初中数学10大解题方法及典型例题详解
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初中数学10大解题方法及典型例题详解
1、配方法
所谓配方,就是把一个解析式利用恒等变形的方法,把其中的某些项配成一个或几个多项式正整数次幂的和形式。通过配方解决数学问题的方法叫配方法。其中,用的最多的是配成完全平方式。配方法是数学中一种重要的恒等变形的方法,它的应用十分非常广泛,在因式分解、化简根式、解方程、证明等式和不等式、求函数的极值和解析式等方面都经常用到它。
例题:
用配方法解方程x2+4x+1=0,经过配方,得到( )
A.(x+2) 2=5 B.(x-2) 2=5 C.(x-2) 2=3 D.(x+2) 2=3 【分析】配方法:若二次项系数为1,则常数项是一次项系数的一半的平方,若二次项系数不为1,则可先提取二次项系数,将其化为1后再计算。【解】将方程x2+4x+1=0,
移向得:x2+4x=-1,
配方得:x2+4x+4=-1+4,
即(x+2) 2=3;
因此选D。
2、因式分解法
因式分解,就是把一个多项式化成几个整式乘积的形式。因式分解是恒等变形的基础,它作为数学的一个有力工具、一种数学方法在代数、几何、三角等的解题中起着重要的作用。因式分解的方法有许多,除中学课本上介绍的提取公因式法、公式法、分组分解法、十字相乘法等外,还有如利用拆项添项、求根分解、换元、待定系数等等。
例题:
若多项式x2+mx-3因式分解的结果为(x-1)(x+3),则m的值为()A.-2 B.2 C.0 D.1
【分析】根据因式分解与整式乘法是相反方向的变形,先将(x-1)(x+3)乘法公式展开,再根据对应项系数相等求出m的值。
【解】∵x2+mx-3因式分解的结果为(x-1)(x+3),
即x2+mx-3=(x-1)(x+3),
∴x2+mx-3=(x-1)(x+3)=x2+2x-3,
∴m=2;
因此选B。
3、换元法
换元法是数学中一个非常重要而且应用十分广泛的解题方法。我们通常把未知数或变数称为元,所谓换元法,就是在一个比较复杂的数学式子中,用新的变元去代替原式的一个部分或改造原来的式子,使它简化,使问题易于解决。
例题:
已知(x2+y2+1)(x2+y2+3)=8,则x2+y2的值为()
A.-5或1 B.1 C.5 D.5或-1
【分析】解题时把x2+y2当成一个整体来考虑,再运用因式分解法就比较简单【解】设x2+y2=t,t≥0,则原方程变形得
(t+1)(t+3)=8,化简得:
(t+5)(t-1)=0,
解得:t
1=-5,t
2
=1
又t≥0
∴t=1
∴x2+y2的值为只能是1.
因此选B.
4、判别式法与韦达定理
一元二次方程ax2+bx+c=0(a、b、c属于R,a≠0)根的判别,△=b2-4ac,不仅用来判定根的性质,而且作为一种解题方法,在代数式变形,解方程(组),解不等式,研究函数乃至几何、三角运算中都有非常广泛的应用。
韦达定理除了已知一元二次方程的一个根,求另一根;已知两个数的和与积,求
这两个数等简单应用外,还可以求根的对称函数,计论二次方程根的符号,解对称方程组,以及解一些有关二次曲线的问题等,都有非常广泛的应用。
注意:①△=b 2-4ac <0,方程无实数根,即无解;②△=b 2-4ac =0,方程有两个相等的实数根;③△=b 2-4ac >0,方程有两个不相等的实数根。
例题:
当m 为什么值时,关于x 的方程01)1(2)4(22=+++-x m x m 有实根。
【分析】题设中的方程未指明是一元二次方程,还是一元一次方程,所以应分42-m =0和42-m ≠0两种情形讨论。
【解】当42-m =0即2±=m 时,)1(2+m ≠0,方程为一元一次方程,总有实根;
当42-m ≠0即2±≠m 时,方程有根的条件是:
△=[]208)4(4)1(222+=--+m m m ≥0,解得m ≥2
5- ∴当m ≥2
5-
且2±≠m 时,方程有实根。 综上所述:当m ≥25-时,方程有实根。
5、待定系数法
在解数学问题时,若先判断所求的结果具有某种确定的形式,其中含有某些待定的系数,而后根据题设条件列出关于待定系数的等式,最后解出这些待定系数的值或找到这些待定系数间的某种关系,从而解答数学问题,这种解题方法称为待定系数法。它是中学数学中常用的方法之一。
例题:
例1. 已知函数y =mx x n x 22431
+++的最大值为7,最小值为-1,求此函数式。 【分析】求函数的表达式,实际上就是确定系数m 、n 的值;已知最大值、最小值实际是就是已知函数的值域,对分子或分母为二次函数的分式函数的值域易联想到“判别式法”。
【解】函数式变形为: (y-m)x2-43x+(y -n)=0, x∈R, 由已知得y-m≠0
∴△=(-43)2-4(y-m)(y-n)≥0 即: y2-(m+n)y+(mn-12)≤0 ①
不等式①的解集为(-1,7),则-1、7是方程y2-(m+n)y+(mn-12)=0的两根,
代入两根得:
1120
497120
+++-=
-++-=
⎧
⎨
⎩
()
()
m n mn
m n mn
解得:
m
n
=
=
⎧
⎨
⎩
5
1
或
m
n
=
=
⎧
⎨
⎩
1
5
∴ y=5431
1
2
2
x x
x
++
+
或者y=
x x
x
2
2
435
1
++
+
此题也可由解集(-1,7)而设(y+1)(y-7)≤0,即y2-6y-7≤0,然后与不等式
①比较系数而得:
m n
mn
+=
-=-
⎧
⎨
⎩
6
127
,解出m、n而求得函数式y。
6、构造法
在解题时,我们常常会采用这样的方法,通过对条件和结论的分析,构造辅助元素,它可以是一个图形、一个方程(组)、一个等式、一个函数、一个等价命题等,架起一座连接条件和结论的桥梁,从而使问题得以解决,这种解题的数学方法,我们称为构造法。运用构造法解题,可以使代数、三角、几何等各种数学知识互相渗透,有利于问题的解决。
例题:
如图,在△ABC中,∠B=2∠C,∠BAC的平分线交BC于点D。求证:AB+BD=AC
【分析】若遇到三角形的角平分线时,常构造等腰三角形,借助等腰三角形的有关性质,往往能够找到解题途径。