初中数学竞赛题汇编(代数部分1)
教育部数学竞赛试题及答案
教育部数学竞赛试题及答案试题一:代数部分1. 计算下列表达式的值:\( (x^2 - 3x + 2) / (x - 1) \),当\( x = 2 \)。
2. 解方程:\( 2x^2 + 5x - 3 = 0 \)。
3. 证明:对于任意实数 \( a \) 和 \( b \),\( (a + b)^2 \leq2(a^2 + b^2) \)。
试题二:几何部分1. 已知三角形ABC中,角A为30度,角B为45度,求角C的度数。
2. 圆O的半径为5,点P在圆上,OP=3,求点P到圆心O的切线长度。
3. 证明:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
试题三:概率统计部分1. 抛掷一枚均匀硬币两次,求至少出现一次正面的概率。
2. 从1到10的整数中随机选择一个数,求这个数是奇数的概率。
3. 一个班级有30名学生,其中15名男生和15名女生。
随机选择5名学生,求至少有3名男生的概率。
试题四:数论部分1. 证明:对于任意正整数 \( n \),\( n^5 - n \) 总是能被30整除。
2. 求所有小于100的正整数,它们既是完全平方数,又是完全立方数。
3. 证明:不存在两个连续的完全平方数,它们的和是一个完全立方数。
答案:试题一:1. 将 \( x = 2 \) 代入表达式,得到 \( (2^2 - 3*2 + 2) / (2 -1) = 0 \)。
2. 解方程 \( 2x^2 + 5x - 3 = 0 \),使用公式 \( x = \frac{-b\pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \),得到 \( x = \frac{-5 \pm\sqrt{25 + 24}}{4} = \frac{-5 \pm 7}{4} \),即 \( x = -2 \)或 \( x = \frac{1}{2} \)。
3. 证明:\( (a + b)^2 = a^2 + b^2 + 2ab \),而 \( 2(a^2 + b^2) = 2a^2 + 2b^2 \),显然 \( 2ab \leq 2a^2 + 2b^2 \),所以 \( (a + b)^2 \leq 2(a^2 + b^2) \)。
初中数学代数竞赛试卷答案
1. 若x=2是方程2x-3=0的解,则x=3是下列方程的解是()A. 2x-3=1B. 2x+3=1C. 2x-3=-1D. 2x+3=-1答案:B解析:由题意得,2x-3=0,将x=2代入,得22-3=1,所以x=3是方程2x+3=1的解。
2. 若a+b=5,a-b=3,则ab的值为()A. 4B. 8C. 12D. 16答案:B解析:将两个方程相加得2a=8,解得a=4;将两个方程相减得2b=2,解得b=1。
所以ab=41=8。
3. 已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d,若a1=2,d=3,则第10项an的值为()A. 27B. 28C. 29D. 30答案:C解析:由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d,代入a1=2,d=3,n=10,得an=2+(10-1)3=29。
4. 若x=1是方程x^2-ax+b=0的解,则a+b的值为()A. 2B. 3C. 4D. 5答案:C解析:将x=1代入方程x^2-ax+b=0,得1-a+b=0,即a-b=1。
因为x=1是方程的解,所以a=1,代入得b=0。
所以a+b=1+0=4。
5. 若x^2-2x+1=0,则x的值为()A. 1B. 2C. 3D. 4答案:A解析:这是一个完全平方公式,即(x-1)^2=0,解得x=1。
1. 若方程2x+3=0的解为x=-1.5,则方程4x+6=0的解为x=______。
答案:-1.5解析:由题意得,2x+3=0的解为x=-1.5,代入4x+6=0得4(-1.5)+6=0,解得x=-1.5。
2. 若等差数列{an}的首项为a1,公差为d,第5项an的值为15,则首项a1的值为______。
答案:5解析:由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d,代入an=15,n=5,得a1=5。
3. 若x^2-5x+6=0的两个解分别为x1和x2,则x1+x2的值为______。
答案:5解析:由韦达定理得x1+x2=-(-5)/1=5。
初中数学竞赛题汇编(代数部分1)
初中数学竞赛题汇编(代数部分1)江苏省泗阳县李口中学沈正中精编、解答例1若m2=m+1,n2=n+1,且m≠n,求m5+n5的值。
解:由已知条件可知,m、n是方程x2-x-1=0两个不相等的根。
∴m+n=1,mn=-1∴m2+n2=(m+n)2-2mn=3或m2+n2=m+n+2=3又∵m3+n3=(m+n) (m2-mn+n2)=4∴m5+n5=(m3+n3) (m2+n2)-(mn)2(m+n)=11例2已知解:设,则u+v+w=1……①……②由②得即 uv+vw+wu=0将①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1 所以u2+v2+w2=1即例3已知x4+x3+x2+x+1=0,那么1+x+x2+x3+x4+……x2014=。
