初中数学竞赛讲座6
初中数学竞赛专题培训(6)：代数式的求值
初中数学竞赛专题培训第六讲代数式的求值代数式的求值与代数式的恒等变形关系十分密切．许多代数式是先化简再求值，特别是有附加条件的代数式求值问题，往往需要利用乘法公式、绝对值与算术根的性质、分式的基本性质、通分、约分、根式的性质等等，经过恒等变形，把代数式中隐含的条件显现出来，化简，进而求值．因此，求值中的方法技巧主要是代数式恒等变形的技能、技巧和方法．下面结合例题逐一介绍．1．利用因式分解方法求值因式分解是重要的一种代数恒等变形，在代数式化简求值中，经常被采用．分析 x的值是通过一个一元二次方程给出的，若解出x后，再求值，将会很麻烦．我们可以先将所求的代数式变形，看一看能否利用已知条件．解已知条件可变形为3x2+3x-1=0，所以6x4+15x3+10x2=(6x4+6x3-2x2)+(9x3+9x2-3x)+(3x2+3x-1)+1=(3x2+3x-1)(2z2+3x+1)+1=0+1=1．说明在求代数式的值时，若已知的是一个或几个代数式的值，这时要尽可能避免解方程(或方程组)，而要将所要求值的代数式适当变形，再将已知的代数式的值整体代入，会使问题得到简捷的解答．例2 已知a，b，c为实数，且满足下式：a2+b2+c2=1，①求a+b+c的值．解将②式因式分解变形如下即所以a+b+c=0或bc+ac+ab=0．若bc+ac+ab=0，则(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(bc+ac+ab)=a2+b2+c2=1，所以 a+b+c=±1．所以a+b+c的值为0，1，-1．说明本题也可以用如下方法对②式变形：即前一解法是加一项，再减去一项；这个解法是将3拆成1+1+1，最终都是将②式变形为两个式子之积等于零的形式．2．利用乘法公式求值例3 已知x+y=m，x3+y3=n，m≠0，求x2+y2的值．解因为x+y=m，所以m3=(x+y)3=x3+y3+3xy(x+y)=n+3m·xy，所以求x2+6xy+y2的值．分析将x，y的值直接代入计算较繁，观察发现，已知中x，y的值正好是一对共轭无理数，所以很容易计算出x+y与xy的值，由此得到以下解法．解 x2+6xy+y2=x2+2xy+y2+4xy=(x+y)2+4xy3．设参数法与换元法求值如果代数式字母较多，式子较繁，为了使求值简便，有时可增设一些参数(也叫辅助未知数)，以便沟通数量关系，这叫作设参数法．有时也可把代数式中某一部分式子，用另外的一个字母来替换，这叫换元法．分析本题的已知条件是以连比形式出现，可引入参数k，用它表示连比的比值，以便把它们分割成几个等式．x＝(a-b)k，y＝(b-c)k，z＝(c-a)k．所以x+y+z=(a-b)k＋(b-c)k+(c-a)k=0．u+v+w=1，①由②有把①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1，所以u2+v2+w2=1，即两边平方有所以4．利用非负数的性质求值若几个非负数的和为零，则每个非负数都为零，这个性质在代数式求值中经常被使用．例8 若x2-4x+|3x-y|=-4，求y x的值．分析与解x，y的值均未知，而题目却只给了一个方程，似乎无法求值，但仔细挖掘题中的隐含条件可知，可以利用非负数的性质求解．因为x2-4x+|3x-y|=-4，所以x2-4x＋4＋|3x-y|=0，即 (x-2)2+|3x-y|=0．所以 y x=62=36．例9 未知数x，y满足(x2＋y2)m2-2y(x+n)m+y2+n2=0，其中m，n表示非零已知数，求x，y的值．分析与解两个未知数，一个方程，对方程左边的代数式进行恒等变形，经过配方之后，看是否能化成非负数和为零的形式．将已知等式变形为m2x2+m2y2-2mxy-2mny+y2+n2=0，(m2x2-2mxy+y2)+(m2y2-2mny+n2)=0，即 (mx-y)2+(my-n)2=0．5．利用分式、根式的性质求值分式与根式的化简求值问题，内容相当丰富，因此设有专门讲座介绍，这里只分别举一个例子略做说明．例10 已知xyzt=1，求下面代数式的值：分析直接通分是笨拙的解法，可以利用条件将某些项的形式变一变．解根据分式的基本性质，分子、分母可以同时乘以一个不为零的式子，分式的值不变．利用已知条件，可将前三个分式的分母变为与第四个相同．同理分析计算时应注意观察式子的特点，若先分母有理化，计算反而复杂．因为这样一来，原式的对称性就被破坏了．这里所言的对称性是分利用这种对称性，或称之为整齐性，来简化我们的计算．同样(但请注意算术根！)将①，②代入原式有练习六2．已知x+y=a，x2+y2=b2，求x4+y4的值．3．已知a+b+c=3，a2+b2+c2=29，a3+b3+c3=45，求ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)的值．(改)(第一个分母改为x) 5．设a+b+c=3m，求(m-a)3+(m-b)3+(m-c)3-3(m-a)(m-b)(m-c)的值．8．已知13x2-6xy+y2-4x+1=0，求(x+y)^13·x^10的值．1.3832.(b4+2a2b2-a4)/23.424.25.06.27.88.8。
初一数学竞赛专讲第⑹讲含例题及答案：图形与面积
3．在右图的4×7的方格纸板上画有如阴 影所示的“6”字，阴影边缘是线段或圆孤。
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问：阴影面积占纸板面积的几分之几？ 4．在右下图中，六边形ABCDEF的面积是
54，AP=2PF，CQ=2BQ，求阴影四边形CEPQ的 面积。
解：由图可知，阴影部分是由三个直径不同的半
圆周所围成，所以其周长为
说明：实际上，该图形中两个小半圆的直径之和等于大半圆的直径，因而它们的 周长也正好等于大半圆的半圆周。 推而广之，若n个小圆的直径之和等于大圆的直径，即：d1+d2+d3+…+dn=D， 那么这些小圆的周长之和也等于大圆的周长，即 πd1+πd2+πd3+…+πdn=π（d1+d2+d3+…+dn）=πD。 例8 某开发区的大标语牌上，要画出如下图所示（图形阴影部分）的三种标点符 号：句号、逗号、问号。已知大圆半径为R，小圆半径为r，且R=2r。若均匀用料，则 哪一个标点符号的油漆用得多？哪一个标点符号的油漆用得少？
例12 已知右图中正方形的面积是12cm2，求图中里外两个 圆的面积。
分析：计算圆面积，要知道半径。先考虑内圆面积。内圆 的直径与正方形的边长相等，但正方形的边长是未知的。根据 已知正方形的面积是12cm2，可以推出内圆直径的平方为12cm2， 再求内圆面积就不难了。 外圆的直径是正方形的对角线，设外圆半径为R，则正方形面积等于由一条对角线 分成的两个等腰直角三角形的面积之和。再由正方形面积=2R×R÷2×2=2R2，2R2=12， 便可求出外圆面积。 解：设内圆半径为r，由正方形面积为12cm2，正方形边长为2r，得 （2r）2=12，r2=3。
初中数学竞赛几何讲座(共5讲)
初中数学竞赛几何讲座（共5讲）第一讲注意添加平行线证题第二讲巧添辅助妙解竞赛题第三讲点共线、线共点第四讲四点共圆问题第五讲三角形的五心第一讲注意添加平行线证题在同一平面内,不相交的两条直线叫平行线.平行线是初中平面几何最基本的,也是非常重要的图形.在证明某些平面几何问题时,若能依据证题的需要,添加恰当的平行线,则能使证明顺畅、简洁.添加平行线证题,一般有如下四种情况.1为了改变角的位置大家知道,两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等,内错角相等,同旁内角互补.利用这些性质,常可通过添加平行线,将某些角的位置改变,以满足求解的需要.例1设P、Q为线段B C上两点,且B P＝C Q,A为B C外一动点(如图1).当点A运动到使∠B A P＝∠C A Q时,△A B C是什么三角形？试证明你的结论.答：当点A运动到使∠B A P＝∠C A Q时,△A B C为等腰三角形.证明：如图1,分别过点P、B作A C、A Q的平行线得交点D.连结D A.在△D B P＝∠A Q C中,显然∠D B P＝∠A Q C,∠D P B＝∠C.由B P＝C Q,可知△D B P≌△A Q C.有D P＝A C,∠B D P＝∠Q A C.于是,D A∥B P,∠B A P＝∠B D P.则A、D、B、P四点共圆,且四边形A D B P为等腰梯形.故A B＝D P.所以A B＝A C.这里,通过作平行线,将∠Q A C“平推”到∠B D P的位置.由于A、D、B、P四点共圆,使证明很顺畅.例2如图2,四边形A B C D为平行四边形,∠B A F＝∠B C E.求证：∠E B A＝∠A D E.证明：如图2,分别过点A、B作E D、E C的平行线,得交点P,连P E.由A B C D,易知△P B A≌△E C D.有P A＝E D,P B＝E C.显然,四边形P B C E、P A D E均为平行四边形.有∠B C E＝∠B P E,∠A P E＝∠A D E.由∠B A F＝∠B C E,可知∠B A F＝∠B P E.有P、B、A、E四点共圆.于是,∠E B A＝∠A P E.所以,∠E B A＝∠A D E.这里,通过添加平行线,使已知与未知中的四个角通过P、B、A、E四点共圆,紧密联系起来.∠A P E成为∠E B A与∠A D E相等的媒介,证法很巧妙.2欲“送”线段到当处利用“平行线间距离相等”、“夹在平行线间的平行线段相等”这两条,常可通过添加平行线,将某些线段“送”到恰当位置,以证题.例3在△A B C中,B D、C E为角平分线,P为E D上任意一点.过P分别作A C、A B、B C的垂线,M、N、Q为垂足.求证：P M＋P N＝P Q.证明：如图3,过点P作A B的平行线交B D于F,过点F作B C的平行线分别交P Q、A C于K、G,连P G.由B D平行∠A B C,可知点F到A B、B C两边距离相等.有K Q＝P N.显然,＝＝,可知P G∥E C.由C E平分∠B C A,知G P平分∠F G A.有P K＝P M.于是,P M＋P N＝P K＋K Q＝P Q.这里,通过添加平行线,将P Q“掐开”成两段,证得P M＝P K,就有P M＋P N＝P Q.证法非常简捷.3为了线段比的转化由于“平行于三角形一边的直线截其它两边,所得对应线段成比例”,在一些问题中,可以通过添加平行线,实现某些线段比的良性转化.这在平面几何证题中是会经常遇到的.例4设M1、M2是△A B C的B C边上的点,且B M1＝C M2.任作一直线分别交A B、A C、A M1、A M2于P、Q、N1、N2.试证：＋＝＋.证明：如图4,若P Q∥B C,易证结论成立.若P Q与B C不平行,设P Q交直线B C于D.过点A作P Q的平行线交直线B C于E.由B M1＝C M2,可知B E＋C E＝M1E＋M2E,易知＝,＝,＝,＝.则＋＝＝＝＋.所以,＋＝＋.这里,仅仅添加了一条平行线,将求证式中的四个线段比“通分”,使公分母为D E,于是问题迎刃而解.例5A D是△A B C的高线,K为A D上一点,B K交A C于E,C K交A B于F.求证：∠F D A＝∠E D A.证明：如图5,过点A作B C的平行线,分别交直线D E、D F、B E、C F于Q、P、N、M.显然,＝＝.有B D·A M＝D C·A N.(1)由＝＝,有A P＝.(2)由＝＝,有A Q＝.(3)对比(1)、(2)、(3)有A P＝A Q.显然A D为P Q的中垂线,故A D平分∠P D Q.所以,∠F D A＝∠E D A.这里,原题并未涉及线段比,添加B C的平行线,就有大量的比例式产生,恰当地运用这些比例式,就使A P与A Q的相等关系显现出来.4为了线段相等的传递当题目给出或求证某点为线段中点时,应注意到平行线等分线段定理,用平行线将线段相等的关系传递开去.例6在△A B C中,A D是B C边上的中线,点M在A B边上,点N在A C边上,并且∠M D N＝90°.如果B M2＋C N2＝D M2＋D N2,求证：A D2＝(A B2＋A C2).证明：如图6,过点B作A C的平行线交N D延长线于E.连M E.由B D＝D C,可知E D＝D N.有△B E D≌△C N D.于是,B E＝N C.显然,M D为E N的中垂线.有E M＝M N.由B M2＋B E2＝B M2＋N C2＝M D2＋D N2＝M N2＝E M2,可知△B E M为直角三角形,∠M B E＝90°.有∠A B C＋∠A C B＝∠A B C＋∠E B C＝90°.于是,∠B A C＝90°.所以,A D2＝＝(A B2＋A C2).这里,添加A C的平行线,将B C的以D为中点的性质传递给E N,使解题找到出路.例7如图7,A B为半圆直径,D为A B上一点,分别在半圆上取点E、F,使E A＝D A,F B＝D B.过D作A B的垂线,交半圆于C.求证：C D平分E F.证明：如图7,分别过点E、F作A B的垂线,G、H为垂足,连F A、E B.易知D B2＝F B2＝A B·H B,A D2＝A E2＝A G·A B.二式相减,得D B2－A D2＝A B·(H B－A G),或(D B－A D)·A B＝A B·(H B－A G).于是,D B－A D＝H B－A G,或D B－H B＝A D－A G.就是D H＝G D.显然,E G∥C D∥F H.故C D平分E F.这里,为证明C D平分E F,想到可先证C D平分G H.为此添加C D的两条平行线E G、F H,从而得到G、H两点.证明很精彩.经过一点的若干直线称为一组直线束.一组直线束在一条直线上截得的线段相等,在该直线的平行直线上截得的线段也相等.