一道全国初中数学联赛决赛题目,看似简单,据
大家好,本文和大家分享一道全国初中数学联赛决赛的题目。题目是一道解双根号的方程,看似非常简单,但是据说当年正确率不到10%,快来看看你是否会做呢(题目见下图)?
这是是一道解双根号方程的题目,而且都是二次根式。在初中阶段,二次根式一般是指形如√a的式子,其中a为非负数,叫被开方数。二次根式最重要的性质是具有双重非负性,即被开方数为非负数,二次根式本身的值也是一个非负数。
解双根号的二次根式方程,初中阶段常用的方法有两种:平方法和换元法。我们先来看一下下面一个简单的例子(如下图)。
这就是一个很简单但是又很典型的双根号方程问题。下面详细讲解平方法和换元法求解的过程。
用平方法求解时,我们先将两个根号分别移动到等号的两边,而不是直接平方,这样做的目的是为了减少后面的计算量。如果有兴趣你也可以直接平方计算一次,然后进行对比,就会发现这种处理的好处了。具体过程见下图。
先将两个根号分别令为a和b,那么就有a+b=2;然后观察两个被开方数的特征,可以发现两个被开方数之差为2,即a2-b2也等于2,再用平方差公式进行分解就可以得到a-b=1。联立即可求出a和b,然后反解出x。具体过程见下图。
不管是平方法还是换元法,解出x后要进行检验,保证根式有意义。当然,也可以先根据根式有意义求出x的范围。
我们再回到这道竞赛题。这道题如果用平方法,那么计算量将会非常大,甚至会出现4次方的形式,因为方程的右边出现了x,所以平方法不太适合。下面我们再来看一下换元法。
同样,先令2个根式分别为a和b,再观察被开方数的形式,可以发现两个被开方数之差为14x,于是得到a、b的方程组,先解出a、b,再代入反解x。详细过程见下图。
从上面的解题过程来看,此题实际上并不难,但是和平时做的题不一样的地方在于:平时的题a和b解出来一般是一个具体的数,而此题却含有x,导致一些同学不敢继续往下算。
下面我们再讲另外一种方法:分子有理化。
先将方程的分母看成“1”,然后进行分子有理化,这样可以得到两个根式之差的值,并且方程的右边是一个纯数字。这样一处理,就和平时的题目类似了。具体过程见下图。
其实,在得到两个根式之差后,除了上图中的平方法,还可以用换元法,也可以直接把处理后的方程与原方程组成一个方程组进行求解。分子有理化也是解双根式方程的一种重要方法,包括前面那个基础题也可以使用,有兴趣的同学可以自己做一下。
此题的难度其实并不大,但是正确率却并不高。一是方程右边出现了x,二是解出的x有两个值,需要验证。如果是你,你做对了吗?
文章来源:《应用数学学报》 网址: http://www.yysxxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0426/617.html