解:1+x+x2+x3+x4+…x2014=(1+x+x2+x3+x4)+(x5+x6+x7+x8+x9)+…+(x2010+x2011+x2012+x2013+x2014)=(1+x+x2+x3+x4)+x5(1+x+x2+x3+x4)+…+ x2010(1+x+x2+x3+x4)=0例4:证明循环小数为有理数。
证明:设=x…①将①两边同乘以100,得…②②-①,得99x=261.54-2.61 即x=。
例5:证明是无理数。
证明(反证法):假设不是无理数,则必为有理数,设=(p、q是互质的自然数),两边平方有p2=2q2…①,所以p一定是偶数,设p=2m(m为自然数),代入①整理得q=2m2,所以q也是偶数。
p、q均为偶数与p、q是互质矛盾,所以不是有理数,即为有理数。
例6:;;。
解:例7:化简(1);(2)(3);(4);(5);(6)。
解:(1)方法1方法2 设,两边平方得:由此得解之得或所以。
(2)(3)(4)设,两边平方得:由此得解之得所以=+1+(5)设则所以(6)利用(a+b)3=a3+b3+3ab(a+b)来解答。
设两边立方得:即x3-6x-40=0将方程左边分解因式得(x-4)(x2+4x+10)=0因(x2+4x+10)=(x+2)2+6>0 所以(x-4)=0 ,即x=4所以=4例8:解:用构造方程的方法来解。
初中数学竞赛专题训练试题及解析(共10套)
初中数学竞赛专项训练(1)(实 数)一、选择题1、如果自然数a 是一个完全平方数,那么与a 之差最小且比a 大的一个完全平方数是( ) A. a +1B. a 2+1C. a 2+2a+1D. a+2a +12、在全体实数中引进一种新运算*,其规定如下:①对任意实数a 、b 有a *b=(a +b )(b -1)②对任意实数a 有a *2=a *a 。
当x =2时,[3*(x *2)]-2*x +1的值为 ( ) A. 34B. 16C. 12D. 63、已知n 是奇数,m 是偶数,方程⎩⎨⎧=+=+m y x n y 28112004有整数解x 0、y 0。
则( )A. x 0、y 0均为偶数B. x 0、y 0均为奇数C. x 0是偶数y 0是奇数D. x 0是奇数y 0是偶数4、设a 、b 、c 、d 都是非零实数,则四个数-ab 、ac 、bd 、cd ( ) A. 都是正数B. 都是负数C. 两正两负D. 一正三负或一负三正5、满足等式2003200320032003=+--+xy x y x y y x 的正整数对的个数是( ) A. 1B. 2C. 3D. 46、已知p 、q 均为质数,且满足5p 2+3q=59,由以p +3、1-p +q 、2p +q -4为边长的三角形是 A. 锐角三角形B. 直角三角形C. 钝角三角形D. 等腰三角形7、一个六位数,如果它的前三位数码与后三位数码完全相同,顺序也相同,由此六位数可以被( )整除。
A. 111B. 1000C. 1001D. 11118、在1、2、3……100个自然数中,能被2、3、4整除的数的个数共( )个 A. 4 B. 6C. 8D. 16二、填空题 1、若20011198********⋯⋯++=S ,则S 的整数部分是____________________2、M 是个位数字不为零的两位数,将M 的个位数字与十位数字互换后,得另一个两位数N ,若M -N 恰是某正整数的立方,则这样的数共___个。
(易错题精选)初中数学代数式难题汇编及答案解析(1)
(易错题精选)初中数学代数式难题汇编及答案解析(1)一、选择题1.下列运算中正确的是( )A .2235a a a +=B .222(2)4a b a b +=+C .236236a a a ⋅=D .()()22224a b a b a b -+=- 【答案】D【解析】【分析】根据多项式乘以多项式的法则,分别进行计算,即可求出答案.【详解】A 、2a+3a=5a ,故本选项错误;B 、(2a+b )2=4a 2+4ab+b 2,故本选项错误;C 、2a 2•3a 3=6a 5,故本选项错误;D 、(2a-b )(2a+b )=4a 2-b 2,故本选项正确.故选D .【点睛】本题主要考查多项式乘以多项式.注意不要漏项,漏字母,有同类项的合并同类项.2.下列运算正确的是( )A .21ab ab -=B 3=±C .222()a b a b -=-D .326()a a =【答案】D【解析】【分析】主要考查实数的平方根、幂的乘方、同类项的概念、合并同类项以及完全平方公式.【详解】解:A 项,2ab ab ab -=,故A 项错误;B 3=,故B 项错误;C 项,222()2a b a ab b -=-+,故C 项错误;D 项,幂的乘方,底数不变,指数相乘,32236()a a a ⨯==.故选D【点睛】本题主要考查:(1)实数的平方根只有正数,而算术平方根才有正负.