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1、对初中数学“求值问题”的解题方法探究四川省高级教师蒋仁发1.用主元法求值例1・(2001年全国初屮数学联赛题)求实数兀,y的值,使得(y一I)?+(x+y-3)2+(2x+y—6)2达到最小值。解法1:(视兀为主元)原式=5x2+6xy+3y2一30x一20y+46_[26y-303y2-20y+46I5「/6y-30?兀+10=56y—301073)"-20y+46<3y=5x+—y-3I5*(3I5y3-5'解法2:(视y为主元)原式=3)卫+(6x-20)y+5兀2—30兀+46+—y2-2y+5(5)「6
2、丿.••当兀+二)—3=0且y—丄=0时,上式取得最小值,即a:=-,^=-时,原式取得最小值丄562662=3宀口/_30兀+466%-20?-20?75x2-30x+46+3丿=3y+28+2兀2—1OxH32/§、2+2x——I2丿.••当y+X-—=0且%--=0时,上式取得最小值,即x=-,y=-时,原式取得最小值丄32266例2.(2006年山东省初中数学竞赛题)已知a+b-^c=0,a2+b2+c2=4求:a4+b4+c4的值。解:(视a”为主元)3丿10由已知得,a+b=-c.cr+b2=4-
3、c2/.ab=—(a+/?)2-(tz2+/?2)=—[(-c)2-(4-c2)=c2-222.・・a4+/?4=(a2-^b2)2-2a2b2=(4-c2)2-2(c2-2)2=8-c4a4+h4+c4=8222例3.已知3a+2b—2c=0,6a—18b+7c=OlLc工0求"十"+°的值。ab+be+ca解:(视⑦b为主元)3a+2b-2c=0得:6。一18方+7c=0a=—c3・・•cH0b=—c2疋+沪+°2_(A)2+(£c)2+c2=49•ab-.bc-.ca~Ic丄c+丄c・c+c丄c_313223
4、求」一的最小值。m+n_p2——=0的两个实数根2.用设参数法求值例4.设m,n,p均为正实数,Hz??2+h2-p2=0,解法1:令—^―=r(r>0),则加+川=2m+nt*.*m2+n2-p2=0.I(7/7+n)2-p2=2mn/•mn=/.m,n是方秸!x2~—x+2・・・△=存-峯+2,刁o即聲的最小值为m+n2:.r?-•:t>0:.t—22解法2:利用W(m+n)2这个结论,仿“解法1”的手法來处理。3.用构造法求值例5.(2006年全国初中数学联赛题)求使J?+4+J(8—J2+16取得授小值的实
5、数x的值。解法1:(联想到勾股定理,构造直角三角形)根据题意构造图形,令AB丄4D于A,CD丄AD于D,43=2,CD=4设AP=x,则PD=S~xfE于是BP+PC=Vx2+4+7(8-x)2+16$BC设BC交AD于,当且仅当B、P、C三点共线(即P、P,重合)时等号成立,此时jH+4+J(8—#+16収得最小值,最小值等于BC的长。过A作AE//BC交DC的延长线于E,此吋,BC=AE=^82+62=10VZBP7A=ZCP/D・/ABP7sZ)CP'・・.2=亠解得%=-48—兀3解法2:(联想到两点间
6、的距离公式,构造直角地标系)・・・心+4+7(8-x)2+16=』(兀一0尸+(2—0尸*』(兀_8)2+住_(_2)『・••构造如图所示的直角坐标系,本题就是在直线y=2上求一点P(x,2),使它到点(0,0)与点(8,-2)的距离之和最小。由“光行路线最短”原理,P(兀,交点。由待定系数法可知,过(0,4),3点的直线解析式为:y=——x+4•4y=2解方程组]3y=——x+4I4_8得两直线的交点坐标为:y=2例6.(2008年四川省初中数学竞赛题)求使y=兀-5+2兀+6取得授小值时的实数兀值,并求出y的最
7、小值。解法由绝对值的几何意义知,本题就是耍在数轴上求一点M(兀),使它到点A(-6)的距离的2倍与到点B(5)的距离之和最小。⑴当x<-6时,y=2MA+MB>AB=5-(-6)
8、=11:(2)当兀=—6时,y=MB=AB=11;(3)当—6vxv5吋,y=2MA+MB>AB=\;MAB⑷当x=5时,y=2MA=2AB=22;iii>⑸当x>5时•,y=2MA+MB>2AB=22x—65综上所述:当x=-6时,y=
9、x-5
10、+2
11、a:+6
12、取得最小值,且y最小=11解法2:用“找零点分段讨论法”处理。3.用倒数
13、法求值”初二数学竞赛题)已知a,b,c为实数,求—的值。ab+be+ca例7.(1997年“希望杯ab_1he_1ca_1‘1=—=—