如图8,三直线A B、A N、A C构成一组直线束,D E是与B C平行的直线.于是,有＝＝,即＝或＝.此式表明,D M＝M E的充要条件是B N＝N C.利用平行线的这一性质,解决某些线段相等的问题会很漂亮.例8如图9,A B C D为四边形,两组对边延长后得交点E、F,对角线B D∥E F,A C的延长线交E F于G.求证：E G＝G F.证明：如图9,过C作E F的平行线分别交A E、A F于M、N.由B D∥E F,可知M N∥B D.易知S△B E F＝S△D E F.有S△B E C＝S△ K G－*5ⅡD F C.可得M C＝C N.所以,E G＝G F.例9如图10,⊙O是△A B C的边B C外的旁切圆,D、E、F分别为⊙O与B C、C A、A B的切点.若O D与E F相交于K,求证：A K平分B C.证明：如图10,过点K作B C的行平线分别交直线A B、A C于Q、P两点,连O P、O Q、O E、O F.由O D⊥B C,可知O K⊥P Q.由O F⊥A B,可知O、K、F、Q四点共圆,有∠F O Q＝∠F K Q.由O E⊥A C,可知O、K、P、E四点共圆.有∠E O P＝∠E K P.显然,∠F K Q＝∠E K P,可知∠F O Q＝∠E O P.由O F＝O E,可知R t△O F Q≌R t△O E P.则O Q＝O P.于是,O K为P Q的中垂线,故Q K＝K P.所以,A K平分B C.综上,我们介绍了平行线在平面几何问题中的应用.同学们在实践中应注意适时添加平行线,让平行线在平面几何证题中发挥应有的作用.练习题1.四边形A B C D中,A B＝C D,M、N分别为A D、B C的中点,延长B A交直线N M于E,延长C D 交直线N M于F.求证：∠B E N＝∠C F N.(提示：设P为A C的中点,易证P M＝P N.)2.设P为△A B C边B C上一点,且P C＝2P B.已知∠A B C＝45°,∠A P C＝60°.求∠A C B.(提示：过点C作P A的平行线交B A延长线于点D.易证△A C D∽△P B A.答：75°)3.六边开A B C D E F的各角相等,F A＝A B＝B C,∠E B D＝60°,S△E B D＝60c m2.求六边形A B C D E F 的面积.(提示：设E F、D C分别交直线A B于P、Q,过点E作D C的平行线交A B于点M.所求面积与E M Q D面积相等.答：120c m2)4.A D为R t△A B C的斜边B C上的高,P是A D的中点,连B P并延长交A C于E.已知A C:A B＝k.求A E:E C.(提示：过点A作B C的平行线交B E延长线于点F.设B C＝1,有A D＝k,D C＝k2.答：) 5.A B为半圆直径,C为半圆上一点,C D⊥A B于D,E为D B上一点,过D作C E的垂线交C B于F.求证：＝.(提示：过点F作A B的平行线交C E于点H.H为△C D F的垂心.)6.在△A B C中,∠A:∠B:∠C＝4:2:1,∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c.求证：＋＝. (提示：在B C上取一点D,使A D＝A B.分别过点B、C作A D的平行线交直线C A、B A于点E、F.)7.分别以△A B C的边A C和B C为一边在△A B C外作正方形A C D E和C B F G,点P是E F的中点.求证：P点到边A B的距离是A B的一半.8.△A B C的内切圆分别切B C、C A、A B于点D、E、F,过点F作B C的平行线分别交直线D A、D E于点H、G.求证：F H＝H G.(提示：过点A作B C的平行线分别交直线D E、D F于点M、N.)9.A D为⊙O的直径,P D为⊙O的切线,P C B为⊙O的割线,P O分别交A B、A C于点M、N.求证：O M＝O N.(提示：过点C作P M的平行线分别交A B、A D于点E、F.过O作B P的垂线,G为垂足.A B∥G F.)第二讲巧添辅助妙解竞赛题在某些数学竞赛问题中,巧妙添置辅助圆常可以沟通直线形和圆的内在联系,通过圆的有关性质找到解题途径.下面举例说明添置辅助圆解初中数学竞赛题的若干思路.1挖掘隐含的辅助圆解题有些问题的题设或图形本身隐含着“点共圆”,此时若能把握问题提供的信息,恰当补出辅助圆,并合理挖掘图形隐含的性质,就会使题设和结论的逻辑关系明朗化.1.1作出三角形的外接圆例1如图1,在△A B C中,A B＝A C,D是底边B C上一点,E是线段A D上一点且∠B E D＝2∠C E D＝∠A.求证：B D＝2C D.分析：关键是寻求∠B E D＝2∠C E D与结论的联系.容易想到作∠B E D的平分线,但因B E≠E D,故不能直接证出B D＝2C D.若延长A D交△A B C的外接圆于F,则可得E B＝E F,从而获取.证明：如图1,延长A D与△A B C的外接圆相交于点F,连结C F与B F,则∠B F A＝∠B C A＝∠A B C ＝∠A F C,即∠B F D＝∠C F D.故B F:C F＝B D:D C.又∠B E F＝∠B A C,∠B F E＝∠B C A,从而∠F B E＝∠A B C＝∠A C B＝∠B F E.故E B＝E F.作∠B E F的平分线交B F于G,则B G＝G F.因∠G E F＝∠B E F＝∠C E F,∠G F E＝∠C F E,故△F E G≌△F E C.从而G F＝F C.于是,B F＝2C F.故B D＝2C D.1.2利用四点共圆例2凸四边形A B C D中,∠A B C＝60°,∠B A D＝∠B C D＝90°,A B＝2,C D＝1,对角线A C、B D交于点O,如图2.则s i n∠A O B＝____.分析：由∠B A D＝∠B C D＝90°可知A、B、C、D四点共圆,欲求s i n∠A O B,联想到托勒密定理,只须求出B C、A D即可.解：因∠B A D＝∠B C D＝90°,故A、B、C、D四点共圆.延长B A、C D交于P,则∠A D P＝∠A B C ＝60°.设A D＝x,有A P＝x,D P＝2x.由割线定理得(2＋x)x＝2x(1＋2x).解得A D＝x ＝2－2,B C＝B P＝4－.由托勒密定理有B D·C A＝(4－)(2－2)＋2×1＝10－12.又S A B C D＝S△A B D＋S△B C D＝.故s i n∠A O B＝.例3已知：如图3,A B＝B C＝C A＝A D,A H⊥C D于H,C P⊥B C,C P交A H于P.求证：△A B C的面积S＝A P·B D.分析：因S△A B C＝B C2＝A C·B C,只须证A C·B C＝A P·B D,转化为证△A P C∽△B C D.这由A、B、C、Q四点共圆易证(Q为B D与A H交点).证明：记B D与A H交于点Q,则由A C＝A D,A H⊥C D得∠A C Q＝∠A D Q.又A B＝A D,故∠A D Q＝∠A B Q.从而,∠A B Q＝∠A C Q.可知A、B、C、Q四点共圆.∵∠A P C＝90°＋∠P C H＝∠B C D,∠C B Q＝∠C A Q,∴△A P C∽△B C D.∴A C·B C＝A P·B D.于是,S＝A C·B C＝A P·B D.2构造相关的辅助圆解题有些问题貌似与圆无关,但问题的题设或结论或图形提供了某些与圆的性质相似的信息,此时可大胆联想构造出与题目相关的辅助圆,将原问题转化为与圆有关的问题加以解决.2.1联想圆的定义构造辅助圆例4如图4,四边形A B C D中,A B∥C D,A D＝D C＝D B＝p,B C＝q.求对角线A C的长.分析：由“A D＝D C＝D B＝p”可知A、B、C在半径为p的⊙D上.利用圆的性质即可找到A C与p、q的关系.解：延长C D交半径为p的⊙D于E点,连结A E.显然A、B、C在⊙D上.∵A B∥C D,∴B C＝A E.从而,B C＝A E＝q.在△A C E中,∠C A E＝90°,C E＝2p,A E＝q,故A C＝＝.2.2联想直径的性质构造辅助圆例5已知抛物线y＝－x2＋2x＋8与x轴交于B、C两点，点D平分B C.若在x轴上侧的A点为抛物线上的动点,且∠B A C为锐角,则A D的取值范围是____.分析：由“∠B A C为锐角”可知点A在以定线段B C为直径的圆外,又点A在x轴上侧,从而可确定动点A的范围,进而确定A D的取值范围.解：如图5,所给抛物线的顶点为A 0(1,9),对称轴为x＝1,与x轴交于两点B(－2,0)、C(4,0).分别以B C、D A为直径作⊙D、⊙E,则两圆与抛物线均交于两点P(1－2,1)、Q(1＋2,1).可知,点A在不含端点的抛物线P A0Q内时,∠B A C＜90°.且有3＝D P＝D Q＜A D≤D A0＝9,即A D的取值范围是3＜A D≤9.2.3联想圆幂定理构造辅助圆例6A D是R t△A B C斜边B C上的高,∠B的平行线交A D于M,交A C于N.求证：A B2－A N2＝B M·B N.分析：因A B2－A N2＝(A B＋A N)(A B－A N)＝B M·B N,而由题设易知A M＝A N,联想割线定理,构造辅助圆即可证得结论.证明：如图6,∵∠2＋∠3＝∠4＋∠5＝90°,又∠3＝∠4,∠1＝∠5,∴∠1＝∠2.从而,A M＝A N.以A M长为半径作⊙A,交A B于F,交B A的延长线于E.则A E＝A F＝A N.由割线定理有B M·B N＝B F·B E＝(A B＋A E)(A B－A F)＝(A B＋A N)(A B－A N)＝A B2－A N2,即A B2－A N2＝B M·B N.例7如图7,A B C D是⊙O的内接四边形,延长A B和D C相交于E,延长A B和D C相交于E,延长A D和B C相交于F,E P和F Q分别切⊙O于P、Q.求证：E P2＋F Q2＝E F2.分析：因E P和F Q是⊙O的切线,由结论联想到切割线定理,构造辅助圆使E P、F Q向E F转化.证明：如图7,作△B C E的外接圆交E F于G,连结C G.因∠F D C＝∠A B C＝∠C G E,故F、D、C、G四点共圆.由切割线定理,有E F2＝(E G＋G F)·E F＝E G·E F＋G F·E F＝E C·E D＋F C·F B＝E C·E D＋F C·F B＝E P2＋F Q2,即E P2＋F Q2＝E F2.2.4联想托勒密定理构造辅助圆例8如图8,△A B C与△A＇B＇C＇的三边分别为a、b、c与a＇、b＇、c＇,且∠B＝∠B＇,∠A＋∠A＇＝180°.试证：a a＇＝b b＇＋c c＇.分析：因∠B＝∠B＇,∠A＋∠A＇＝180°,由结论联想到托勒密定理,构造圆内接四边形加以证明.证明：作△A B C的外接圆,过C作C D∥A B交圆于D,连结A D和B D,如图9所示.∵∠A＋∠A＇＝180°＝∠A＋∠D,∠B C D＝∠B＝∠B＇,∴∠A＇＝∠D,∠B＇＝∠B C D.∴△A＇B＇C＇∽△D C B.有＝＝,即＝＝.故D C＝,D B＝.又A B∥D C,可知B D＝A C＝b,B C＝A D＝a.从而,由托勒密定理,得A D·B C＝A B·D C＋A C·B D,即a2＝c·＋b·.故a a＇＝b b＇＋c c＇.练习题1.作一个辅助圆证明：△A B C中,若A D平分∠A,则＝.(提示：不妨设A B≥A C,作△A D C的外接圆交A B于E,证△A B C∽△D B E,从而＝＝.)2.已知凸五边形A B C D E中,∠B A E＝3a,B C＝C D＝D E,∠B C D＝∠C D E＝180°－2a.求证：∠B A C ＝∠C A D＝∠D A E.(提示：由已知证明∠B C E＝∠B D E＝180°－3a,从而A、B、C、D、E共圆,得∠B A C＝∠C A D＝∠D A E.)3.在△A B C中A B＝B C,∠A B C＝20°,在A B边上取一点M,使B M＝A C.求∠A M C的度数. (提示：以B C为边在△A B C外作正△K B C,连结K M,证B、M、C共圆,从而∠B C M＝∠B K M ＝10°,得∠A M C＝30°.)4．如图10,A C是A B C D较长的对角线,过C作C F⊥A F,C E⊥A E.求证：A B·A E＋A D·A F＝A C2.(提示：分别以B C和C D为直径作圆交A C于点G、H.则C G＝A H,由割线定理可证得结论.)5.如图11.已知⊙O1和⊙O2相交于A、B,直线C D过A交⊙O1和⊙O2于C、D,且A C＝A D,E C、E D分别切两圆于C、D.求证：A C2＝A B·A E. (提示：作△B C D的外接圆⊙O 3,延长B A交⊙O3于F,证E在⊙O3上,得△A C E≌△A D F,从而A E＝A F,由相交弦定理即得结论.)6．已知E是△A B C的外接圆之劣弧B C的中点.求证：A B·A C＝A E2－B E2.(提示：以B E为半径作辅助圆⊙E,交A E及其延长线于N、M,由△A N C∽△A B M证A B·A C＝A N·A M.)7.若正五边形A B C D E的边长为a,对角线长为b,试证：－＝1.(提示：证b2＝a2＋a b,联想托勒密定理作出五边形的外接圆即可证得.)第三讲点共线、线共点在本小节中包括点共线、线共点的一般证明方法及梅涅劳斯定理、塞瓦定理的应用。
数学培优竞赛新方法(九年级)-第6讲-代数最值
A、B，且使得 SOAB OA OB 3 . （1）用 b 表示 k ；（2）求 OAB 面积的最小值。
（浙江竞赛题）
10.设 x1 ，x2 是关于 x 的一元二次方程 x2 ax a 2 的两个实数根，则 (x1 2x2 )(x2 x1) 的最大值
为
11.若抛物线 y x2 (k 1)x k 1与 x 轴的交点为 A、B，顶点为 C，则 ABC 的面积最小值为 .