(2)完全平方公式:222()2a b a ab b +=++,222()2a b a ab b -=-+.3.下列运算正确的是( )A.3a3+a3=4a6B.(a+b)2=a2+b2C.5a﹣3a=2a D.(﹣a)2•a3=﹣a6【答案】C【解析】【分析】依次运用合并同类型、完全平方公式、幂的乘法运算即可.【详解】A.3a3+a3=4a3,故A错误;B.(a+b)2=a2+b2+2ab,故B错误;C.5a﹣3a=2a,故C正确;D.(﹣a)2•a3=a5,故D错误;故选C.【点睛】本题考查了幂的运算与完全平方公式,熟练掌握幂运算法则与完全平方公式是解题的关键.4.如图,两个连接在一起的菱形的边长都是1cm,一只电子甲虫从点A开始按ABCDAEFGAB…的顺序沿菱形的边循环爬行,当电子甲虫爬行2014cm时停下,则它停的位置是()A.点F B.点E C.点A D.点C【答案】A【解析】分析:利用菱形的性质,电子甲虫从出发到第1次回到点A共爬行了8cm(称第1回合),而2014÷8=251……6,即电子甲虫要爬行251个回合,再爬行6cm,所以它停的位置是F点.详解:一只电子甲虫从点A开始按ABCDAEFGAB…的顺序沿菱形的边循环爬行,从出发到第1次回到点A共爬行了8cm,而2014÷8=251……6,所以当电子甲虫爬行2014cm时停下,它停的位置是F点.故选A.点睛:本题考查了规律型:图形的变化类:首先应找出图形哪些部分发生了变化,是按照什么规律变化的,通过分析找到各部分的变化规律后直接利用规律求解.探寻规律要认真观察、仔细思考,善用联想来解决这类问题.5.把三角形按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案中有4个三角形,第②个图案中有6个三角形,第③个图案中有8个三角形,…,按此规律排列下去,则第⑦个图案中三角形的个数为()A.12 B.14 C.16 D.18【答案】C【解析】【分析】观察第1个、第2个、第3个图案中的三角形个数,从而可得到第n个图案中三角形的个数为2(n+1),由此即可得.【详解】∵第1个图案中的三角形个数为:2+2=4=2×(1+1);第2个图案中的三角形个数为:2+2+2=6=2×(2+1);第3个图案中的三角形个数为:2+2+2+2=8=2×(3+1);……∴第n个图案中有三角形个数为:2(n+1)∴第7个图案中的三角形个数为:2×(7+1)=16,故选C.【点睛】本题考查图形的变化规律,找出图形之间的联系,得出数字之间的运算规律,从而计算出正确结果是解题的关键.6.计算的值等于()A.1 B.C.D.【答案】C【解析】【分析】直接利用幂的乘方运算法则、积的乘方运算法则将原式变形进而得出答案.【详解】原式===.【点睛】此题主要考查了幂的乘方运算以及积的乘方运算,正确将原式变形是解题关键.7.已知a +b +c =1,22223+-+=a b c c ,则ab 的值为( ).A .1B .-1C .2D .-2 【答案】B【解析】【分析】将a +b +c =1变形为a +b =1- c ,将22223+-+=a b c c 变形为222221+=+--a b c c ,然后利用完全平方公式将两个式子联立即可求解.【详解】∵22223+-+=a b c c∴()222221=12+=--+-a b c c c∵a +b +c =1∴1+=-a b c∴()()221+=-a b c∴()2222+=+-a b a b展开得222222++=+-a b ab a b∴1ab =-故选B .【点睛】本题考查完全平方公式的应用,根据等式特点构造完全平方式是解题的关键.8.一家健身俱乐部收费标准为180元/次,若购买会员年卡,可享受如下优惠:例如,购买A 类会员年卡,一年内健身20次,消费1500100203500+⨯=元,若一年内在该健身俱乐部健身的次数介于50-60次之间,则最省钱的方式为( )A .购买A 类会员年卡B .购买B 类会员年卡C .购买C 类会员年卡D .不购买会员年卡【解析】【分析】设一年内在该健身俱乐部健身x次,分别用含x的代数式表示出购买各类卡所需消费,然后将x=50和x=60分别代入各个代数式中比较大小即可得出结论.【详解】解:设一年内在该健身俱乐部健身x次,由题意可知:50≤x≤60则购买A类会员年卡,需要消费(1500+100x)元;购买B类会员年卡,需要消费(3000+60x)元;购买C类会员年卡,需要消费(4000+40x)元;不购买会员卡年卡,需要消费180x元;当x=50时,购买A类会员年卡,需要消费1500+100×50=6500元;购买B类会员年卡,需要消费3000+60×50=6000元;购买C类会员年卡,需要消费4000+40×50=6000;不购买会员卡年卡,需要消费180×50=9000元;6000<6500<9000当x=60时,购买A类会员年卡,需要消费1500+100×60=7500元;购买B类会员年卡,需要消费3000+60×60=6600元;购买C类会员年卡,需要消费4000+40×60=6400;不购买会员卡年卡,需要消费180×60=10800元;6400<6600<7500<10800综上所述:最省钱的方式为购买C类会员年卡故选C.