代數(shù)式的化簡與求值是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容之一。其中,代數(shù)式求值問題的變形,是一項技巧性很強的變形,往往需要在把求值的代數(shù)式變形的同時把條件變形,有時候還要綜合運用代數(shù)式的恒等變形與方程的同解變形。
誠然,中學(xué)里的代數(shù)式變換、互化是我們解題的一種常規(guī)武器,而巧妙地用整體求值,能化繁為簡、靈活變通地解決問題,由此產(chǎn)生的數(shù)學(xué)思想更具有普遍的意義。在許多初中代數(shù)式求值問題中,如果“硬碰硬”求值,往往很繁很難。但若仔細(xì)觀察已知重要條件和求值式的結(jié)構(gòu)特征,靈活變換已知條件或根據(jù)已知條件去變形求值式,經(jīng)過一兩次變式就可以輕松快捷地解決問題。
一、根據(jù)題意,靈活變通已知條件
例如,(1)已知x2+y2=7,xy=1,求x+y的值。
(2)已知x-■=1,求x2-x的值。
(3)已知7a2+7b2=42,ab=1,求3-5a+5b的值。
以上這些例題,如果按常規(guī)思路,先解方程或方程組,或者把已知條件代入所求代數(shù)式,解答就很麻煩,甚至無法求得其結(jié)果。如果我們將已知條件變形,就可迎刃而解了。以上述的第(3)題為例,解題過程如下:
解:由7a2+7b2=42?圯a2+b2=6①
由ab=1?圯-2ab=-2 ②
①+②得:a2+b2-2ab=4?圯(a-b)2=4?圯a-b=±2
∴3-5a+5b=3-5(a-b)=3-5×(±2)=3±10
∴3-5a+5b的值為13或-7
二、根據(jù)題意,變通求值式
數(shù)學(xué)題的解法蘊含著多種數(shù)學(xué)思想。可以從已知條件變形入手,也可以從求值式變式著手,殊途同歸,尋找解題簡捷途徑。
例如,(1)已知3x+2=a,4y+1=b,求32x+4-42y+2的值。
(2)已知b-a=-4,求■-ab的值。
以上兩題只要從求值式變形入手,就可以輕而易舉地求得結(jié)果。現(xiàn)將以上的第(1)題為例,解題過程如下:
解:由32x+4-42y+2=(3x+2)2-(4y+1)2=a2-b2
三、通過觀察,將已知條件和求值式同時變形
在解數(shù)學(xué)題時,要善于運用發(fā)散思維思想,從多角度去分析問題和處理問題,這樣才能容易找到解題的方法和技巧。
例如,(1)已知x=■,y=■,求x2-2x+y2+2y+2的值。
(2)已知x+■,求x4-x3+2x2-x+1的值。
以上述的第(2)題為例,解題過程如下:
解:由x+■=1?圯x2-x+1=0
由x4-x3+2x2-x+1?圯x4-x3+x2+x2-x+1
?圯x2(x2-x+1)+(x2-x+1)
∴原式=x2×0+0=0
四、認(rèn)真觀察,從題目中的隱含條件找到解題技巧
例如,(1)已知y=■,求yx的值。
(2)已知x2-2x+y2+6y+10=0,求x3-3y2的值。
以上兩題中的已知條件都隱藏著解題的重要契機。只要抓住這個契機,就抓到了解題的金鑰匙。
以上述的第(1)題為例,解題過程如下:
解:由已知條件可知,x-2≥02-x≥0即x≥2x≤2∴x=2
把x=2代入y=■可求得y=2■
∴yx=(2■)2=8
五、已知整體值,靈活變通已知條件
例如,已知:a-b=5■,a-c=■,求代數(shù)式c2-2bc+b2的值。
題中雖然已知a-b與a-c的值,但要求值的代數(shù)式c2-2bc+b2無法化為已知整體的形式。因此,必須將條件改變形式。不難看出,只需將條件中的兩等式相減就可以得到c-b=4■。使用整體代值就可解決問題。解題過程如下:
解:據(jù)題意得a-b=5■ ①a-c=■ ②
①-②得,c-b=4■
∴c2-2bc+b2=(c-b)2=(4■)2=32
在以上這些問題中,給出整體的值無法使用,此時,只需把條件稍作改變,就能在問題中得到使用。
從以上五個例子的解題思路和過程可知,或變通已知條件,或變求值式子,或是兩者同時變形都是代數(shù)求值問題的重要途徑。只要隨機應(yīng)對靈活變形,就一定會有“柳暗花明又一村”的感覺。