x2
4y2 6xy 11y2
。
）
（太原市竞赛题）
D.3
例 3.（1）设 a、b 为实数，求代数式 a2 ab b2 a 2b 的最小值。（全国初中数学联赛题）
(2)实数 x、y、z 满足 x y z 5 ， xy yz xz 3 ，求 z 的最大值。（全国初中数学联赛题）
思路点拨 对于（1），引入参数设 a2 ab b2 a 2b t ，将等式整理成关于 a 的二次方程 a2 (b 1)a (b2 2b t) 0 ，利用判别式求最小值，对于（2）， x y 5 z ， xy 3 z(x y) 3 z(5 z) z2 5z 3 ，运用韦达定理构造方程。
九年级数学培优竞赛辅导讲座
第 6 讲 代数最值
在生活实践中，人们经常面对带有“最’字的问题，如在一定的方案中，花费最低、消耗最少、 产值最高、获利最大等；解数学题时，我们也常常碰到求某个变量的最大值或最小值之类的问题，这 就是我们要讨论的最值问题，求最值问题的方法归纳起来有如下几点;
1.运用配方法求最值 2.构造一元二次方程，在方程有解的条件下，利用判别式求最值 3.建立函数模型求最值 4.利用基本不等式或不等式分析法求最值 【例题求解】
A、B 到原点的距离都小于 1，求 a b c 的最小值。
福清市宏路中学七年级数学竞赛讲座
初一数学竞赛讲座第1讲数论的方法技巧（上）数论是研究整数性质的一个数学分支，它历史悠久，而且有着强大的生命力。
数论问题叙述简明，“很多数论问题可以从经验中归纳出来，并且仅用三言两语就能向一个行外人解释清楚，但要证明它却远非易事”。
因而有人说：“用以发现天才，在初等数学中再也没有比数论更好的课程了。
任何学生，如能把当今任何一本数论教材中的习题做出，就应当受到鼓励，并劝他将来从事数学方面的工作。
”所以在国内外各级各类的数学竞赛中，数论问题总是占有相当大的比重。
小学数学竞赛中的数论问题，常常涉及整数的整除性、带余除法、奇数与偶数、质数与合数、约数与倍数、整数的分解与分拆。
主要的结论有：1．带余除法：若a，b是两个整数，b＞0，则存在两个整数q，r，使得a=bq+r（0≤r ＜b），且q，r是唯一的。
特别地，如果r=0，那么a=bq。
这时，a被b整除，记作b|a，也称b是a的约数，a 是b的倍数。
2．若a|c，b|c，且a，b互质，则ab|c。
3．唯一分解定理：每一个大于1的自然数n都可以写成质数的连乘积，即其中p1＜p2＜…＜pk为质数，a1，a2，…，ak为自然数，并且这种表示是唯一的。
（1）式称为n的质因数分解或标准分解。
4．约数个数定理：设n的标准分解式为（1），则它的正约数个数为：d（n）=（a1+1）（a2+1）…（ak+1）。
5．整数集的离散性：n与n+1之间不再有其他整数。
因此，不等式x＜y与x≤y－1是等价的。
下面，我们将按解数论题的方法技巧来分类讲解。
一、利用整数的各种表示法对于某些研究整数本身的特性的问题，若能合理地选择整数的表示形式，则常常有助于问题的解决。
这些常用的形式有：1．十进制表示形式：n=an10n+an－110n－1+…+a0；2．带余形式：a =bq +r ；4．2的乘方与奇数之积式：n =2m t ，其中t 为奇数。
例1 红、黄、白和蓝色卡片各1张，每张上写有1个数字，小明将这4张卡片如下图放置，使它们构成1个四位数，并计算这个四位数与它的各位数字之和的10倍的差。
七年级数学竞赛讲座(共23讲)
目录第一讲有理数的巧算第二讲绝对值第三讲求代数式的值第四讲一元一次方程第五讲方程组的解法第六讲一次不等式(不等式组)的解法第七讲含绝对值的方程及不等式第八讲不等式的应用第九讲“设而不求”的未知数第十讲整式的乘法与除法第十一讲线段与角第十二讲平行线问题第十三讲从三角形内角和谈起第十四讲面积问题第十五讲奇数与偶数第十六讲质数与合数第十七讲二元一次不定方程的解法第十八讲加法原理与乘法原理第十九讲几何图形的计数问题第二十讲应用问题的算术解法与代数解法第二十一讲应用问题解题技巧第二十二讲生活中的数学(一)——储蓄、保险与纳税第二十三讲生活中的数学(二)——地板砖上的数学第一讲有理数的巧算有理数运算是中学数学中一切运算的基础．它要求同学们在理解有理数的有关概念、法则的基础上，能根据法则、公式等正确、迅速地进行运算．不仅如此，还要善于根据题目条件，将推理与计算相结合，灵活巧妙地选择合理的简捷的算法解决问题，从而提高运算能力，发展思维的敏捷性与灵活性．1．括号的使用在代数运算中，可以根据运算法则和运算律，去掉或者添上括号，以此来改变运算的次序，使复杂的问题变得较简单．例1计算：分析中学数学中，由于负数的引入，符号“+”与“－”具有了双重涵义，它既是表示加法与减法的运算符号，也是表示正数与负数的性质符号．因此进行有理数运算时，一定要正确运用有理数的运算法则，尤其是要注意去括号时符号的变化．注意在本例中的乘除运算中，常常把小数变成分数，把带分数变成假分数，这样便于计算．例2计算下式的值：211×555+445×789+555×789+211×445．分析直接计算很麻烦，根据运算规则，添加括号改变运算次序，可使计算简单．本题可将第一、第四项和第二、第三项分别结合起来计算．解原式=(211×555+211×445)+(445×789+555×789)=211×(555+445)+(445+555)×789=211×1000+1000×789=1000×(211+789)=1 000 000．说明加括号的一般思想方法是“分组求和”，它是有理数巧算中的常用技巧．例3计算：S=1－2+3－4+…+(－1)n+1·n．分析不难看出这个算式的规律是任何相邻两项之和或为“1”或为“－1”．如果按照将第一、第二项，第三、第四项，…，分别配对的方式计算，就能得到一系列的“－1”，于是一改“去括号”的习惯，而取“添括号”之法．解S=(1－2)+(3－4)+…+(－1)n+1·n．下面需对n的奇偶性进行讨论：当n为偶数时，上式是n／2个(－1)的和，所以有当n为奇数时，上式是(n－1)／2个(－1)的和，再加上最后一项(－1)n+1·n=n，所以有例4在数1，2，3，…，1998前添符号“+”和“－”，并依次运算，所得可能的最小非负数是多少分析与解因为若干个整数和的奇偶性，只与奇数的个数有关，所以在1，2，3， (1998)前任意添加符号“+”或“－”，不会改变和的奇偶性．在1，2，3，…，1998中有1998÷2个奇数，即有999个奇数，所以任意添加符号“+”或“－”之后，所得的代数和总为奇数，故最小非负数不小于1．现考虑在自然数n，n+1，n+2，n+3之间添加符号“+”或“－”，显然n－(n+1)－(n+2)+(n+3)=0．这启发我们将1，2，3，…，1998每连续四个数分为一组，再按上述规则添加符号，即(1－2－3+4)+(5－6－7+8)+…+(1993－1994－1995+1996)－1997+1998=1．所以，所求最小非负数是1．说明本例中，添括号是为了造出一系列的“零”，这种方法可使计算大大简化．2．用字母表示数我们先来计算(100+2)×(100－2)的值：(100+2)×(100－2)=100×100－2×100+2×100－4=1002－22．这是一个对具体数的运算，若用字母a代换100，用字母b代换2，上述运算过程变为(a+b)(a－b)=a2－ab+ab－b2=a2－b2．于是我们得到了一个重要的计算公式(a+b)(a－b)=a2－b2，①这个公式叫平方差公式，以后应用这个公式计算时，不必重复公式的证明过程，可直接利用该公式计算．例5计算3001×2999的值．解3001×2999=(3000+1)(3000－1)=30002－12=8 999 999．例6计算103×97×10 009的值．解原式=(100+3)(100－3)(10000+9)=(1002－9)(1002+9)=1004－92=99 999 919．例7计算：分析与解直接计算繁．仔细观察，发现分母中涉及到三个连续整数：12 345，12 346，12 347．可设字母n=12 346，那么12 345=n－1，12 347=n+1，于是分母变为n2－(n－1)(n+1)．应用平方差公式化简得n2－(n2－12)=n2－n2+1=1，即原式分母的值是1，所以原式=24 690．例8计算：(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)．分析式子中2，22，24，…每一个数都是前一个数的平方，若在(2+1)前面有一个(2－1)，就可以连续递进地运用(a+b)(a－b)=a2－b2了．解原式=(2－1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)×(216+1)(232+1)=(22－1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)×(232+1)=(24－1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)=……=(232－1)(232+1)=264－1．例9计算：分析在前面的例题中，应用过公式(a+b)(a－b)=a2－b2．这个公式也可以反着使用，即a2－b2=(a+b)(a－b)．本题就是一个例子．通过以上例题可以看到，用字母表示数给我们的计算带来很大的益处．下面再看一个例题，从中可以看到用字母表示一个式子，也可使计算简化．例10计算：我们用一个字母表示它以简化计算．3．观察算式找规律例11某班20名学生的数学期末考试成绩如下，请计算他们的总分与平均分．87，91，94，88，93，91，89，87，92，86，90，92，88，90，91，86，89，92，95，88．分析与解若直接把20个数加起来，显然运算量较大，粗略地估计一下，这些数均在90上下，所以可取90为基准数，大于90的数取“正”，小于90的数取“负”，考察这20个数与90的差，这样会大大简化运算．所以总分为90×20+(－3)+1+4+(－2)+3+1+(－1)+(－3)+2+(－4)+0+2+(－2)+0+1+(－4)+(－1)+2+5+(－2)=1800－1=1799，平均分为90+(－1)÷20=．例12 计算1+3+5+7+…+1997+1999的值．分析观察发现：首先算式中，从第二项开始，后项减前项的差都等于2；其次算式中首末两项之和与距首末两项等距离的两项之和都等于2000，于是可有如下解法．解用字母S表示所求算式，即S=1+3+5+…+1997+1999．①再将S各项倒过来写为S=1999+1997+1995+…+3+1．②将①，②两式左右分别相加，得2S=(1+1999)+(3+1997)+…+(1997+3)+(1999+1)=2000+2000+…+2000+2000(500个2000)=2000×500．从而有S=500 000．说明一般地，一列数，如果从第二项开始，后项减前项的差都相等(本题3－1=5－3=7－5=…=1999－1997，都等于2)，那么，这列数的求和问题，都可以用上例中的“倒写相加”的方法解决．例13计算1+5+52+53+…+599+5100的值．分析观察发现，上式从第二项起，每一项都是它前面一项的5倍．如果将和式各项都乘以5，所得新和式中除个别项外，其余与原和式中的项相同，于是两式相减将使差易于计算．解设S=1+5+52+…+599+5100，①所以5S=5+52+53+…+5100+5101．②②—①得4S=5101－1，说明如果一列数，从第二项起每一项与前一项之比都相等(本例中是都等于5)，那么这列数的求和问题，均可用上述“错位相减”法来解决．例14 计算：分析一般情况下，分数计算是先通分．本题通分计算将很繁，所以我们不但不通分，反而利用如下一个关系式来把每一项拆成两项之差，然后再计算，这种方法叫做拆项法．解由于所以说明本例使用拆项法的目的是使总和中出现一些可以相消的相反数的项，这种方法在有理数巧算中很常用．练习一1．计算下列各式的值：(1)－1+3－5+7－9+11－…－1997+1999；(2)11+12－13－14+15+16－17－18+…+99+100；(3)1991×1999－1990×2000；(4)4726342+472 6352－472 633×472 635－472 634×472 636；(6)1+4+7+ (244)2．某小组20名同学的数学测验成绩如下，试计算他们的平均分．81，72，77，83，73，85，92，84，75，63，76，97，80，90，76，91，86，78，74，85．第二讲绝对值绝对值是初中代数中的一个基本概念，在求代数式的值、化简代数式、证明恒等式与不等式，以及求解方程与不等式时，经常会遇到含有绝对值符号的问题，同学们要学会根据绝对值的定义来解决这些问题．下面我们先复习一下有关绝对值的基本知识，然后进行例题分析．一个正实数的绝对值是它本身；一个负实数的绝对值是它的相反数；零的绝对值是零．即绝对值的几何意义可以借助于数轴来认识，它与距离的概念密切相关．在数轴上表示一个数的点离开原点的距离叫这个数的绝对值．结合相反数的概念可知，除零外，绝对值相等的数有两个，它们恰好互为相反数．反之，相反数的绝对值相等也成立．由此还可得到一个常用的结论：任何一个实数的绝对值是非负数．例1a，b为实数，下列各式对吗若不对，应附加什么条件(1)｜a+b｜=｜a｜+｜b｜；(2)｜ab｜=｜a｜｜b｜；(3)｜a－b｜=｜b－a｜；(4)若｜a｜=b，则a=b；(5)若｜a｜＜｜b｜，则a＜b；(6)若a＞b，则｜a｜＞｜b｜．解(1)不对．当a，b同号或其中一个为0时成立．(2)对．(3)对．(4)不对．当a≥0时成立．(5)不对．当b＞0时成立．(6)不对．当a＋b＞0时成立．例2设有理数a，b，c在数轴上的对应点如图1－1所示，化简｜b－a｜+｜a+c｜+｜c－b｜．解由图1－1可知，a＞0，b＜0，c＜0，且有｜c｜＞｜a｜＞｜b｜＞0．根据有理数加减运算的符号法则，有b－a＜0，a＋c＜0，c－b＜0．再根据绝对值的概念，得｜b－a｜=a－b，｜a+c｜=－(a+c)，｜c－b｜=b－c．于是有原式=(a－b)－(a+c)+(b－c)=a－b－a－c+b－c=－2c．例3已知x＜－3，化简：｜3+｜2－｜1+x｜｜｜．分析这是一个含有多层绝对值符号的问题，可从里往外一层一层地去绝对值符号．解原式=｜3+｜2+(1+x)｜｜(因为1+x＜0)=｜3+｜3+x｜｜=｜3－(3+x)｜(因为3+x＜0)=｜－x｜=－x．解因为abc≠0，所以a≠0，b≠0，c≠0．(1)当a，b，c均大于零时，原式=3；(2)当a，b，c均小于零时，原式=－3；(3)当a，b，c中有两个大于零，一个小于零时，原式=1；(4)当a，b，c中有两个小于零，一个大于零时，原式=－1．说明本例的解法是采取把a，b，c中大于零与小于零的个数分情况加以解决的，这种解法叫作分类讨论法，它在解决绝对值问题时很常用．例5若｜x｜=3，｜y｜=2，且｜x－y｜=y－x，求x+y的值．解因为｜x－y｜≥0，所以y－x≥0，y≥x．由｜x｜=3，｜y｜=2可知，x＜0，即x=－3．(1)当y=2时，x+y=－1；(2)当y=－2时，x+y=－5．所以x+y的值为－1或－5．例6若a，b，c为整数，且｜a－b｜19+｜c－a｜99=1，试计算｜c－a｜+｜a－b｜+｜b－c｜的值．解a，b，c均为整数，则a－b，c－a也应为整数，且｜a－b｜19，｜c－a｜99为两个非负整数，和为1，所以只能是｜a－b｜19=0且｜c－a｜99=1，①或｜a－b｜19=1且｜c－a｜99=0．②由①有a=b且c=a±1，于是｜b－c｜=｜c－a｜=1；由②有c=a且a=b±1，于是｜b－c｜=｜a －b｜=1．无论①或②都有｜b－c｜=1且｜a－b｜+｜c－a｜=1，所以｜c－a｜+｜a－b｜+｜b－c｜=2．解依相反数的意义有｜x－y+3｜=－｜x+y－1999｜．因为任何一个实数的绝对值是非负数，所以必有｜x－y+3｜=0且｜x+y－1999｜=0．即由①有x－y=－3，由②有x+y=1999．②－①得2y=2002，y=1001，所以例8 化简：｜3x+1｜+｜2x－1｜．