【点睛】此题考查的是用代数式表示实际意义,掌握实际问题中各个量之间的关系是解决此题的关键.9.如果多项式4x4+ 4x2+A是一个完全平方式,那么A不可能是().A.1 B.4 C.x6D.8x3【答案】B【解析】【分析】根据完全平方式的定义,逐一判断各个选项,即可得到答案.【详解】∵4x4+ 4x2+1=(2x+1)2,∴A=1,不符合题意,∵4x4+ 4x2+ 4不是完全平方式,∴A=4,符合题意,∵4x4+ 4x2+x6=(2x+x3)2,∴A= x6,不符合题意,∵4x4+ 4x2+8x3=(2x2+2x)2,∴A=8x3,不符合题意.故选B.本题主要考查完全平方式的定义,熟练掌握完全平方公式,是解题的关键.10.若多项式x 2+mx +4能用完全平方公式分解因式,则m 的值可以是( ) A .4B .﹣4C .±2D .±4【答案】D【解析】【分析】利用完全平方公式因式分解2222=()a ab b a b ±+±计算即可.【详解】解:∵x 2+mx +4=(x ±2)2,即x 2+mx +4=x 2±4x +4,∴m =±4.故选:D .【点睛】本题要熟记完全平方公式,尤其是两种情况的分类讨论.11.如图1,在边长为a 的正方形中挖掉一个边长为b 的小正方形(a >b ),把余下的部分剪拼成如图2所示的长方形.通过计算剪拼前后阴影部分的面积,验证了一个等式,这则个等式是( )A .(a +b )(a ﹣b )=a 2﹣b 2B .(a +b )2=a 2+2ab +b 2C .(a ﹣b )2=a 2﹣2ab +b 2D .a (a ﹣b )=a 2﹣ab【答案】A【解析】【分析】 分别计算出两个图形中阴影部分的面积即可.【详解】图1阴影部分面积:a 2﹣b 2,图2阴影部分面积:(a +b )(a ﹣b ),由此验证了等式(a +b )(a ﹣b )=a 2﹣b 2,故选:A .【点睛】此题主要考查了平方差公式的几何背景,运用几何直观理解、解决平方差公式的推导过程,通过几何图形之间的数量关系对平方差公式做出几何解释.12.下列计算正确的是( )A .23a a a ⋅=B .23a a a +=C .()325a a =D .23(1)1a a a +=+【答案】A【解析】【分析】根据合并同类项的法则,同底数幂的乘法,单项式乘多项式以及幂的乘方的知识求解即可求得答案.【详解】A 、a•a 2=a 3,故A 选项正确;B 、a 和2a 不是同类项不能合并,故B 选项错误;C 、(a 2)3=a 6,故C 选项错误;D 、a 2(a+1)=a 3+a 2,故D 选项错误.故答案为:A .【点睛】本题主要考查了合并同类项的法则,同底数幂的乘法,单项式乘多项式以及幂的乘方的知识,解题的关键是熟记法则.13.已知多项式x -a 与x 2+2x -1的乘积中不含x 2项,则常数a 的值是( )A .-1B .1C .2D .-2【答案】C【解析】分析:先计算(x ﹣a )(x 2+2x ﹣1),然后将含x 2的项进行合并,最后令其系数为0即可求出a 的值.详解:(x ﹣a )(x 2+2x ﹣1)=x 3+2x 2﹣x ﹣ax 2﹣2ax +a=x 3+2x 2﹣ax 2﹣x ﹣2ax +a=x 3+(2﹣a )x 2﹣x ﹣2ax +a令2﹣a =0,∴a =2.故选C .点睛:本题考查了多项式乘以多项式,解题的关键是熟练运用运算法则,本题属于基础题型.14.按如图所示的运算程序,能使输出y 的值为1的是( )A .a =3,b =2B .a =﹣3,b =﹣1C .a =1,b =3D .a =4,b =2【答案】A【解析】【分析】 根据题意,每个选项进行计算,即可判断.【详解】解:A 、当a =3,b =2时,y =12a -=132-=1,符合题意; B 、当a =﹣3,b =﹣1时,y =b 2﹣3=1﹣3=﹣2,不符合题意;C 、当a =1,b =3时,y =b 2﹣3=9﹣3=6,不符合题意;D 、当a =4,b =2时,y =12a -=142-=12,不符合题意. 故选:A .【点睛】本题考查有理数的混合运算,代数式求值等知识,解题的关键是理解题意,属于中考常考题型.15.已知x=2y+3,则代数式9-8y+4x 的值是( )A .3B .21C .5D .-15【答案】B【解析】【分析】直接将已知变形进而代入原式求出答案.【详解】解:∵x=2y+3∴x-2y=3∴98494(2y x y x -+=--⨯)=9-4(-3)=21故选:B【点睛】此题主要考查了整式的加减以及代数式求值,正确将原式变形是解题关键.16.若55+55+55+55+55=25n ,则n 的值为( )A.10 B.6 C.5 D.3【答案】D【解析】【分析】直接利用提取公因式法以及幂的乘方运算法则将原式变形进而得出答案.【详解】解:∵55+55+55+55+55=25n,∴55×5=52n,则56=52n,解得:n=3.故选D.【点睛】此题主要考查了幂的乘方运算,正确将原式变形是解题关键.17.计算(-2)2009+(-2)2010的结果是()A.22019 B.22009 C.-2 D.