3+1,

所以有x2-9≥09-x2≥0x+3≠0,

解得x=3,

所以y=2.

当x=3,y=2时,

2x-4y+11=2×3-4×2+11=3.

点评 这类求值问题看似x,y未知,但利用二次根式的非负性,就可求出它们的值.

8 结语

从以上七种方法可以看出,求解二次根式型代数式问题,关键是学会变形,利用根式运算,利用分式性质,将已知条件等价变形,同时将所求代数式化简或变形成满足已知条件的形式,这类问题没有统一的解题模式,只有分析题目特征,才可“对症下药”.

参考文献:

[1]田载今.特殊的代数式——二次根式[J].中学生数理化(八年级数学)(配合人教社教材),2017(Z1):50-52.

[2]张宁.含复合二次根式的代数式的化简问题[J].初中数学教与学,2016(21):11-13.

[3]左加亭.二次根式中考新题型归纳[J].第二课堂(B),2016(07):21-22.