分析本题是两个绝对值和的问题．解题的关键是如何同时去掉两个绝对值符号．若分别去掉每个绝对值符号，则是很容易的事．例如，化简｜3x+1｜，只要考虑3x+1的正负，即可去掉绝对值符号．这里我们为三个部分(如图1－2所示)，即这样我们就可以分类讨论化简了．原式=－(3x+1)－(2x－1)=5x；原式=(3x+1)－(2x－1)=x+2；原式=(3x+1)+(2x－1)=5x．即说明解这类题目，可先求出使各个绝对值等于零的变数字母的值，即先求出各个分界点，然后在数轴上标出这些分界点，这样就将数轴分成几个部分，根据变数字母的这些取值范围分类讨论化简，这种方法又称为“零点分段法”．例9已知y=｜2x+6｜+｜x－1｜－4｜x+1｜，求y的最大值．分析首先使用“零点分段法”将y化简，然后在各个取值范围内求出y的最大值，再加以比较，从中选出最大者．解有三个分界点：－3，1，－1．(1)当x≤－3时，y=－(2x+6)－(x－1)+4(x+1)=x－1，由于x≤－3，所以y=x－1≤－4，y的最大值是－4．(2)当－3≤x≤－1时，y=(2x+6)－(x－1)+4(x+1)=5x+11，由于－3≤x≤－1，所以－4≤5x+11≤6，y的最大值是6．(3)当－1≤x≤1时，y=(2x+6)－(x－1)－4(x+1)=－3x+3，由于－1≤x≤1，所以0≤－3x+3≤6，y的最大值是6．(4)当x≥1时，y=(2x+6)+(x－1)－4(x+1)=－x+1，由于x≥1，所以1－x≤0，y的最大值是0．综上可知，当x=－1时，y取得最大值为6．例10设a＜b＜c＜d，求｜x－a｜+｜x－b｜+｜x－c｜+｜x－d｜的最小值．分析本题也可用“零点分段法”讨论计算，但比较麻烦．若能利用｜x－a｜，｜x－b｜，｜x －c｜，｜x－d｜的几何意义来解题，将显得更加简捷便利．解设a，b，c，d，x在数轴上的对应点分别为A，B，C，D，X，则｜x－a｜表示线段AX之长，同理，｜x－b｜，｜x－c｜，｜x－d｜分别表示线段BX，CX，DX之长．现要求｜x－a｜，｜x－b｜，｜x－c｜，｜x－d｜之和的值最小，就是要在数轴上找一点X，使该点到A，B，C，D四点距离之和最小．因为a＜b＜c＜d，所以A，B，C，D的排列应如图1－3所示：所以当X在B，C之间时，距离和最小，这个最小值为AD+BC，即(d－a)+(c－b)．例11若2x+｜4－5x｜+｜1－3x｜+4的值恒为常数，求x该满足的条件及此常数的值．分析与解要使原式对任何数x恒为常数，则去掉绝对值符号，化简合并时，必须使含x的项相加为零，即x的系数之和为零．故本题只有2x－5x+3x=0一种情况．因此必须有｜4－5x｜=4－5x且｜1－3x｜=3x－1．故x应满足的条件是此时原式=2x+(4－5x)－(1－3x)+4=7．练习二1．x是什么实数时，下列等式成立：(1)｜(x－2)+(x－4)｜=｜x－2｜+｜x－4｜；(2)｜(7x+6)(3x－5)｜=(7x+6)(3x－5)．2．化简下列各式：(2)｜x+5｜+｜x－7｜+｜x+10｜．3．若a＋b＜0，化简｜a+b－1｜－｜3－a－b｜．4．已知y=｜x+3｜+｜x－2｜－｜3x－9｜，求y的最大值．5．设T=｜x－p｜+｜x－15｜+｜x－p－15｜，其中0＜p＜15，对于满足p≤x≤15的x来说，T 的最小值是多少6．已知a＜b，求｜x－a｜+｜x－b｜的最小值．7．不相等的有理数a，b，c在数轴上的对应点分别为A，B，C，如果｜a－b｜+｜b－c｜=｜a －c｜，那么B点应为( )．(1)在A，C点的右边；(2)在A，C点的左边；(3)在A，C点之间；(4)以上三种情况都有可能．第三讲求代数式的值用具体的数代替代数式里的字母进行计算，求出代数式的值，是一个由一般到特殊的过程．具体求解代数式值的问题时，对于较简单的问题，代入直接计算并不困难，但对于较复杂的代数式，往往是先化简，然后再求值．下面结合例题初步看一看代数式求值的常用技巧．例1求下列代数式的值：分析上面两题均可直接代入求值，但会很麻烦，容易出错．我们可以利用已经学过的有关概念、法则，如合并同类项，添、去括号等，先将代数式化简，然后再求值，这样会大大提高运算的速度和结果的准确性．=0－4a3b2－a2b－5=－4×13×(－2)2－12×(－2)－5=－16+2－5=－19．(2)原式=3x2y－xyz+(2xyz－x2z)+4x2[3x2y－(xyz－5x2z)]=3x2y－xyz+2xyz－x2z+4x2z－3x2y+(xyz－5x2z)=(3x2y－3x2y)+(－xyz+2xyz+xyz)+(－x2z+4x2z－5x2z)=2xyz－2x2z=2×(－1)×2×(－3)－2×(－1)2×(－3)=12+6=18．说明本例中(1)的化简是添括号，将同类项合并后，再代入求值；(2)是先去括号，然后再添括号，合并化简后，再代入求值．去、添括号时，一定要注意各项符号的变化．例2已知a－b=－1，求a3+3ab－b3的值．分析由已知条件a－b=－1，我们无法求出a，b的确定值，因此本题不能像例1那样，代入a，b的值求代数式的值．下面给出本题的五种解法．解法1由a－b=－1得a=b－1，代入所求代数式化简a3+3ab－b3=(b－1)3+3(b－1)b－b3=b3－3b2+3b－1+3b2－3b－b3=－1．说明这是用代入消元法消去a化简求值的．解法2因为a－b=－1，所以原式=(a3－b3)+3ab=(a－b)(a2+ab+b2)+3ab=－1×(a2+ab+b2)+3ab=－a2－ab－b2+3ab=－(a2－2ab+b2)=－(a－b)2=－(－1)2=－1．说明这种解法是利用了乘法公式，将原式化简求值的．解法3 因为a－b=－1，所以原式=a3－3ab(－1)－b3=a3－3ab(a－b)－b3=a3－3a2b+3ab2－b3=(a－b)3=(－1)3=－1．说明这种解法巧妙地利用了－1=a－b，并将3ab化为－3ab(－1)=－3ab(a－b)，从而凑成了(a －b)3．解法4 因为a－b=－1，所以(a－b)3=(－1)3=1，即a3+3ab2－3a2b－b3=－1，a3－b3－3ab(a－b)=－1，所以a3－b3－3ab(－1)=－1，即a3－b3+3ab=－1．说明这种解法是由a－b=－1，演绎推理出所求代数式的值．解法5a3+3ab－b3=a3+3ab2－3a2b－b3－3ab2+3a2b+3ab=(a－b)3+3ab(a－b)+3ab=(－1)3+3ab(－1)+3ab=－1．说明这种解法是添项，凑出(a－b)3，然后化简求值．通过这个例题可以看出，求代数式的值的方法是很灵活的，需要认真思考，才能找到简便的算法．在本例的各种解法中，用到了几个常用的乘法公式，现总结如下：(a+b)2=a2+2ab+b2；(a－b)2=a2－2ab+b2；(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3；(a－b)3=a3－3a2b+3ab2－b3；a3+b3=(a+b)(a2－ab+b2)；a3－b3=(a－b)(a2+ab+b2)．解由已知，xy=2(x+y)，代入所求代数式中，消去xy，然后化简．所以解因为a=3b，所以c=5a=5×(3b)=15b．将a，c代入所求代数式，化简得解因为(x－5)2，｜m｜都是非负数，所以由(1)有由(2)得y+1=3，所以y=2．下面先化简所求代数式，然后再代入求值．=x2y+5m2x+10xy2=52×2+0+10×5×22=250例6如果4a－3b=7，并且3a+2b=19，求14a－2b的值．分析此题可以用方程组求出a，b的值，再分别代入14a－2b求值．下面介绍一种不必求出a，b的值的解法．解14a－2b=2(7a－b)=2[(4a+3a)+(－3b+2b)]=2[(4a－3b)+(3a+2b)]=2(7+19)=52．｜x｜+｜x－1｜+｜x－2｜+｜x－3｜+｜x－4｜+｜x－5｜的值．分析所求代数式中六个绝对值的分界点，分别为：0，1，2，据绝对值的意义去掉绝对值的符号，将有3个x和3个－x，这样将抵消掉x，使求值变得容易．原式=x+(x－1)+(x－2)－(x－3)－(x－4)－(x－5)=－1－2+3+4+5=9．说明实际上，本题只要x的值在2与3之间，那么这个代数式的值就是9，即它与x 具体的取值无关．例8若x:y:z=3:4:7，且2x－y+z=18，那么x+2y－z的值是多少分析x:y:z=3:4:7可以写成的形式，对于等比，我们通常可以设它们的比值为常数k，这样可以给问题的解决带来便利．x=3k，y=4k，z=7k．因为2x－y+z=18，所以2×3k－4k+7k=18，所以k=2，所以x=6，y=8，z=14，所以x+2y－z=6+16－14=8．例9已知x=y=11，求(xy－1)2+(x+y－2)(x+y－2xy)的值．分析本题是可直接代入求值的．下面采用换元法，先将式子改写得较简洁，然后再求值．解设x+y=m，xy=n．原式=(n－1)2+(m－2)(m－2n)=(n－1)2+m2－2m－2mn+4n=n2－2n+1+4n－2m－2mn+m2=(n+1)2－2m(n+1)+m2=(n+1－m)2=(11×11+1－22)2=(121+1－22)2=1002=10000．说明换元法是处理较复杂的代数式的常用手法，通过换元，可以使代数式的特征更加突出，从而简化了题目的表述形式．练习三1．求下列代数式的值：(1)a4+3ab－6a2b2－3ab2+4ab+6a2b－7a2b2－2a4，其中a=－2，b=1；的值．3．已知a=，b=－，求代数式｜6－5b｜－｜3a－2b｜－｜8b－1｜的值．4．已知(a+1)2－(3a2+4ab+4b2+2)=0，求a，b的值．5．已知第四讲一元一次方程方程是中学数学中最重要的内容．最简单的方程是一元一次方程，它是进一步学习代数方程的基础，很多方程都可以通过变形化为一元一次方程来解决．本讲主要介绍一些解一元一次方程的基本方法和技巧．用等号连结两个代数式的式子叫等式．如果给等式中的文字代以任何数值，等式都成立，这种等式叫恒等式．一个等式是否是恒等式是要通过证明来确定的．如果给等式中的文字(未知数)代以某些值，等式成立，而代以其他的值，则等式不成立，这种等式叫作条件等式．条件等式也称为方程．使方程成立的未知数的值叫作方程的解．方程的解的集合，叫作方程的解集．解方程就是求出方程的解集．只含有一个未知数(又称为一元)，且其次数是1的方程叫作一元一次方程．任何一个一元一次方程总可以化为ax=b(a≠0)的形式，这是一元一次方程的标准形式(最简形式)．解一元一次方程的一般步骤：(1)去分母；(2)去括号；(3)移项；(4)合并同类项，化为最简形式ax=b；(5)方程两边同除以未知数的系数，得出方程的解．一元一次方程ax=b的解由a，b的取值来确定：(2)若a=0，且b=0，方程变为0·x=0，则方程有无数多个解；(3)若a=0，且b≠0，方程变为0·x=b，则方程无解．例1解方程解法1从里到外逐级去括号．去小括号得去中括号得去大括号得解法2按照分配律由外及里去括号．去大括号得化简为去中括号得去小括号得例2已知下面两个方程3(x+2)=5x，①4x－3(a－x)=6x－7(a－x) ②有相同的解，试求a的值．分析本题解题思路是从方程①中求出x的值，代入方程②，求出a的值．解由方程①可求得3x－5x=－6，所以x=3．由已知，x=3也是方程②的解，根据方程解的定义，把x=3代入方程②时，应有4×3－3(a－3)=6×3－7(a－3)，7(a－3)－3(a－3)=18－12，例3已知方程2(x+1)=3(x－1)的解为a+2，求方程2[2(x+3)－3(x－a)]=3a的解．解由方程2(x+1)=3(x－1)解得x=5．由题设知a+2=5，所以a=3．于是有2[2(x+3)－3(x－3)]=3×3，－2x=－21，例4解关于x的方程(mx－n)(m+n)=0．分析这个方程中未知数是x，m，n是可以取不同实数值的常数，因此需要讨论m，n取不同值时，方程解的情况．解把原方程化为m2x+mnx－mn－n2=0，整理得m(m+n)x=n(m+n)．当m+n≠0，且m=0时，方程无解；当m+n=0时，方程的解为一切实数．说明含有字母系数的方程，一定要注意字母的取值范围．解这类方程时，需要从方程有唯一解、无解、无数多个解三种情况进行讨论．例5解方程(a+x－b)(a－b－x)=(a2－x)(b2+x)－a2b2．分析本题将方程中的括号去掉后产生x2项，但整理化简后，可以消去x2，也就是说，原方程实际上仍是一个一元一次方程．解将原方程整理化简得(a－b)2－x2=a2b2+a2x－b2x－x2－a2b2，即(a2－b2)x=(a－b)2．(1)当a2－b2≠0时，即a≠±b时，方程有唯一解(2)当a2－b2=0时，即a=b或a=－b时，若a－b≠0，即a≠b，即a=－b时，方程无解；若a－b=0，即a=b，方程有无数多个解．例6已知(m2－1)x2－(m+1)x+8=0是关于x的一元一次方程，求代数式199(m+x)(x－2m)+m的值．解因为(m2－1)x2－(m+1)x+8=0是关于x的一元一次方程，所以m2－1=0，即m=±1．(1)当m=1时，方程变为－2x+8=0，因此x=4，代数式的值为199(1+4)(4－2×1)+1=1991；(2)当m=－1时，原方程无解．所以所求代数式的值为1991．例7 已知关于x的方程a(2x－1)=3x－2无解，试求a的值．解将原方程变形为2ax－a=3x－2，即(2a－3)x=a－2．由已知该方程无解，所以例8k为何正数时，方程k2x－k2=2kx－5k的解是正数来确定：(1)若b=0时，方程的解是零；反之，若方程ax=b的解是零，则b=0成立．(2)若ab＞0时，则方程的解是正数；反之，若方程ax=b的解是正数，则ab＞0成立．(3)若ab＜0时，则方程的解是负数；反之，若方程ax=b的解是负数，则ab＜0成立．解按未知数x整理方程得(k2－2k)x=k2－5k．要使方程的解为正数，需要(k2－2k)(k2－5k)＞0．看不等式的左端(k2－2k)(k2－5k)=k2(k－2)(k－5)．因为k2≥0，所以只要k＞5或k＜2时上式大于零，所以当k＜2或k＞5时，原方程的解是正数，所以k＞5或0＜k＜2即为所求．例9若abc=1，解方程解因为abc=1，所以原方程可变形为化简整理为化简整理为说明像这种带有附加条件的方程，求解时恰当地利用附加条件可使方程的求解过程大大简化．例10若a，b，c是正数，解方程解法1原方程两边乘以abc，得到方程ab(x－a－b)+bc(x－b－c)+ac(x－c－a)=3abc．移项、合并同类项得ab[x－(a+b+c)]+bc[x－(a+b+c)]+ac[x－(a+b+c)]=0，因此有[x－(a+b+c)](ab+bc+ac)=0．因为a＞0，b＞0，c＞0，所以ab+bc+ac≠0，所以x－(a+b+c)=0，即x=a+b+c为原方程的解．解法2将原方程右边的3移到左边变为－3，再拆为三个“－1”，并注意到其余两项做类似处理．设m=a+b+c，则原方程变形为所以即x－(a+b+c)=0．所以x=a+b+c为原方程的解．说明注意观察，巧妙变形，是产生简单优美解法所不可缺少的基本功之一．例11设n为自然数，[x]表示不超过x的最大整数，解方程：分析要解此方程，必须先去掉[ ]，由于n是自然数，所以n与(n+1)…，n[x]都是整数，所以x必是整数．解根据分析，x必为整数，即x=[x]，所以原方程化为合并同类项得故有所以x=n(n+1)为原方程的解．例12已知关于x的方程且a为某些自然数时，方程的解为自然数，试求自然数a的最小值．解由原方程可解得a最小，所以x应取x=160．所以所以满足题设的自然数a的最小值为2．练习四1．解下列方程：*2．解下列关于x的方程：(1)a2(x－2)－3a=x+1；4．当k取何值时，关于x的方程3(x+1)=5－kx，分别有：(1)正数解；(2)负数解；(3)不大于1的解．第五讲方程组的解法二元及多元(二元以上)一次方程组的求解，主要是通过同解变形进行消元，最终转化为一元一次方程来解决．所以，解方程组的基本思想是消元，主要的消元方法有代入消元和加减消元两种，下面结合例题予以介绍．