-22010【答案】B【解析】(-2)2009+(-2)2010=(-2)2009+(-2)2009+1=(-2)2009+(-2)2009×(-2)=(-2)2009×[1+(-2)]=-22009×(-1)=22009,故选B.18.若x+y=,x﹣y=3﹣的值为()A.B.1 C.6 D.3﹣【答案】B【解析】【分析】根据二次根式的性质解答.【详解】解:∵x+y=,x﹣y=3﹣,==1.故选:B.【点睛】本题考查了二次根式的混合运算,以及平方差公式的运用,解题的关键是熟练掌握平方差公式进行解题.19.若x2+2(m+1)x+25是一个完全平方式,那么m的值()A.4 或-6 B.4 C.6 或4 D.-6【答案】A【解析】【详解】解:∵x 2+2(m+1)x+25是一个完全平方式,∴△=b 2-4ac=0,即:[2(m+1)]2-4×25=0整理得,m 2+2m-24=0,解得m 1=4,m 2=-6,所以m 的值为4或-6.故选A.20.已知单项式2m 13a b -与n 7a b -互为同类项,则m n +为( )A .1B .2C .3D .4【答案】D【解析】【分析】根据同类项的概念求解.【详解】解:Q 单项式2m 13a b -与7a b n -互为同类项, n 2∴=,m 11-=,n 2∴=,m 2=.则m n 4+=.故选D .【点睛】本题考查了同类项的知识,解答本题的关键是掌握同类项定义中的两个“相同”:相同字母的指数相同.。
数学竞赛试题及答案初中
数学竞赛试题及答案初中试题一:代数问题题目:如果\( a \)和\( b \)是两个连续的自然数,且\( a^2 + b^2= 45 \),求\( a \)和\( b \)的值。
解答:设\( a \)为较小的自然数,那么\( b = a + 1 \)。
根据题意,我们有:\[ a^2 + (a + 1)^2 = 45 \]\[ a^2 + a^2 + 2a + 1 = 45 \]\[ 2a^2 + 2a - 44 = 0 \]\[ a^2 + a - 22 = 0 \]分解因式得:\[ (a + 11)(a - 2) = 0 \]因此,\( a = -11 \)或\( a = 2 \)。
由于\( a \)是自然数,所以\( a = 2 \),\( b = 3 \)。
试题二:几何问题题目:在一个直角三角形中,直角边的长度分别为3厘米和4厘米,求斜边的长度。
解答:根据勾股定理,直角三角形的斜边\( c \)可以通过以下公式计算:\[ c = \sqrt{a^2 + b^2} \]其中\( a \)和\( b \)是直角边的长度。
代入数值:\[ c = \sqrt{3^2 + 4^2} \]\[ c = \sqrt{9 + 16} \]\[ c = \sqrt{25} \]\[ c = 5 \]所以斜边的长度是5厘米。
试题三:数列问题题目:一个等差数列的前三项分别是2,5,8,求这个数列的第10项。
解答:等差数列的通项公式是:\[ a_n = a_1 + (n - 1)d \]其中\( a_n \)是第\( n \)项,\( a_1 \)是首项,\( d \)是公差。
已知首项\( a_1 = 2 \),公差\( d = 5 - 2 = 3 \)。
代入公式求第10项:\[ a_{10} = 2 + (10 - 1) \times 3 \]\[ a_{10} = 2 + 9 \times 3 \]\[ a_{10} = 2 + 27 \]\[ a_{10} = 29 \]所以这个数列的第10项是29。
初三代数竞赛试题及答案
初三代数竞赛试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 若a、b、c为实数,且满足a+b+c=0,下列哪个选项是正确的?A. a^2 + b^2 + c^2 = 0B. ab + bc + ac = 0C. a^2 + b^2 = c^2D. a^3 + b^3 + c^3 = 3abc答案:B2. 已知x、y、z是实数,且x+y+z=1,下列哪个选项是正确的?A. x^2 + y^2 + z^2 ≥ 1/3B. x^2 + y^2 + z^2 ≤ 1/3C. x^2 + y^2 + z^2 = 1/3D. x^2 + y^2 + z^2 < 1/3答案:A3. 若a、b、c是等差数列,且a+b+c=6,下列哪个选项是正确的?A. 2b = a + cB. 3b = a + cC. 2b = 3D. b = 2答案:D4. 已知方程x^2 - 5x + 6 = 0的两个根为x1和x2,下列哪个选项是正确的?A. x1 + x2 = 5B. x1x2 = 6C. x1 + x2 = 6D. x1x2 = 5答案:A二、填空题(每题5分,共20分)5. 若a、b、c是等比数列,且a+b+c=14,b=4,则a和c的值分别为______和______。
答案:2,86. 已知二次函数y=ax^2+bx+c的图象经过点(1,3)和(2,0),且对称轴为直线x=2,则a的值为______。
答案:-17. 若x、y、z是实数,且x+y+z=3,xy+yz+zx=3,则x^2+y^2+z^2的值为______。
答案:38. 已知方程x^2-6x+5=0的两个根为x1和x2,则(x1-3)(x2-3)的值为______。
