资源描述:
《初中数学竞赛专题选讲 对称式(含答案)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、www.czsx.com.cn初中数学竞赛专题选讲(初三.5)对称式一、内容提要一.定义1.在含有多个变量的代数式f(x,y,z)中,如果变量x, y, z任意交换两个后,代数式的值不变,则称这个代数式为绝对对称式,简称对称式.例如: 代数式x+y, xy, x3+y3+z3-3xyz, x5+y5+xy, ,. 都是对称式.其中x+y和xy叫做含两个变量的基本对称式.2.在含有多个变量的代数式f(x,y,z)中,如果变量x, y, z循环变换后代数式的值不变,则称这个代数式为轮换对称式,简称轮换式.例如:代数式a2(b-c)
2、+b2(c-a)+c2(a-b), 2x2y+2y2z+2z2x, ,(xy+yz+zx)(,.都是轮换式.显然,对称式一定是轮换式,而轮换式不一定是对称式.二.性质1.含两个变量x和y的对称式,一定可用相同变量的基本对称式来表示.这将在下一讲介绍.2.对称式中,如果含有某种形式的一式,则必含有,该式由两个变量交换后的一切同型式,且系数相等.例如:在含x, y, z的齐二次对称多项式中,如果含有x2项,则必同时有y2, z2两项;如含有xy项,则必同时有yz, zx两项,且它们的系数,都分别相等. 故可以表示为: m(x2+y2
3、+z2)+n(xy+yz+zx)其中m, n是常数.3.轮换式中,如果含有某种形式的一式,则一定含有,该式由变量字母循环变换后所得的一切同型式,且系数相等.-5-www.czsx.com.cn例如:轮换式a3(b-c)+b3(c-a)+c3(a-b)中,有因式a-b一项, 必有同型式b-c和 c-a两项.1.两个对称式(轮换式)的和,差,积,商(除式不为零),仍然是对称式(轮换式).例如:∵x+y,xy都是对称式,∴x+y+xy, (x+y)xy, 等也都是对称式.∵xy+yz+zx和都是轮换式,∴+xy+yz+z, ()(xy
4、+yz+z).也都是轮换式..二、例题例1.计算:(xy+yz+zx)(-xyz(.分析:∵(xy+yz+zx)(是关于x,y,z的轮换式,由性质2,在乘法展开时,只要用xy分别乘以,,连同它的同型式一齐写下.解:原式=()+(z+x+y)+(y+z+x)-() =2x+2y+2z.例2.已知:a+b+c=0, abc≠0. 求代数式 的值 分析:这是含a,b,c的轮换式,化简第一个分式后,其余的两个分式,可直接写出它的同型式.解:∵==,∴=----5-www.czsx.com.cn= -=0.例2.计算:(a+b+c
5、)3分析:展开式是含字母 a, b, c的三次齐次的对称式,其同型式的系数相等,可用待定系数法.例3.解:设(a+b+c)3=m(a3+b3+c3)+n(a2b+a2c+b2c+b2a+c2a+c2b)+pabc.(m, n, p是待定系数) 令 a=1,b=0,c=0.比较左右两边系数得 m=1;令 a=1,b=1,c=0比较左右两边系数得 2m+2n=8;令 a=1,b=1,c=1比较左右两边系数得3m+6n+p=27.解方程组 得∴(a+b+c)3=a3+b3+c3+3a2b+3a2c+3b2c+3b2a+3c2a+3c
6、2b+6abc.例4.因式分解:① a3(b-c)+b3(c-a)+c3(a-b); ②(x+y+z)5-(y+z-x)5-(z+x-y)5-(x+y-z)5.解:①∵当a=b时,a3(b-c)+b3(c-a)+c3(a-b)=0.∴有因式a-b及其同型式b-c, c-a.∵原式是四次齐次轮换式,除以三次齐次轮换式(a-b)(b-c)(c-a),可得一次齐次的轮换式a+b+c.用待定系数法:得 a3(b-c)+b3(c-a)+c3(a-b)=m(a+b+c)(a-b)(b-c)(c-a)比较左右两边a3b的系数,得m=-1.∴
7、a3(b-c)+b3(c-a)+c3(a-b)=-(a+b+c)(a-b)(b-c)(c-a).②x=0时,(x+y+z)5-(y+z-x)5-(z+x-y)5-(x+y-z)5=0∴有因式x,以及它的同型式y和z.∵原式是五次齐次轮换式,除以三次轮换式xyz,其商是二次齐次轮换式.∴用待定系数法:可设(x+y+z)5-(y+z-x)5-(z+x-y)5-(x+y-z)5-5-www.czsx.com.cn=xyz[m(x+y+z)+n(xy+yz+zx)].令 x=1,y=1,z=1.比较左右两边系数, 得80=m+n;令 x
8、=1,y=1,z=2.比较左右两边系数, 得480=6m+n.解方程组 得.∴(x+y+z)5-(y+z-x)5-(z+x-y)5-(x+y-z)5=80xyz(x+y+z).三、练习1.已知含字母x,y,z的轮换式的三项x3+x2y-2xy2,试接着写完