例1解方程组解将原方程组改写为由方程②得x=6+4y，代入①化简得11y－4z=－19．④由③得2y+3z=4．⑤④×3+⑤×4得33y+8y=－57+16，所以y=－1．将y=－1代入⑤，得z=2．将y=－1代入②，得x=2．所以为原方程组的解．说明本题解法中，由①，②消x时，采用了代入消元法；解④，⑤组成的方程组时，若用代入法消元，无论消y，还是消z，都会出现分数系数，计算较繁，而利用两个方程中z的系数是一正一负，且系数的绝对值较小，采用加减消元法较简单．解方程组消元时，是使用代入消元，还是使用加减消元，要根据方程的具体特点而定，灵活地采用各种方法与技巧，使解法简捷明快．例2解方程组解法1由①，④消x得由⑥，⑦消元，得解之得将y=2代入①得x=1．将z=3代入③得u=4．所以解法2由原方程组得所以x=5－2y=5－2(8－2z)=－11+4z=－11+4(11－2u)=33－8u=33－8(6－2x)=－15+16x，即x=－15+16x，解之得x=1．将x=1代入⑧得u=4．将u=4代入⑦得z=3．将z=3代入⑥得y=2．所以为原方程组的解．解法3①+②+③+④得x+y+z+u=10，⑤由⑤－(①+③)得y+u=6，⑥由①×2－④得4y－u=4，⑦⑥+⑦得y=2．以下略．说明解法2很好地利用了本题方程组的特点，解法简捷、流畅．例3解方程组分析与解注意到各方程中同一未知数系数的关系，可以先得到下面四个二元方程：①+②得x+u=3，⑥②+③得y+v=5，⑦③+④得z+x=7，⑧④+⑤得u+y=9．⑨又①+②+③+④+⑤得x+y+z+u+v=15．⑩⑩－⑥－⑦得z=7，把z=7代入⑧得x=0，把x=0代入⑥得u=3，把u=3代入⑨得y=6，把y=6代入⑦得v=－1．所以为原方程组的解．例4解方程组解法1①×2+②得由③得代入④得为原方程组的解．为原方程组的解．说明解法1称为整体处理法，即从整体上进行加减消元或代入消为换元法，也就是干脆引入一个新的辅助元来代替原方程组中的“整体元”，从而简化方程组的求解过程．例5已知分析与解一般想法是利用方程组求出x，y，z的值之后，代入所求的代数式计算．但本题中方程组是由三个未知数两个方程组成的，因此无法求出x，y，z的确定有限解，但我们可以利用加减消元法将原方程组变形．①－②消去x得①×3+②消去y得①×5+②×3消去z得例6已知关于x，y的方程组分别求出当a为何值时，方程组(1)有唯一一组解；(2)无解；(3)有无穷多组解．分析与一元一次方程一样，含有字母系数的一次方程组求解时也要进行讨论，一般是通过消元，归结为一元一次方程ax=b的形式进行讨论．但必须特别注意，消元时，若用含有字母的式子去乘或者去除方程的两边时，这个式子的值不能等于零．解由①得2y=(1+a)－ax，③将③代入②得(a－2)(a+1)x=(a－2)(a+2)．④(1)当(a－2)(a+1)≠0，即a≠2且a≠－1时，方程④有因而原方程组有唯一一组解．(2)当(a－2)(a+1)=0且(a－2)(a+2)≠0时，即a=－1时，方程④无解，因此原方程组无解．(3)当(a－2)(a+1)=0且(a－2)(a+2)=0时，即a=2时，方程④有无穷多个解，因此原方程组有无穷多组解．例7已知关于x，y的二元一次方程(a－1)x+(a+2)y+5－2a=0，当a每取一个值时，就有一个方程，而这些方程有一个公共解，试求出这个公共解．解法1根据题意，可分别令a=1，a=－2代入原方程得到一个方程组将x=3，y=－1代入原方程得(a－1)·3+(a+2)·(－1)+5－2a=0．所以对任何a值都是原方程的解．说明取a=1为的是使方程中(a－1)x=0，方程无x项，可直接求出y值；取a=－2的道理类似．解法2可将原方程变形为a(x+y－2)－(x－2y－5)=0．由于公共解与a无关，故有例8甲、乙两人解方程组原方程的解．分析与解因为甲只看错了方程①中的a，所以甲所得到的解4×(－3)－b×(－1)=－2．③a×5+5×4=13．④解由③，④联立的方程组得所以原方程组应为练习五1．解方程组2．若x1，x2，x3，x4，x5满足方程组试确定3x4+2x5的值．3．将式子3x2+2x－5写成a(x+1)2+b(x+1)+c的形式，试求4．k为何值时，方程组有唯一一组解；无解；无穷多解5．若方程组的解满足x+y=0，试求m的值．第六讲一次不等式(不等式组)的解法不等式和方程一样，也是代数里的一种重要模型．在概念方面，它与方程很类似，尤其重要的是不等式具有一系列基本性质，而且“数学的基本结果往往是一些不等式而不是等式”．本讲是系统学习不等式的基础．下面先介绍有关一次不等式的基本知识，然后进行例题分析．1．不等式的基本性质这里特别要强调的是在用一个不等于零的数或式子去乘(或去除)不等式时，一定要注意它与等式的类似性质上的差异，即当所乘(或除)的数或式子大于零时，不等号方向不变(性质(5))；当所乘(或除)的数或式子小于零时，不等号方向要改变(性质(6))．2．区间概念在许多情况下，可以用不等式表示数集和点集．如果设a，b为实数，且a＜b，那么(1)满足不等式a＜x＜b的数x的全体叫作一个开区间，记作(a，b)．如图1－4(a)．(2)满足不等式a≤x≤b的数x的全体叫作一个闭区间，记作[a，b]．如图1－4(b)．(3)满足不等式a＜x≤b(或a≤x＜b)的x的全体叫作一个半开半闭区间，记作(a，b](或[a，b))．如图1－4(c)，(d)．3．一次不等式的一般解法一元一次不等式像方程一样，经过移项、合并同类项、整理后，总可以写成下面的标准型：ax＞b，或ax＜b．为确定起见，下面仅讨论前一种形式．一元一次不等式ax＞b．。
八年级数学竞赛讲座实数的概念及性质附答案
第六讲 实数的概念及性质数是随着客观实际与社会实践的需要而不断扩充的．从有理数到无理数，经历过漫长曲折的过程，是一个巨大的飞跃，由于引入无理数后，数域就由有理数域扩充到实数域，这样，实数与数轴上的点就建立了一一对应的关系．由于引入开方运算，完善了代数的运算．平方根、立方根的概念和性质，是学习二次根式、一元二次方程等知识的基础．平方根、立方根是最简单的方根，建立概念的方法，以及它们的性质是进一步学习偶次方根、奇次方根的基础．有理数和无理数统称为实数，实数有下列重要性质：1．有理数都可以写成有限小数或循环小数的形式，都可以表示成分数pq的形式；无理数是无限不循环小数，不能写成分数pq的形式，这里p 、q 是互质的整数，且0≠p ． 2．有理数对加、减、乘、除是封闭的，即任何两个有理数的和、差、积、商还是有理数；无理数对四则运算不具有封闭性，即两个无理数的和、差、积、商不一定是无理数． 例题求解【例1】若a 、b 满足b a 53+3=7，则S ＝b a 32-的取值范围是 ．(全国初中数学联赛试题)思路点拨 运用a 、b 的非负性，建立关于S 的不等式组．注： 古希腊的毕达哥拉斯学派认为，宇宙间的一切现象都能归结为整数或整数之比．但是该学派的成员希伯索斯发现边长为1的正方形的对角线长度既不是整数，也不是整数的比所能表示，这严重地冲击了当时希腊人的传统见解，这一事件在数学史上称为第一次数学危机．希伯索斯的发现没有被毕达哥拉斯学派的信徒所接受，相传毕氏学派就因这一发现而把希伯索斯投入海中处死． 【例2】 设a 是一个无理数，且a 、b 满足ab －a －b+1=0，则b 是一个( )A ．小于0的有理数B ．大于0的有理数C ．小于0的无理数D ．大于0的无理数(武汉市选拔赛试题)思路点拨 对等式进行恰当的变形，建立a 或b 的关系式． 【例3】已知a 、b 是有理数，且032091412)121341()2331(=---++b a ，求a 、b 的值． 思路点拔 把原等式整理成有理数与无理数两部分，运用实数的性质建立关于a 、b 的方程组． 【例4】(1) 已知a 、b 为有理数，x ，y 分别表示75-的整数部分和小数部分，且满足axy+by 2＝1，求a+b 的值． (南昌市竞赛题)(2)设x 为一实数，表示不大于x 的最大整数，求满足=x+1的整数x 的值．(江苏省竞赛题)思路点拨 (1)运用估算的方法，先确定x ，y 的值，再代入xy+by 2＝1中求出a 、b 的值；(2)运用的性质，简化方程．注： 设x 为一实数，则表示不大于x 的最大整数，]又叫做实数x 的整数部分，有以下基本性质： (1)x －1<≤x (2)若y< x ，则≤ (3)若x 为实数，a 为整数，则= + a ．【例5】 已知在等式s dcx bax =++中，a 、b 、c 、d 都是有理数，x 是无理数，解答： (1)当a 、b 、c 、d 满足什么条件时，s 是有理数； (2) 当a 、b 、c 、d 满足什么条件时，s 是无理数． ( “希望杯”邀请赛试题)思路点拨 (1)把s 用只含a 、b 、c 、d 的代数式表示；(2)从以下基本性质思考： 设a 是有理数，r 是无理数，那么①a+r 是无理数；②若a ≠0，则a r 也是无理数；③r 的倒数r1也是无理数，解本例的关键之一还需运用分式的性质，对a 、b 、c 、d 取值进行详细讨论．注：要证一个数是有理数，常证这个数能表示威几十有理数的和，差，积、商的形式；要证一个数是无理数，常用反证法，即假设这个数是有理数，设法推出矛盾．学力训练1．已知x 、y 是实数， 096432=+-++y y x ，若y x axy =-3，则a= ． (2002年个数的平方根是22b a +和1364+-b a ，那么这个数是 ． 3．方程0185=++-+y y x 的解是 ．4．请你观察思考下列计算过程：∵112＝121，∴11121=；同样∵1112=12321，∴11112321=；…由此猜想=76543211234567898． (济南市中考题)5．如图，数轴上表示1、2的对应点分别为A 、B ，点B 关于点A 的对称点为C ，则点C 所表示的数是( ) A ．12- B ．21- C ．22- D ．22-(江西省中考题)6．已知x 是实数， 则πππ1-+-+-x x x 的值是( )A ．π11-B ．π11+C ．11-πD ．无法确定的( “希望杯”邀请赛试题)7．代数式21-+-+x x x 的最小值是( ) A ．0 B ．21+ C ．1 D ．不存在的 ( “希望杯”邀请赛试题)8．若实数a 、b 满足032)2(2=+-+-+a b b a ，求2b+a －1的值．(山西省中考题)9．细心观察图形，认真分析各式，然后解答问题． 21)1(2=+，211=S ；31)2(2=+，222=S ；41)3(2=+，233=S ；…(1)请用含有n(n 是正整数)的等式表示上述变化规律； (2)推算出OA 10的长；(3)求出S l 2+S 22+S 32+…+S 210的值． (烟台市中考题) 10．已知实数 a 、b 、c 满足0412212=+-+++-c c c b b a ，则a(b+c)= ． 11．设x 、y 都是有理数，且满足方程04)231()321(=--+++πππy x ，那么x －y 的值是 ．( “希望杯’邀请赛试题)12．设a 是一个无理数，且a 、b 满足ab+a －b ＝1，则b= ． (四川省竞赛题)13．已知正数a 、b 有下列命题：①若a=1，b ＝1，则1≤ab ； ②若25,21==b a ，则23≤ab ； ③若a ＝2，b=3，则25≤ab ； ④若a=1，b=5，则3≤ab ． 根据以上几个命题所提供的信息，请猜想，若a=6，b=7，则≤ab ． (黄冈市竞赛题) 14．已知：11=-a a ，那么代数式a a+1的值为( ) A ．25 B ．25- C ．5- D ．5 (重庆市竞赛题)15．设表示最接近x 的整数(x ≠n+0.5，n 为整数)，则+++…+的值为( )A ．5151B ．5150C ．5050D ．5049( “五羊杯”邀请赛试题) 16．设a<b<0，ab b a 422=+，则ba ba -+的值为( ) A ．3 B ．6 C ．2 D ．3 (全国初中数学竞赛题)17．若a 、b 、c 为两两不等的有理数，求证：222)(1)(1)(1a c c b b a -+-+-为有理数．18．某人用一架不等臂天平称一铁块a 的质量，当把铁块放在天平左盘中时，称得它的质量为300克，当把铁块放在天平的右盘中时，称得它的质量为900克，求这一铁块的实际质量． (安徽省中考题)．19．阅读下面材料，并解答下列问题：在形如a b =N 的式于中，我们已经研究过两种情况：①已知a 和b ，求N ，这是乘方运算，②已知b 和N ，求a ，这是开方运算． 现在我们研究第三种情况；已知a 和N ，求b ，我们把这种运算叫做对数运算． 定义：如果a b =N (a>0，a ≠1，N>0)，则b 叫做以a 为底的N 的对数，记作b=log a N ． 例如：因为23=8，所以log 28=3；因为2-3=81，所以log 281=－3．(1)根据定义计算:①log 3 81= ；②log 33= ；③log 3l= ；④如果log x 16=4，那么x= ． (2)设a x =M ，a y ＝N ，则log a M=x ；log a N ＝y(a>0，a ≠1，N>0，M ，N 均为正数)． 用log A M ，log A N 的代数式分别表示log a MN 及log a NM，并说明理由． (泰州市中考题) 20．设dcx bax y ++=，a 、b 、c 、d 都是有理数，x 是无理数．求证： (1)当bc=ad 时，y 是有理数；(2)当bc ≠ad 时，y 是无理数．设△ABC 的三边分别是a 、b 、c ，且0448222=--++bc ab b c a ，试求AABC 的形状．。
初中数学竞赛知识讲座
主讲:田畈街镇高级数学教师曹盛华
标算法：
一、 利用已知的图、表、式作为辅助工具，构作 一种新的数学形式，对它们分别标上特殊的数字， 可使命题证法突破常规。 二、 它对于参加数学竞赛的同学来说，值得借鉴。
主讲:田畈街镇高级数学教师曹盛华
函数与不等式：
函数与不等式是初中代数的重要各识，也是数 学竞赛规定的考试内容之一，尤其是二次函数， 牵涉的数学知识面相当宽，涉及到数、式、方程 和不等式等许多概念与运算。
不存在现成的抽屉，需要我们自己制作：
主讲:田畈街镇高级数学教师曹盛华
例二：1010人参加考试，每人得分都是整数分， 所得的总分为50501分（百分制），试证明至少有 11人得分相同。 证：因为百分制的得分有：0、1、2、3…99、 100。按得分情况可设置101只抽屉，而
50501=（0+1+2+…+99+100）×10+1 根据抽屉原理可知，至少有11人的得分相同。
初中数学竞赛知识 讲座
主讲人:曹盛华
主讲:田畈街镇高级数学教师曹盛华
竞赛内容:分为代数与几何两方面：
代数方面：1、数 2、代数式的恒等变形与求值 3、方程及其相关问题 4、函数与不等式
几何方面：1、平面几何解题方法
2、几何图形的计数问题 3、反证法
主讲:田畈街镇高级数学教师曹盛华
竞赛的思想方法
三、已知抛物线y=x2+kx+4-k与x轴交于整点A、B， 与y轴交于C点，则S△ABC的值。
四、已知y=0.1x2-0.1x+1.8，且y≤｜x｜.求x的取值范 围。 五、当｜x｜≤4时，函数y=｜x-1｜+｜x-2｜+｜x-3｜ 的最大值与最小值之差是多少
初中数学竞赛讲座——数论部分6(算术基本定理)
第6讲 算术基本定理一、基础知识算术基本定理：任何一个正整数N ＞1，都能分解成质因数的连乘积，即⋅⋅=2121ααp p N ……n np α⋅，（n ≥1） ① 其中1p ，2p ，…，n p 为互不相等的质数，1α，2α，…，n α为正整数；如果不考虑因数的顺序，则这个分解式是唯一的。
证明：存在性：（反证法）假设存在大于1的自然数不能写成质数的乘积，设其中最小的那个为n 。
自然数可以根据其可除性（是否能表示成两个不是自身的自然数的乘积）分成3类：质数、合数和1。
首先，按照定义，n 大于1；其次，n 不是质数，因为质数p 可以写成质数乘积：p =p ，这与假设不相符合；因此n 只能是合数，但每个合数都可以分解成两个严格小于自身而大于1的自然数的积。