答案:-4三、解答题(每题15分,共40分)9. 已知a、b、c是等差数列,且a+c=10,b=5,求a、b、c的值。
解答:由题意可知,a、b、c是等差数列,且a+c=10,b=5。
由于a、b、c是等差数列,所以2b=a+c,即2*5=a+c=10。
七年级超难数学竞赛题带解析
七年级超难数学竞赛题带解析一、代数部分。
1. 已知a,b为有理数,且a + b√(2)=(1 - √(2))^2,求a^b的值。
- 解析:- 先将(1-√(2))^2展开,根据完全平方公式(a - b)^2=a^2 - 2ab+b^2,这里a = 1,b=√(2),则(1-√(2))^2=1-2√(2)+2 = 3 - 2√(2)。
- 因为a + b√(2)=3 - 2√(2),所以a = 3,b=-2。
- 那么a^b = 3^-2=(1)/(9)。
2. 若x^2 - 3x + 1 = 0,求x^4+(1)/(x^4)的值。
- 解析:- 由x^2 - 3x + 1 = 0,因为x = 0不满足方程,所以方程两边同时除以x得x-3+(1)/(x)=0,即x+(1)/(x)=3。
- 对x+(1)/(x)=3两边平方得(x +(1)/(x))^2=x^2+2+(1)/(x^2)=9,所以x^2+(1)/(x^2)=7。
- 再对x^2+(1)/(x^2)=7两边平方得(x^2+(1)/(x^2))^2=x^4 + 2+(1)/(x^4)=49,所以x^4+(1)/(x^4)=47。
3. 化简(1)/(1×2)+(1)/(2×3)+(1)/(3×4)+·s+(1)/(2019×2020)。
- 解析:- 因为(1)/(n(n + 1))=(1)/(n)-(1)/(n + 1)。
- 所以原式=(1-(1)/(2))+((1)/(2)-(1)/(3))+((1)/(3)-(1)/(4))+·s+((1)/(2019)-(1)/(2020))- 去括号后中间项都可以消去,得到1-(1)/(2020)=(2019)/(2020)。
4. 已知a^2 + b^2=6ab,且a>b>0,求(a + b)/(a - b)的值。
- 解析:- 因为a^2 + b^2 = 6ab,所以(a + b)^2=a^2+2ab + b^2=8ab,(a - b)^2=a^2-2ab + b^2 = 4ab。
初中数学竞赛试卷代数
一、选择题(每题5分,共25分)1. 下列代数式中,正确的是()A. (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 + 2abB. (a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 - 2abC. (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 - 2abD. (a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 + 2ab2. 如果x + y = 5,xy = 6,那么x^2 + y^2的值是()A. 19B. 21C. 25D. 293. 下列方程中,无解的是()A. 2x + 3 = 7B. 3x - 4 = 2x + 1C. 5x - 2 = 5x + 3D. 4x + 1 = 2x + 54. 若a, b, c是等差数列,且a + b + c = 12,那么a^2 + b^2 + c^2的值是()A. 36B. 48C. 60D. 725. 已知二次函数y = ax^2 + bx + c(a ≠ 0)的图象开口向上,且顶点坐标为(-2,3),则a的取值范围是()B. a < 0C. a = 0D. a ≠ 0二、填空题(每题5分,共25分)6. 若m^2 - 4m + 3 = 0,则m的值为______。
7. 若a^2 - b^2 = 18,且a + b = 6,则ab的值为______。
8. 若x^2 - 4x + 4 = 0,则x的值为______。
9. 若一个等差数列的前三项分别为2,5,8,则这个数列的通项公式是______。
10. 若二次函数y = -x^2 + 2x + 1的对称轴方程是______。
三、解答题(每题10分,共30分)11. 解下列方程组:x + 2y = 73x - 4y = 112. 已知等差数列{an}的前三项分别为2,5,8,求:(1)该数列的通项公式;(2)该数列的前10项和。
13. 已知二次函数y = ax^2 + bx + c(a ≠ 0)的图象与x轴交于点A(-1,0)和B(3,0),且顶点坐标为(1,-4),求该二次函数的解析式。
(易错题精选)初中数学代数式难题汇编及答案(1)