设其中a 和b 都是介于1和n 之间的自然数，因此，按照n 的定义，a 和b 都可以写成质数的乘积。
从而n 也可以写成质数的乘积。
由此产生矛盾。
因此大于1的自然数必可写成质数的乘积。
唯一性:引理：若质数p | ab ，则不是 p | a ，就是p | b 。
证明：若p | a ， 则证明完毕。
若p |a ，那么两者的最大公约数为1。
根据裴蜀定理，存在(m ,n ) 使得ma + np = 1。
于是b = b (ma + np ) = abm + bnp 。
由于p | ab ，上式右边两项都可以被p 整除。
所以p | b 。
再用反证法：假设有些大于1的自然数可以以多于一种的方式写成多个质数的乘积，那么假设n 是最小的一个。
首先n 不是质数。
将n 用两种方法写出：n ＝p 1p 2p 3…p r ＝q 1q 2q 3…q s根据引理，质数p 1|q 1q 2q 3…q s ，所以 q 1，q 2，q 3，…，q s 中有一个能被p 1整除，不妨设为q 1。
但q 1也是质数，因此q 1 = p 1 。
所以，比n 小的正整数n '＝p 2p 3…p r 也可以写成q 2q 3…q s这与n 的最小性矛盾！因此唯一性得证。
初中数学竞赛辅导讲义全
初中数学竞赛辅导讲义（初三）第一讲 分式的运算[知识点击]1、 分部分式：真分式化为另几个真分式的和，一般先将分母分解因式，后用待定系数法进行。
2、 综合除法：多项式除以多项式可类似于是有理数的除法运算，可列竖式来进行。
3、 分式运算：实质就是分式的通分与约分。
[例题选讲]例1．化简2312++x x + 6512++x x + 12712++x x 解：原式= )2)(1(1++x x + )3)(2(1++x x + )4)(3(1++x x = 11+x - 21+x + 21+x - 31+x + 31+x - 41+x =)4)(1(3++x x 例2． 已知 z z y x -+ = y z y x +- = x z y x ++- ，且xyz ≠0，求分式xyz x z z y y x ))()((+-+的值。
解：易知：z y x + = y z x + = x z y + =ｋ 则⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+)3()2()1(kx z y ky z x kz y x （1）+（2）+（3）得：(ｋ-2)(x+y+z)=0 ｋ=2 或 x+y+z=0 若ｋ=2则原式= k 3 = 8 若 ｘ+ｙ+ｚ=0，则原式= k 3 =-1例3．设 12+-mx x x =1，求 12242+-x m x x 的值。
解：显然X 0≠，由已知x mx x 12+- =1 ，则 x +x 1 = ｍ + 1 ∴ 22241x x m x +- = ｘ2 + 21x - ｍ2= (x +x1)2-2 –ｍ2 =( ｍ +1)2-2- ｍ2= 2ｍ -1 ∴原式=121-m 例4．已知多项式3x 3 +ax 2 +3x +1 能被x 2+1整除，求ａ的值。
解：13313232+++++x ax x X ax1- ａ=0 ∴ ａ=1例5：设ｎ为正整数，求证311⨯ + 511⨯ + …… +)12)(12(1+-n n ＜ 21 证：左边=21（1 - 31 + 31 - 51 + …… + 121-n - 121+n ） aaax ax xO x -++++1133223=21（1- 121+n ） ∵n 为正整数，∴121+n ＜ 1 ∴1- 121+n ＜ 1 故左边＜ 21[小结归纳]1、部分分式的通用公式：)(1k x x + = k 1 （x 1 - kx +1） 2、参数法是解决比例问题特别是连比问题时非常有效的方法，其优点在于设连比值为K ，将连等式化为若干个等式，把各字母用同一字母的解析式表示，从而给解题带来方便。
初一数学竞赛系列讲座全套
初一数学竞赛讲座(三)数字、数位及数谜问题一、一、知识要点1、整数的十进位数码表示一般地，任何一个n 位的自然数都可以表示成：122321*********a a a a a n n n n +⨯+⨯++⨯+⨯---其中，a i (i=1，2，…，n)表示数码，且0≤a i ≤9，a n ≠0.对于确定的自然数N ，它的表示是唯一的，常将这个数记为N=121a a a a n n -2、正整数指数幂的末两位数字(1) (1) 设m 、n 都是正整数，a 是m 的末位数字，那么m n 的末位数字就是a n 的末位数字。
(2) (2) 设p 、q 都是正整数，m 是任意正整数，那么m 4p+q 的末位数字与m q 的末位数字相同。
3、在与整数有关的数学问题中，有不少问题涉及到求符合一定条件的整数是多少的问题，这类问题称为数迷问题。
这类问题不需要过多的计算，只需要认真细致地分析，有时可以用“凑〞、“猜〞的方法求解，是一种有趣的数学游戏。
二、二、例题精讲例1、有一个四位数，其十位数字减去2等于个位数字，其个位数字加上2等于其百位数字，把这个四位数的四个数字反着次序排列所成的数与原数之和等于9988，求这个四位数。
分析：将这个四位数用十进位数码表示，以便利用它和它的反序数的关系列式来解决问题。
解：设所求的四位数为a ⨯103+b ⨯102+c ⨯10+d ，依题意得：(a ⨯103+b ⨯102+c ⨯10+d)+( d ⨯103+c ⨯102+b ⨯10+a)=9988∴ (a+d) ⨯103+(b+c) ⨯102+(b+c) ⨯10+ (a+d)=9988比拟等式两边首、末两位数字，得 a+d=8，于是b+c18又∵c-2=d ，d+2=b ，∴b-c=0从而解得：a=1，b=9，c=9，d=7故所求的四位数为1997评注：将整数用十进位数码表示，有助于将条件转化为等式，从而解决问题。
例2 一个正整数N 的各位数字不全相等，如果将N 的各位数字重新排列，必可得到一个最大数和一个最小数，假设最大数与最小数的差正好等于原来的数N ，那么称N 为“新生数〞，试求所有的三位“新生数〞。
初一数学竞赛讲座(1-16讲)
初一数学竞赛讲座(一)自然数的有关性质一、知识要点1、 最大公约数定义1 如果a 1,a 2,…,a n 和d 都是正整数，且d ∣a 1,d ∣a 2,…, d ∣a n ，那么d 叫做a 1,a 2,…,a n 的公约数。
公约数中最大的叫做a 1,a 2,…,a n 的最大公约数，记作(a 1,a 2,…,a n ).如对于4、8、12这一组数，显然1、2、4都是它们的公约数，但4是这些公约数中最大的，所以4是它们的最大公约数，记作(4,8,12)=4.2、最小公倍数定义2 如果a 1,a 2,…,a n 和m 都是正整数，且a 1∣m, a 2∣m,…, a n ∣m ，那么m 叫做a 1,a 2,…,a n 的公倍数。
公倍数中最小的数叫做a 1,a 2,…,a n 的最小公倍数，记作[a 1,a 2,…,a n ].如对于4、8、12这一组数，显然24、48、96都是它们的公倍数，但24是这些公倍数中最小的，所以24是它们的最小公倍数，记作[4,8,12]=24.3、最大公约数和最小公倍数的性质性质1 若a ∣b,则(a,b)=a.性质2 若(a,b)=d,且n 为正整数，则(na,nb)=nd.性质3 若n ∣a, n ∣b,则()n b a n b n a ,,=⎪⎭⎫ ⎝⎛. 性质4 若a=bq+r (0≤r<b), 则(a,b)= (b,r) .性质4 实质上是求最大公约数的一种方法，这种方法叫做辗转相除法。
性质5若 b ∣a,则[a,b]=a.性质6若[a,b]=m,且n 为正整数，则[na,nb]=nm.性质7若n ∣a, n ∣b,则[]n b a n b n a ,,=⎥⎦⎤⎢⎣⎡.4、数的整除性定义3 对于整数a 和不为零的整数b ，如果存在整数q ，使得a=b q 成立，则就称b 整除a 或a 被b 整除，记作b ∣a ，若b ∣a ，我们也称a 是b 倍数；若b 不能整除a ，记作b a5、数的整除性的性质性质1 若a ∣b ，b ∣c ，则a ∣c性质2 若c ∣a ，c ∣b ，则c ∣(a ±b)性质3 若b ∣a, n 为整数，则b ∣n a6、同余定义4 设m 是大于1的整数，如果整数a ，b 的差被m 整除，我们就说a ，b 关于模m 同余，记作 a ≡b(mod m)7、同余的性质性质1 如果a ≡b(mod m)，c ≡d(mod m)，那么a ±c ≡b ±d(mod m)，ac ≡bd(mod m)性质2 如果a ≡b(mod m)，那么对任意整数k 有ka ≡kb(mod m)性质3 如果a ≡b(mod m)，那么对任意正整数k 有a k ≡b k (mod m)性质4如果a ≡b(mod m)，d 是a ，b 的公约数，那么()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≡d m,m mod d b d a2、 例题精讲例1 设m 和n 为大于0的整数，且3m+2n=225.如果m 和n 的最大公约数为15，求m+n 的值(第11届“希望杯”初一试题)解：(1) 因为 (m,n)=15,故可设m=15a ，n=15b ，且(a,b)=1因为 3m+2n=225，所以3a+2b=15因为 a,b 是正整数，所以可得a=1,b=6或a=b=3，但(a,b)=1，所以a=1,b=6从而m+n=15(a+b)=15⨯7=105评注：1、遇到这类问题常设m=15a ，n=15b ，且(a,b)=1，这样可把问题转化为两个互质数的求值问题。
新课标数学竞赛讲座目录（七、八、九年级）
新课标数学竞赛讲座目录（七、八、九年级）新课标数学竞赛讲座目录七年级第一讲走进美妙的数学世界第二讲跨越——从算术到代数第三讲创造的基石——观察、归纳与猜想第四讲数轴——数与形的第一次碰撞第五讲解读绝对值第六讲计算——工具与算法的变迁第七讲物以类聚——话说同类项第八讲一元一次方程第九讲绝对值与一元一次方程第十一讲列方程解应用题——设元的技巧第十二讲社会、生活、经济——情境应用题第十三讲一次方程组第十四讲一次方程组的应用第十五讲倾斜的天平——由相等到不等第十六讲不等式（组）的应用第十七讲整式的乘法与除法第十八讲乘法公式第十九讲丰富的图形世界第二十讲线段第二十一讲角第二十二讲平行线的判定与性质第二十三讲简单的面积问题第二十四讲质数、合数与因数分解第二十五讲奇数、偶数与奇偶分析第二十六讲整数整除的概念和性质第二十七讲不定方程、方程组第二十八讲计数方法第二十九讲最值问题第三十讲创新命题第三十一讲代数式的值第三十二讲最大公约数与最小公倍数八年级第一讲分解方法的延拓第二讲分解方法的延拓第三讲因式分解的应用第四讲分式的概念、性质及运算第五讲有条件的分式的化简与求值第六讲实数的概念及性质第七讲二次根式的运算第八讲二次根式的化简求值第九讲三角形的边与角第十讲全等三角形第十一讲等腰三角形的性质第十二讲等腰三角形的判定第十三讲从勾股定理谈起第十四讲多边形的边角与对角线第十五讲平行四边形第十六讲完美的正方形第十七讲梯形第十八讲由中点想到什么第十九讲平行截割第二十讲飞跃-从全等到相似第二十一讲相似三角形的性质第二十二讲直角三角形的再发现第二十三讲代数证明第二十四讲配方法的解题功能第二十五讲整体的方法第二十六讲面积问题评说第二十七讲图形的折叠、剪拼与分割第二十八讲奇妙的对称第二十九讲图形的平移与旋转第三十讲数形互助第三十一讲完全平方数和完全平方式第三十二讲几何不等式第三十三讲代数式的化简与求值第三十四讲分式方程（组）第三十五讲应用题九年级第一讲走进追问求根公式第二讲判别式——二次方程根的检测器第三讲充满活力的韦达定理第四讲明快简捷—构造方程的妙用第五讲一元二次方程的整数整数解第六讲转化—可化为一元二次方程的方程第七讲化归—解方程组的基本思想第八讲由常量数学到变量数学第九讲坐标平面上的直线第十讲抛物线第十一讲双曲线第二十讲直线与圆第十三讲怎样求最值第十四讲图表信息问题第十五讲统计的思想方法第十六讲锐角三角函数第十七讲解直角三角形第十八讲圆的基本性质第十九讲转化灵活的圆中角第十二讲方程与函数第二十一讲从三角形的内切圆谈起第二十二讲园幂定理第二十三讲圆与圆第二十四讲几何的定值与最值第二十五讲辅助圆第二十六讲开放性问题评说第二十七讲动态几何问题透视第二十八讲避免漏解的奥秘第二十九讲由正难则反切入第三十讲从创新构造入手。
初中数学竞赛辅导讲座19讲全套.docx
第一讲有理数一、冇理数的概念及分类。
二、有理数的计算：1、善于观察数字特征；2、灵活运用运算法则；3、掌握常用运算技巧(凑整法、分拆法等)。
三、例题示范1、数轴与大小例1、己知数轴上有A、B两点，A、B之间的距离为1,点A与原点0的距离为3, 那么满足条件的点B与原点0的距离之和等于多少？满足条件的点B有多少个？例2、将—122Z,_97 1998 98这四个数按由小到大的顺序，用连结起来。
1998 98 1999 99提示1：四个数都加上1不改变大小顺序；提示厶先考虑其相反数的大小顺序；提示3：考虑其倒数的大小顺序。
例3、观察图中的数轴，用字母a、b、c依次表示点A、B、C对应的数。
试确定三个数丄，丄丄的大小关系。
cib b-a c3 3分析：由点B在A右边，知b・a〉O,而A、B都在原点左边，故ab〉O,又c>l>0,故耍比较丄，丄丄的大小关系，只要比较分母的大小关系。
ab b- a c例4、在有理数a与b(b>a)之间找出无数个冇理数。
捉示：Pp + 山5为大于是的自然数) n注：P的表示方法不是唯一的。
2、符号和括号在代数运算中，添上(或去掉)括号可以改变运算的次序，从而使复杂的问题变得简单。
例5、在数1、2、3、…、1990前添上“ + ”和“一”并依次运算，所得可能的最小非负数是多少？提水：造零:n-(n+1 )-(n+2)+(n+3)=0注：造零的基本技巧「两个相反数的代数和为零。
3、算对与算巧例6、计算-1-2-3— -2000-2001-2002提示：1、逆序相加法。
2、求和公式：S二(首项+末项)x项数+2。
例7、计算1+2—3—4+5+6—7-8+9+…—2000+2001+2002提示：仿例5,造零。
结论：2003o例8、计算99...9x99・・・9 + 199 (9)s_V~v_V_z x~V~'n个9 拜个9 〃个9提示1：凑整法，并运用技巧:199…9二10"+99…9, 99・・・9二10"-1。
初二数学竞赛专讲
初二数学竞赛专讲初二数学竞赛专讲一、引言：数学竞赛的重要性和意义数学竞赛是培养学生数学能力和思维能力的有效途径之一。
通过参加数学竞赛，学生能够接触到更广阔的数学领域，拓展了他们的数学视野，激发了他们对数学的兴趣和热爱。
同时，数学竞赛也能够锻炼学生的逻辑思维、推理能力和问题解决能力，培养他们的创新精神和团队合作能力。
二、竞赛策略和方法1. 准备工作在参加数学竞赛之前，学生需要做好充分的准备工作。
首先，他们要熟悉并掌握各个竞赛题型的特点和解题方法，例如选择题、填空题、解答题等。
其次，学生要广泛阅读数学竞赛相关的教材、习题集和复习资料，加强对数学知识的理解和应用。
最后，学生要进行模拟考试和练习，熟悉竞赛的考试要求和时间限制，提高自己的应试能力和临场发挥。
2. 解题技巧在解题过程中，学生需要掌握一些解题技巧，以提高解题效率和准确性。
首先，学生要善于观察和分析题目，理解题目的意思和要求。
其次，学生要善于运用数学方法和定理，将复杂的问题转化为简单的问题。
此外，学生要注重推理和证明过程，写清楚解题思路和步骤，确保答案的正确性。
最后，学生还需要注意时间的掌握，合理分配时间，不浪费时间在难题上，避免错失较易解答的题目。
3. 队伍配备在参加数学竞赛时，学生可以选择组队参赛。
队伍的配备非常重要，每个队员都应有良好的数学基础和解题能力。
在队伍中，队员之间要建立良好的合作关系，相互学习、讨论和提高。
此外，队长要充分发挥自己的领导力和组织能力，合理分配任务，确保整个队伍的配合和效率。
三、竞赛中常见的数学题型和解题方法在数学竞赛中，根据题型的不同，解题方法也会有所不同。
下面列举了一些常见的数学题型和解题方法。
1. 选择题选择题是数学竞赛中最常见的题型之一。