(易错题精选)初中数学代数式难题汇编及答案(1)一、选择题1.多项式2a2b﹣ab2﹣ab的项数及次数分别是()A.2,3 B.2,2 C.3,3 D.3,2【答案】C【解析】【分析】多项式中每个单项式叫做多项式的项,这些单项式中的最高次数,就是这个多项式的次数,根据这个定义即可判定.【详解】2a2b﹣ab2﹣ab是三次三项式,故次数是3,项数是3.故选:C.【点睛】此题考查的是多项式的定义,多项式中每个单项式叫做多项式的项,这些单项式中的最高次数,就是这个多项式的次数.2.若2m=5,4n=3,则43n﹣m的值是( )A.910B.2725C.2 D.4【答案】B【解析】【分析】根据幂的乘方和同底数幂除法的运算法则求解.【详解】∵2m=5,4n=3,∴43n﹣m=344nm=32(4)(2)nm=3235=2725故选B.【点睛】本题考查幂的乘方和同底数幂除法,熟练掌握运算法则是解题关键.3.观察等式:2+22=23-2;2+22+23=24-2;2+22+23+24=25-2;已知按一定规律排列的一组数:250、251、252、、299、2100,若250=a,用含a的式子表示这组数的和是()A.2a2-2a B.2a2-2a-2 C.2a2-a D.2a2+a【答案】C【解析】【分析】由等式:2+22=23-2;2+22+23=24-2;2+22+23+24=25-2,得出规律:2+22+23+…+2n =2n+1-2,那么250+251+252+…+299+2100=(2+22+23+…+2100)-(2+22+23+…+249),将规律代入计算即可.【详解】解:∵2+22=23-2;2+22+23=24-2;2+22+23+24=25-2;…∴2+22+23+…+2n =2n+1-2,∴250+251+252+…+299+2100=(2+22+23+...+2100)-(2+22+23+ (249)=(2101-2)-(250-2)=2101-250,∵250=a ,∴2101=(250)2•2=2a 2,∴原式=2a 2-a .故选:C .【点睛】本题是一道找规律的题目,要求学生通过观察,分析、归纳发现其中的规律,并应用发现的规律解决问题.解决本题的难点在于得出规律:2+22+23+…+2n =2n+1-2.4.若352x y a b +与2425y x a b -是同类项.则( )A .1,2x y =⎧⎨=⎩B .2,1x y =⎧⎨=-⎩C .0,2x y =⎧⎨=⎩D .3,1x y =⎧⎨=⎩ 【答案】B【解析】【分析】根据同类项的定义列出关于m 和n 的二元一次方程组,再解方程组求出它们的值.【详解】 由同类项的定义,得:32425x y x y =-⎧⎨=+⎩,解得21x y =⎧⎨=-⎩:. 故选B .【点睛】同类项定义中的两个“相同”:(1)所含字母相同;(2)相同字母的指数相同,是易混点,因此成了中考的常考点.解题时注意运用二元一次方程组求字母的值.5.观察等式:232222+=-;23422222++=-;2345222222+++=-⋅⋅⋅已知按一定规律排列的一组数:502、512、522、⋅⋅⋅、992、1002.若502a =,用含a 的式子表示这组数的和是()A.22a a-D.22a a--C.2+ 22a aa a222-B.2【答案】C【解析】【分析】根据题意,一组数:502的和为250+251+252+…+299+21002、⋅⋅⋅、992、1002、512、52==a+(2+22+…+250)a,进而根据所给等式的规律,可以发现2+22+…+250=251-2,由此即可求得答案.【详解】250+251+252+…+299+2100=a+2a+22a+ (250)=a+(2+22+…+250)a,∵23+=-,2222234++=-,222222345+++=-,222222…,∴2+22+…+250=251-2,∴250+251+252+…+299+2100=a+(2+22+…+250)a=a+(251-2)a=a+(2 a-2)a=2a2-a ,故选C.【点睛】本题考查了规律题——数字的变化类,仔细观察,发现其中哪些发生了变化,哪些没有发生变化,是按什么规律变化的是解题的关键.6.通过计算大正方形的面积,可以验证的公式是( )A.B.C .D .【答案】C【解析】【分析】 根据大正方形的面积=3个小正方形的面积+6个矩形的面积,分别计算长结果,即可得答案.【详解】∵大正方形的面积=3个小正方形的面积+6个矩形的面积,∴(a+b+c)2=a 2+b 2+c 2+2ab+2bc+2ac ,故选C.【点睛】本题考查了完全平方公式的几何背景,明确大正方形的面积=3个小正方形的面积+6个矩形的面积是解题关键.7.如图1所示,有一张长方形纸片,将其沿线剪开,正好可以剪成完全相同的8个长为a ,宽为b 的小长方形,用这8个小长方形不重叠地拼成图2所示的大正方形,则大正方形中间的阴影部分面积可以表示为( )A .2()a b -B .29bC .29aD .22a b -【答案】B【解析】【分析】 根据图1可得出35a b =,即53a b =,图1长方形的面积为8ab ,图2正方形的面积为2(2)a b +,阴影部分的面积即为正方形的面积与长方形面积的差.【详解】解:由图可知,图1长方形的面积为8ab ,图2正方形的面积为2(2)a b +∴阴影部分的面积为:22(2)8(2)a b ab a b +-=-∵35a b =,即53a b = ∴阴影部分的面积为:222(2)()39b b a b -=-= 故选:B .【点睛】本题考查的知识点是完全平方公式,根据图1得出a ,b 的关系是解此题的关键.8.