解答选择题时，学生应注意每个选项的含义和条件，运用数学知识和方法进行分析和判断，选取正确的答案。
此外，学生要注意排除明显错误的选项，不要被干扰和迷惑。
2. 填空题填空题是要求学生填写一个或多个答案的题目。
数学竞赛讲课稿初中生范文
数学竞赛讲课稿初中生范文大家好！今天我要给大家讲解一道数学竞赛题目，希望大家能够认真听讲并积极思考。
题目是这样的：已知函数f(x)的定义域为实数集，且对于任意实数x，都有f(x)+f(2-x) = 1，求f(x)的表达式。
首先，我们可以通过观察题目中已知的等式来寻找一些规律。
首先，我们可以选择一个特定的x值来代入等式中。
假设x=0，那么根据等式，我们可以得到f(0)+f(2-0)=1。
由于我们不知道f(x)的具体表达式，暂时无法求得f(0)的值。
但我们可以观察到0和2-0是对称的关系，也就是说，f(0)和f(2-0)的和是1，它们之间可能存在一些对称关系。
接下来，我们选择x=1来代入等式，得到f(1)+f(2-1)=1，即f(1)+f(1)=1。
从这个等式中，我们可以推断出f(1)的值，即f(1)=1/2。
然后，我们选择x=2来代入等式，得到f(2)+f(2-2)=1，即f(2)+f(0)=1。
这个等式告诉我们f(2)和f(0)的和是1，也就是说，它们之间存在对称关系。
通过以上的观察，我们可以发现函数f(x)在定义域内可能有一些对称关系。
为了找出这种关系，我们可以选择一些其他的x值来代入等式进行验证。
例如，我们选择x=-1来代入等式，得到f(-1)+f(2-(-1))=1，即f(-1)+f(3)=1。
这个等式告诉我们f(-1)和f(3)的和是1，也许它们之间存在对称关系。
综合以上的观察，我们可以猜测函数f(x)的表达式为f(x) = 1/2 - |x-1/2|。
为了验证我们的猜测，我们可以将f(x) = 1/2 - |x-1/2|代入原等式进行计算。
代入x=0，我们得到f(0)+f(2-0)=1/2 - |0-1/2| + 1/2 - |2-1/2| = 1/2 + 1/2 = 1。
代入其他的x值进行计算，发现这个函数可以满足题目中的等式。
所以，经过推测和验证，我们得出函数f(x)的表达式为f(x) = 1/2 - |x-1/2|。
湖南省临武县楚江中学九年级数学竞赛讲座
目录第一讲分式方程(组)的解法第二讲无理方程的解法第三讲简易高次方程的解法第四讲有关方程组的问题第五讲函数的基本概念与性质第六讲二次函数第七讲函数的最大值与最小值第八讲根与系数的关系及应用第九讲判别式及其应用第十讲一元二次不等式的解法第一讲分式方程(组)的解法分母中含有未知数的方程叫分式方程．解分式方程的基本思想是转化为整式方程求解，转化的基本方法是去分母、换元，但也要灵活运用，注意方程的特点进行有效的变形．变形时可能会扩大(或缩小)未知数的取值范围，故必须验根．例1 解方程解令y=x2＋2x－8，那么原方程为去分母得y(y－15x)＋(y+9x)(y－15x)＋y(y＋9x)=0，y2－4xy－45x2=0，(y+5x)(y－9x)=0，所以y=9x或y=－5x．由y=9x得x2+2x－8=9x，即x2－7x－8=0，所以x1=－1，x2=8；由y=－5x，得x2+2x－8=－5x，即x2＋7x－8=0，所以x3=－8，x4=1．经检验，它们都是原方程的根．例2 解方程y2－18y+72=0，所以y1=6或y2=12．x2－2x＋6=0．此方程无实数根．x2－8x+12=0，所以x1=2或x2=6．经检验，x1=2，x2=6是原方程的实数根．例3 解方程分析与解我们注意到：各分式的分子的次数不低于分母的次数，故可考虑先用多项式除法化简分式．原方程可变为整理得去分母、整理得x＋9=0，x=－9．经检验知，x=－9是原方程的根．例4 解方程分析与解方程中各项的分子与分母之差都是1，根据这一特点把每个分式化为整式和真分式之和，这样原方程即可化简．原方程化为即所以((x+6)(x+7)=(x+2)(x+3)．例5 解方程分析与解注意到方程左边每个分式的分母中两个一次因式的差均为常数1，故可考虑把一个分式拆成两个分式之差的形式，用拆项相消进行化简．原方程变形为整理得去分母得x2＋9x－22＝0，解得x1=2，x2=－11．经检验知，x1=2，x2=－11是原方程的根．例6 解方程次项与常数项符号相反，故可考虑用合比定理化简．原方程变形为所以x=0或2x2－3x－2=2x2+5x－3．例7 解方程分析与解形式与上例相似．本题中分子与分母只是一次项的符号相反，故可考虑用合分比定理化简．原方程变形为当x≠0时，解得x=±1．经检验，x=±1是原方程的根，且x=0也是原方程的根．说明使用合分比定理化简时，可能发生增根和失根的现象，需细致检验．例8 解方程解将原方程变形为例9 解关于x的方程将x1=a－2b或x2=b－2a代入分母b+x，得a－b或2(b－a)，所以，当a≠b时，x1=a －2b及x2=b－2a都是原方程的根．当a=b时，原方程无解．例10 如果方程只有一个实数根，求a的值及对应的原方程的根．分析与解将原方程变形，转化为整式方程后得2x2－2x+(a+4)=0．①原方程只有一个实数根，因此，方程①的根的情况只能是：(1)方程①有两个相等的实数根，即△=4－4·2(a+4)=0．(2)方程①有两个不等的实数根，而其中一根使原方程分母为零，即方程①有一个根为0或2．(i)当x=0时，代入①式得a+4=0，即a=－4．这时方程①的另一个根是x=1(因为2x2－2x=0，x(x－1)=0，x1=0或x2＝1．而x1＝0是增根)．它不使分母为零，确是原方程的唯一根．(ii)当x=2时，代入①式，得2×4－2×2＋(a+4)=0，即a=－8．这时方程①的另一个根是x=－1(因为2x2－2x－4=0．(x－2)(x+1)=0，所以x1=2(增根)，x2=－1)．它不使分母为零，确是原方程的唯一根．因此，若原分式方程只有一个实数根时，所求的a的值分别是练习一1．填空：(3)如果关于x的方程有增根x=1，则k=____．2．解方程3．解方程4．解方程5．解方程6．解方程7．m是什么数值时，方程有根？第二讲无理方程的解法未知数含在根号下的方程叫作无理方程(或根式方程)，这是数学竞赛中经常出现的一些特殊形式的方程中的一种．解无理方程的基本思想是把无理方程转化为有理方程来解，在变形时要注意根据方程的结构特征选择解题方法．常用的方法有：乘方法、配方法、因式分解法、设辅助元素法、利用比例性质法等．本讲将通过例题来说明这些方法的运用．例1 解方程解移项得两边平方后整理得再两边平方后整理得x2＋3x－28＝0，所以x1=4，x2=－7．经检验知，x2=－7为增根，所以原方程的根为x=4．说明用乘方法(即将方程两边各自乘同次方来消去方程中的根号)来解无理方程，往往会产生增根，应注意验根．例2 解方程方公式将方程的左端配方．将原方程变形为所以两边平方得3x2+x=9－6x＋x2，两边平方得3x2+x=x2＋6x＋9，例3 解方程即所以移项得例4 解方程解三个未知量、一个方程，要有确定的解，则方程的结构必然是极其特殊的．将原方程变形为配方得利用非负数的性质得所以x=1，y=2，z=3．经检验，x=1，y=2，z=3是原方程的根．例5 解方程所以将①两边平方、并利用②得x2y2＋2xy－8=0，(xy＋4)(xy－2)=0．xy=2．③例6 解方程解观察到题中两个根号的平方差是13，即②÷①便得由①，③得例7 解方程分析与解注意到(2x2－1)－(x2－3x－2)=(2x2+2x+3)－(x2－x+2)．设则u2－v2＝w2－t2，①u+v=w+t．②因为u+v=w+t=0无解，所以①÷②得u－v=w－t．③②＋③得u=w，即解得x=－2．经检验，x=－2是原方程的根．例8 解方程整理得y3－1=(1－y)2，即(y－1)(y2+2)=0．解得y=1，即x=－1．经检验知，x=－1是原方程的根．整理得y3－2y2+3y=0．解得y=0，从而x=－1．例9 解方程边的分式的分子与分母只有一些项的符号不同，则可用合分比定理化简方程．根据合分比定理得两边平方得再用合分比定理得化简得x2=4a2．解得x=±2a．经检验，x=±2a是原方程的根．练习二1．填空：2．解方程3．解方程4．解方程5．解方程6．解关于x的方程第三讲简易高次方程的解法在整式方程中，如果未知数的最高次数超过2，那么这种方程称为高次方程．一元三次方程和一元四次方程有一般解法，但比较复杂，且超过了初中的知识范围，五次或五次以上的代数方程没有一般的公式解法，这由挪威青年数学家阿贝尔于1824年作出了证明，这些内容我们不讨论．本讲主要讨论用因式分解、换元等方法将某些高次方程化为低次方程来解答．例1 解方程x3－2x2－4x＋8=0．解原方程可变形为x2(x－2)－4(x－2)=0，(x－2)(x2－4)=0，(x－2)2(x+2)=0．所以x1＝x2＝2，x3=－2．说明当ad=bc≠0时，形如ax3＋bx2＋cx＋d=0的方程可这样=0可化为bkx3+bx2+dkx+d=0，即(kx+1)(bx2+d)=0．方程ax4+bx3+cx+d=0也可以用类似方法处理．例2 解方程(x－2)(x＋1)(x＋4)(x+7)=19．解把方程左边第一个因式与第四个因式相乘，第二个因式与第三个因式相乘，得(x2+5x－14)(x2＋5x＋4)=19．设(y－9)(y+9)=19，即y2－81＝19．说明在解此题时，仔细观察方程中系数之间的特殊关系，则可用换元法解之．例3 解方程(6x＋7)2(3x+4)(x+1)=6．解我们注意到2(3x+4)=6x＋8=(6x+7)+1，6(x+1)=6x＋6=(6x＋7)－1，所以利用换元法．设y=6x＋7，原方程的结构就十分明显了．令y=6x＋7，①由(6x＋7)2(3x＋4)(x＋1)=6得(6x＋7)2(6x＋8)(6x＋6)=6×12，即y2(y＋1)(y－1)=72，y4－y2－72＝0，(y2＋8)(y2－9)=0．因为y2＋8＞0，所以只有y2－9=0，y=±3．代入①式，解得原方程的根为例4 解方程12x4－56x3+89x2－56x+12=0．解观察方程的系数，可以发现系数有以下特点：x4的系数与常数项相同，x3的系数与x的系数相同，像这样的方程我们称为倒数方程．由例5 解方程解方程的左边是平方和的形式，添项后可配成完全平方的形式．所以经检验，x1=－1，x2=2是原方程的根．例6 解方程(x+3)4+(x+1)4=82．分析与解由于左边括号内的两个二项式只相差一个常数，所以设于是原方程变为(y＋1)4＋(y－1)4＝82，整理得y4+6y2－40=0．解这个方程，得y=±2，即x+2=±2．解得原方程的根为x1=0，x2=－4．说明本题通过换元，设y=x＋2后，消去了未知数的奇次项，使方程变为易于求解的双二次方程．一般地，形如(x＋a)4＋(x+b)4=c例7 解方程x4－10x3－2(a－11)x2＋2(5a+6)x+2a+a2=0，其中a是常数，且a≥－6．解这是关于x的四次方程，且系数中含有字母a，直接对x求解比较困难(当然想办法因式分解是可行的，但不易看出)，我们把方程写成关于a的二次方程形式，即a2－2(x2－5x－1)a+(x4－10x3＋22x2+12x)=0，△=4(x2－5x－1)2－4(x4－10x3＋22x2＋12x)=4(x2－2x+1)．所以所以a=x2－4x－2或a=x2－6x．从而再解两个关于x的一元二次方程，得练习三1．填空：(1)方程(x＋1)(x＋2)(x＋3)(x＋4)=24的根为_______．(2)方程x3－3x＋2=0的根为_____．(3)方程x4+2x3－18x2－10x+25=0的根为_______．(4)方程(x2+3x－4)2＋(2x2－7x＋6)2=(3x2－4x+2)2的根为______．2．解方程(4x＋1)(3x+1)(2x+1)(x+1)=3x4．3．解方程x5＋2x4－5x3＋5x2－2x－1=0．4．解方程5．解方程(x+2)4+(x－4)4=272．6．解关于x的方程x3+(a－2)x2－(4a+1)x－a2＋a+2=0．第四讲有关方程组的问题在教科书上，我们已经知道了二元一次方程组、三元一次方程组以及简单的二元二次方程组的解法．利用这些知识，可以研究一次函数的图像、二次函数的图像以及与此有关的问题．本讲再介绍一些解方程组的方法与技巧．1．二元二次方程组解二元二次方程组的基本途径是“消元”和“降次”．由一个二次和一个一次方程组成的二元二次方程组的一般解法是代入法，由两个二次方程组成的二次方程组在中学阶段只研究它的几种特殊解法．如果两个方程的二次项的对应系数成比例，可用加减消元法消去二次项．例1 解方程组解②×2－①×3得4x＋9y－6＝0．方程组中含有某一未知数的对应项的系数的比相等，可用加减消元法消去这个未知数．例2 解方程组解②×(－2)+①得3y2+3y－6=0，所以y1=1，y2=－2．解方程组与得原方程组的解方程组中至少有一个方程可以分解为一次方程的方程组，可用因式分解法解．例3 解方程组解由②得(2x+y)(x－2y)=0，所以2x+y=0或x－2y=0．因此，原方程组可化为两个方程组与解这两个方程组得原方程组的解为如果两个方程都没有一次项，可用加减消元法消去常数项，再用因式分解法求解．例4 解方程组解由①－②×2得x2－2xy－3y2=0，即(x+y)(x－3y)=0，所以x＋y=0或x－3y=0．分别解下列两个方程组得原方程组的解为2．二元对称方程组方程中的未知数x，y互换后方程保持不变的二元方程叫作二元对称方程．例如x2－5xy＋y2－3x－3y=7，等都是二元对称方程．由二元对称方程组成的方程组叫作二元对称方程组．例如等都是二元对称方程组．我们把叫作基本对称方程组．基本对称方程组通常用代入法或韦达定理求解．例5 解方程组解方程组中的x，y分别是新方程m2－5m+4=0的两个解．解关于m的一元二次方程得m1=1，m2=4，所以原方程组的解是这个方程组亦可用代入法求解(略)．由于一般的二元对称式总可以用基本对称式x+y和xy表示，因此在解二元对称方程组时，一定可以用x＋y和xy作为新的未知数，通过换元转化为基本对称方程组．例6 解方程组解原方程组可变形为①×2＋②得令u=x＋y，则即而方程组无实数解．综上所述，方程组的解为例7 解方程组分析本题是一个对称方程组的形式，观察知它可转化为基本对称方程组的形式．解由①得xy=16．④由②，④可得基本对称方程组于是可得方程组的解为例8 解方程组分析本题属于二元轮换对称方程组类型，通常可以把两个方程相减，因为这样总能得到一个方程x－y=0，从而使方程降次化简．解①－②，再因式分解得(x－y)(x+y－10)=0，所以x－y－0或x＋x－10=0．解下列两个方程组得原方程组的四组解为例9 解方程组解法1用换元法．设4x＋5=A，4y+5=B，则有即③－④并平方得整理得所以因此A－B=0或分别解下列两个方程组与经检验，A=B=9适合方程③，④，由此得原方程组的解是解法2①－②得即所以x－1与y－1同号或同为零．由方程①得所以x－1与y－1不能同正，也不能同负．从而x－1=0，y－1=0．由此解得经检验，x=1，y=1是方程组的解．练习四1．填空：(1)方程组的解有_____组．(2)若x，y是方程组(3)已知3a+b+2c=3，且a+3b+2c=1，则2a+c=_____．(4)已知实数x，y，z满足方程组则xyz=________．2．解方程组：3．设a，b，c，x，y，z都是实数．若4．已知一元二次方程a(x＋1)(x+2)+b(x+2)(x＋3)＋c(x＋3)(x＋1)=0 有两根0，1，求a∶b∶c．5．(1)解方程组第五讲函数的基本概念与性质函数是中学数学中的一条主线，也是数学中的一个重要概念．它使我们从研究常量发展到研究变量之间的关系，这是对事物认识的一大飞跃，而且对于函数及其图像的研究，使我们把数与形结合起来了．学习函数，不仅要掌握基本的概念，而且要把解析式、图像和性质有机地结合起来，在解题中自觉地运用数形结合的思想方法，从图像和性质对函数进行深入的研究．1．求函数值和函数表达式对于函数y=f(x)，若任取x=a(a为一常数)，则可求出所对应的y值f(a)，此时y的值就称为当x=a时的函数值．我们经常会遇到求函数值与确定函数表达式的问题．例1 已知f(x－1)=19x2＋55x－44，求f(x)．解法1令y=x－1，则x=y+1，代入原式有f(y)=19(y＋1)2＋55(y＋1)－44＝19y2＋93y＋30，所以f(x)=19x2+93x＋30．解法2f(x－1)=19(x－1)2＋93(x－1)+30，所以f(x)=19x2＋93x＋30．可．例3 已知函数f(x)=ax5－bx3＋x＋5，其中a，b为常数．若f(5)=7，求f(－5)．解由题设f(－x)=－ax5＋bx3－x＋5=－(ax5－bx3＋x＋5)+10=－f(x)+10，所以f(－5)=－f(5)＋10=3．例4 函数f(x)的定义域是全体实数，并且对任意实数x，y，有f(x+y)=f(xy)．若f(19)=99，求f(1999)．解设f(0)=k，令y=0代入已知条件得f(x)=f(x+0)=f(x·0)=f(0)=k，即对任意实数x，恒有f(x)=k．所以f(x)=f(19)=99，所以f(1999)=99．2．建立函数关系式例5 直线l1过点A(0，2)，B(2，0)，直线l2：y=mx＋b过点C(1，0)，且把△AOB分成两部分，其中靠近原点的那部分是一个三角形，如图3－1．设此三角形的面积为S，求S关于m的函数解析式，并画出图像．解因为l2过点C(1，0)，所以m＋b=0，即b=－m．设l2与y轴交于点D，则点D的坐标为(0，－m)，且0＜－m≤2(这是因为点D在线段OA上，且不能与O点重合)，即－2≤m＜0．故S的函数解析式为例6 已知矩形的长大于宽的2倍，周长为12．从它的一个顶点作一条射线，将矩形分成一个三角形和一个梯形，且这条射线与矩形一边x，试写出梯形面积S关于x的函数关系式．解设矩形ABCD的长BC大于宽AB的2倍．由于周长为12，故长与宽满足4＜BC＜6，0＜AB＜2．由题意，有如下两种情形：CE1＝x，BE1＝BC－x，AB＝CD＝2(BC－x)，所以(2AB＋x)+AB=6，所以3．含绝对值的函数一次函数的图像是一条直线，含有绝对值符号的函数所对应的图像是由若干条线段和射线所组成的折线；二次函数的图像是抛物线，而y=|ax2＋bx＋c|的图像是将y=ax2+bx+c 在x轴下方的图像按x轴为对称轴翻到x轴的上方．对于一些其他的含绝对值符号的函数和方程的图像，需要按区间分段讨论．例7 作函数y=|3－x|+|x－1|的图像．解当x＜1时，y=(3－x)+(1－x)=－2x+4；当1≤x＜3时，y=(3－x)＋(x－1)=2；当x≥3时，y=(x－3)＋(x－1)=2x－4．所以它的图像如图3－3所示．例8 作函数y=|x2－5x+6|的图像．解当x≤2或x≥3时，x2－5x+6≥0，于是y=x2－5x+6；当2＜x＜3时，x2－5x+6＜0，于是y=－(x2－5x+6)．所以于是，得图像如图3－4所示．例9 点(x，y)满足方程|x－1|+|y+2|=2，求它的图像所围成区域的面积．解当x≥1，y≥－2时，x－1＋y＋2=2，即y=－x+1．当x≥1，x＜－2时，x－1－(y＋2)=2，即y=x－5．当x＜1，y≥－2时，－x+1+y＋2=2，即y=x－1．当x＜1，y＜－2时，－x＋1－(y＋2)=2，即y=－x－3．于是，所得图像如图3－5所示．由此可知，|x－1|+|y+2|=2的图像是一个对角线长为4，边长为2例10m是什么实数时，方程x2－4|x|＋5=m有四个互不相等的实数根？解法1将原方程变形为x2－4|x|＋4=m－1．令y=x2－4|x|+4=m－1，则它的图像如图3－6，而y=m－1是一条与x轴平行的直线．原方程有四个互不相等的实根，即直线应与曲线有四个不同的交点．由图像可知，当0＜m－1＜4，即1＜m＜5时，直线与曲线有四个不同的交点，所以，当1＜m＜5时，方程x2－4|x|＋5=m有四个互不相等的实数根．说明本题是一个方程问题，我们利用图形来研究，这是一种非常重要的思想方法——数形结合法．当然，本题不用图像也是可以解的，下面给出解法，请读者比较一下．解法2原方程变形为(|x|－2)2＝m－1，练习五1．填空：(1)已知f(x－1)=19x2＋55x－44，则f(x)=_______．(2)对所有实数x，f(x2+1)=x4＋5x2＋3，那么对所有实数x，f(x2－1)=_______．(3)设x与y2成反比例，y与z2成正比例．当x=24时，y=2；当y=18时，z=3，则z=1时，x=_______．(4)已知y=2x2＋mx＋5的值恒为正，且m为实数，则m的范围是_______．函数，且当x=2，x=3时，y的值都为19，则y的解析式为y=_______．(6)如果y＋m与x＋n成正比例，且当x=1时，y=2；当x=－1时，y=1，则y与x间的函数关系式是y=_______．2．在平面直角坐标系里，点A的坐标是(4，0)，点P是第一象限内一次函数y=－x＋6的图像上的点，原点是O，如果△OPA的面积为S，P点坐标为(x，y)，求S关于x的函数表达式．3．平面直角坐标上有点P(－1，－2)和点Q(4，2)，取点R(1，m)，试问当m为何值时，PR＋RQ有最小值．试求k的取值范围．5．设y=|x+2|+|x－4|－|2x－6|，且2≤x≤8，试求y的最大值与最小值之和．6．作y=2|x－3|，y=x－a的图像，问a取什么值时，它们可以围出一个平面区域，并求其面积．7．m是什么实数时，方程|x2－4x+3|=m有三个互不相等的实数解．第六讲二次函数二次函数是一类十分重要的最基本的初等函数，也是初中数学的主要内容之一，它在中学数学中起着承上启下的作用，它与一元二次方程、一元二次不等式知识的综合运用，是初中代数的重点和难点之一．另外，二次函数在工程技术、商业、金融以及日常生活中都有着广泛的应用．通过对二次函数的学习，使我们能进一步理解函数思想和函数方法，提高分析问题、解决问题的能力．正确掌握二次函数的基本性质是学好二次函数的关键．1．二次函数的图像及其性质例1 (1)设抛物线y=2x2，把它向右平移p个单位，或向下移q个单位，都能使得抛物线与直线y=x－4恰好有一个交点，求p，q的值．(2)把抛物线y=2x2向左平移p个单位，向上平移q个单位，则得到的抛物线经过点(1，3)与(4，9)，求p，q的值．(3)把抛物线y=ax2＋bx＋c向左平移三个单位，向下平移两个单位析式．解(1)抛物线y=2x2向右平移p个单位后，得到的抛物线为y=2(x－p)2．于是方程2(x－p)2=x－4有两个相同的根，即方程2x2－(4p+1)x+2p2＋4=0的判别式△=(4p+1)2－4·2·(2p2＋4)=0，抛物线y=2x2向下平移q个单位，得到抛物线y=2x2－q．于是方程2x2－q=x－4有两个相同的根，即△=1－4·2(4－q)=0，(2)把y=2x2向左平移p个单位，向上平移q个单位，得到的抛物线为y=2(x+p)2＋q．于是，由题设得解得p=－2，q=1，即抛物线向右平移了两个单位，向上平移了一个单位．解得h=3，k=2．原二次函数为说明将抛物线y=ax2＋bx＋c向右平移p个单位，得到的抛物线是y=a(x－p)2＋b(x－p)＋c；向左平移p个单位，得到的抛物线是y=a(x＋p)2＋b(x＋p)＋c；向上平移q个单位，得到y=ax2＋bx ＋c＋q；向下平移q个单位，得到y=ax2＋bx＋c－q．例2 已知抛物线y=ax2＋bx＋c的一段图像如图3－7所示．(1)确定a，b，c的符号；(2)求a＋b＋c的取值范围．解(1)由于抛物线开口向上，所以a＞0．又抛物线经过点(0，－1)，合a＞0便知b＜0．所以a＞0，b＜0，c＜0．(2)记f(x)=ax2＋bx＋c．由图像及(1)知所以a+b＋c=a＋(a－1)－1=2(a－1)，－2＜a＋b＋c＜0．例3 已知抛物线y=ax2－(a＋c)x+c(其中a≠c)不经过第二象限．(1)判断这条抛物线的顶点A(x0，y0)所在的象限，并说明理由；(2)若经过这条抛物线顶点A(x0，y0)的直线y=－x+k与抛物线的另一解(1)因为若a＞0，则抛物线开口向上，于是抛物线一定经过第二象限，所以当抛物线y=ax2－(a＋c)x+c的图像不经过第二象限时，必有a＜0．又当x=0时，y=c，即抛物线与y轴的交点为(0，c)．因为抛物线不经过第二象限，所以c≤0．于是所以顶点A(x0，y0)在第一象限．B在直线y=－x+k上，所以0=－1+k，所以k=1．又由于直线y=－x+1经过－2x2+2x．2．求二次函数的解析式求二次函数y=ax2＋bx＋c(a≠0)的解析式，需要三个独立的条件确定三个系数a，b，c．一般地有如下几种情况：(1)已知抛物线经过三点，此时可把三点坐标代入解析式，得到关于a，b，c的三元一次方程组，解方程组可得系数a，b，c．或者已知抛物线经过两点，这时把两点坐标代入解析式，得两个方程，再利用其他条件可确定a，b，c．或者已知抛物线经过某一点，这时把这点坐标代入解析式，再结合其他条件确定a，b，c．(2)已知抛物线的顶点坐标为(h，k)，这时抛物线可设为y＝a(x－h)2＋k，再结合其他条件求出a．(3)已知抛物线与x轴相交于两点(x1，0)，(x2，0)，此时的抛物线可设为y=a(x－x1)(x－x2)，再结合其他条件求出a．例4 设二次函数f(x)=ax2＋bx＋c满足条件：f(0)=2，f(1)=－1，解由f(0)=2，f(1)＝－1，得即c=2，b=－(a＋3)．因此所求的二次函数是y＝ax2－(a＋3)x＋2．由于二次函数的图像在x轴上所截得的线段长，就是方程ax2－(a＋3)x＋2=0两根差的绝对值，而这二次方程的两根为于是因此所求的二次函数表达式为例5 设二次函数f(x)=ax2＋bx+c，当x=3时取得最大值10，并且它的图像在x轴上截得的线段长为4，求a，b，c的值．分析当x=3时，取得最大值10的二次函数可写成f(x)＝a(x－3)2＋10，且a＜0．解因为抛物线的对称轴是x=3，又因为图像在x轴上截得的线段长是4，所以由对称性，图像与x轴交点的横坐标分别是1，5．因此，二次函数又可写成f(x)=a(x－1)(x－5)的形式，从而a(x－3)2+10=a(x－1)(x－5)，所以例6 如图3－8，已知二次函数y=ax2＋bx＋c(a＞0，b＜0)的图像与x轴、y轴都只有一个公共点，分别为点A，B，且AB=2，b＋2ac=0．(1)求二次函数的解析式；(2)若一次函数y=x＋k的图像过点A，并和二次函数的图像相交于另一点C，求△ABC的面积．解(1)因二次函数的图像与x轴只有一个公共点，故b2－4ac＝0，而b+2ac=0，所以b2＋2b=0，b=－2(因为b＜0)．点B的坐标为(0，c)，AB=2，由勾股定理得所以1＋a2c2=4a2．因为ac=1，所以4a2=2，练习六1．填空：(1)将抛物线y=2(x－1)2+2向右平移一个单位，再向上平移三个单位，得到的图像的解析式为______．(2)已知y=x2＋px＋q的图像与x轴只有一个公共点(－1，0)，则(p，q)=____．(3)已知二次函数y=a(x－h)2＋k的图像经过原点，最小值为－8，且形(4)二次函数y=ax2＋bx＋c的图像过点A(－1，0)，B(－3，2)，且它与x轴的两个交点间的距离为4，则它的解析式为________．(5)已知二次函数y=x2－4x＋m＋8的图像与一次函数y=kx+1的图像相交于点(3，4)，则m=___，k=_____．(6)关于自变量x的二次函数y=－x2＋(2m＋2)x－(m2+4m－3)中，m是不小于零的整数，它的图像与x轴交于点A和点B，点A在原点左边，点B在原点右边，则这个二次函数的解析式为____．2．设抛物线y=x2＋2ax＋b与x轴有两个不同交点．(1)把它沿y轴平移，使所得到的抛物线在x轴上截得的线段的长度是原来的2倍，求所得到的抛物线；(2)通过(1)中所得曲线与x轴的两个交点，及原来的抛物线的顶点，作一条新的抛物线，求它的解析式．3．已知抛物线y=ax2＋bx＋c与x轴交于A，B两点，顶点为C．(2)若△ABC是等腰直角三角形，求b2－4ac的值；(3)若b2－4ac=12，试判断△ABC的形状．4．有两个关于x的二次函数C1：y=ax2＋4x＋3a和C2：y=x2+2(b＋2)x+b2+3b．当把C1沿x轴向左平移一个单位后，所得抛物线的顶点恰与C2的顶点关于x轴对称，求a，b．5．已知二次函数y＝x2－2bx+b2+c的图像与直线y=1－x只有一个公共点，并且顶点在二次函数y=ax2(a≠0)的图像上，求a的取值范围。
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第六讲整式的运算
吴忠市第一中学韩瑞峰
一、知识要点
1、整式的概念：单项式，多项式，一元多项式；
2、整式的加减：合并同类项；
3、整式的乘除：
（1）记号f(x)，f(a)；
（2）多项式长除法；
（3）余数定理：多项式f(x)除以(x-a)所得的余数r等于f(a)；
（4）因数定理：(x-a)|f(x)⇔f(a)=0。
二、例题示范
1、整式的加减
例1、已知单项式0.25x b y c与单项式-0.125x m-1y2n-1的和为0.625ax n y m，求abc的值。
提示：只有同类项才能合并为一个单项式。
例2、已知A=3x2n-8x n+ax n+1-bx n-1，B=2x n+1-ax n-3x2n+2bx n-1，A-B中x n+1项的系数为3，x n-1项的系数为-12，求3A-2B。
例3、已知a-b=5，ab=-1，求(2a+3b-2ab) -(a+4b+ab) -(3ab+2b-2a)的值。
提示：先化简，再求值。
例4、化简：x-2x+3x-4x+5x-…+2001x-2002x。
例5、已知x=2002，化简|4x2-5x+9|-4|x2+2x+2|+3x+7。
提示：先去掉绝对值，再化简求值。
例6、5个数-1, -2, -3,1,2中，设其各个数之和为n1，任选两数之积的和为n2，任选三个数之积的和为n3，任选四个数之积的和为n4，5个数之积为n5，求n1+n2+n3+n4+n5的值。
例7、王老板承包了一个养鱼场，第一年产鱼m千克，预计第二年产鱼量增长率为200%，以后每年的增长率都是前一年增长率的一半。
（1）写出第五年的预计产鱼量；
（2）由于环境污染，实际每年要损失产鱼量的10%，第五年的实际产鱼量为多少？比预计产鱼量少多少？
2、整式的乘除
例1、已知f(x)=2x+3，求f(2),f(-1),f(a),f(x2),f(f(x))。
例2、计算：(2x+1)÷(3x-2)⨯(6x-4)÷(4x+2)
长除法与综合除法：
一个一元多项式f(x)除以另一个多项式g(x)，存在下列关系：
f(x)=g(x)q(x)+r(x) 其中余式r(x)的次数小于除式g(x)的次数。
当r(x)=0时，称f(x)能被g(x)整除。
例3、（1）用竖式计算(x3-3x+4x+5)÷(x-2)。
（2）用综合除法计算上例。
（3）记f(x)= x3-3x+4x+5,计算f(2)，并考察f(2)与上面所计算得出的余数之间的关系。
例4、证明余数定理和因数定理。
证：设多项式f(x)除以所得的商式为q(x)，余数为r，则有
f(x)=(x-b)q(x)+r，将x=b代入等式的两边，得
f(b)=(b-b)q(b)+r，故r=f(b)。
特别地，当r=0时，f(x)= (x-b)q(x)，即f(x)有因式(x-b)，或称f(x)能被(x-b)整除。
例5、证明多项式f(x)=x4-5x3-7x2+15x-4能被x-1整除。
例6、多项式2x4-3x3+ax2+7x+b能被x2+x-2整除，求a,b的值。
提示：（1）用长除法，（2）用综合除法，（3）用因数定理。
例7、若3x3-x=1，求f(x)=9x4+12x3-3x2-7x+2001的值。
提示：用长除法，从f(x)中化出3x3-x-1。
例8、多项式f(x)除以(x-1)和(x-2)所得的余数分别为3和5，求f(x)除以(x-1)(x-2)所得的余式。
提示：设f(x)=[ (x-1)(x-2)]q(x)+(ax+b)，由f(1)和f(2)的值推出。
例9、试确定a,b的值，使f(x)= 2x4-3x3+ax2+5x+b能被(x+1)( x-2)整除。