如果长方形的长为2(421)a a -+,宽为(21)a +,那么这个长方形的面积为( ) A .228421a a a -++B .328421a a a +--C .381a -D .381a +【答案】D【解析】【分析】利用长方形的面积等于长乘宽,然后再根据多项式乘多项式的法则计算即可.【详解】解:根据题意,得:S 长方形=(4a 2−2a +1)(2a +1)= 322814422-++-+a a a a a =8a 3+1,故选:D .【点睛】本题考查了多项式乘多项式,熟练掌握其运算方法:()()++=+++a b p q ap aq bp bq 是解题的关键.9.在长方形内,若两张边长分别为和()的正方形纸片按图1,图2两种方式放置(图1,图2中两张正方形纸片均有部分重叠),长方形总未被这两张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示,若图1中阴影部分的面积为,图2中阴影部分的面积和为,则关于,的大小关系表述正确的是( )A .B .C .D .无法确定 【答案】A【解析】【分析】 利用面积的和差分别表示出,,利用整式的混合运算计算他们的差即可比较.【详解】 =(AB-a )·a+(CD-b )(AD-a )=(AB-a )·a+(AD-a )(AB-b )=(AB-a )(AD-b )+(CD-b )(AD-a )=(AB-a )(AD-b )+(AB-b )(AD-a ) ∴-=(AB-a )(AD-b )+(AB-b )(AD-a )-(AB-a )·a-(AD-a )(AB-b )=(AB-a )(AD-a-b)∵AD <a+b ,∴-<0, 故选A.【点睛】此题主要考查此题主要考查整式的运算,解题的关键是熟知整式的乘法法则.10.如图,是一块直径为2a +2b 的圆形钢板,从中挖去直径分别为2a 、2b 的两个圆,则剩下的钢板的面积为( )A .ab πB .2ab πC .3ab πD .4ab π【答案】B【解析】【分析】剩下钢板的面积等于大圆的面积减去两个小圆的面积,利用圆的面积公式列出关系式,化简即可.【详解】解:S 剩下=S 大圆- 1S 小圆-2S 小圆 =2222a+2b 2a 2b --222πππ()()() =()222a+b -a -b π⎡⎤⎣⎦=2ab π, 故选:B【点睛】此题考查了整式的混合运算,涉及的知识有:圆的面积公式,完全平方公式,去括号、 合并同类项法则,熟练掌握公式及法则是解本题的关键.11.若x 2+2(m+1)x+25是一个完全平方式,那么m 的值( )A .4 或-6B .4C .6 或4D .-6【答案】A【解析】【详解】解:∵x 2+2(m+1)x+25是一个完全平方式,∴△=b 2-4ac=0,即:[2(m+1)]2-4×25=0整理得,m 2+2m-24=0,解得m 1=4,m 2=-6,所以m 的值为4或-6.故选A.12.若多项式x 2+mx +4能用完全平方公式分解因式,则m 的值可以是( ) A .4B .﹣4C .±2D .±4【答案】D【解析】【分析】利用完全平方公式因式分解2222=()a ab b a b ±+±计算即可.【详解】解:∵x 2+mx +4=(x ±2)2,即x 2+mx +4=x 2±4x +4,∴m =±4.故选:D .【点睛】本题要熟记完全平方公式,尤其是两种情况的分类讨论.13.下列运算正确的是A .32a a 6÷=B .()224ab ab =C .()()22a b a b a b +-=-D .()222a b a b +=+【答案】C【解析】根据整式的除法,幂的乘方与积的乘方运算法则和平方差公式,完全平方公式逐一计算作出判断:A 、322a a 2a ÷=,故选项错误;B 、()2224ab a b =,故选项错误;C 、选项正确;D 、()222a b a 2ab b +=++,故选项错误.故选C .14.下列运算正确的是( )A .236(2)8x x -=-B .()22122x x x x -+=-+C .222()x y x y +=+D .()()22224x y x y x y -+--=-- 【答案】A【解析】解:A . (-2x 2)3=-8x 6,正确;B . -2x (x +1)=-2x 2-2x ,故B 错误;C . (x +y )2=x 2+2xy +y 2,故C 错误;D . (-x +2y )(-x -2y )=x 2-4y 2,故D 错误;故选A .15.计算1.252 017×2?01945⎛⎫ ⎪⎝⎭的值是( ) A .45 B .1625 C .1 D .-1【答案】B【解析】【分析】根据同底数幂的乘法底数不变指数相加,可得积的乘方,根据积的乘方等于乘方的积,可得答案.【详解】原式=1.252017×(45)2017×(45)2 =(1.25×45)2012×(45)2 =1625. 故选B .【点睛】本题考查了积的乘方,利用同底数幂的乘法底数不变指数相加得出积的乘方是解题关键.16.如图,下列各三角形中的三个数之间均具有相同的规律,根据此规律,最后一个三角形中y 与n 之间的关系是()A .y=2n+1B .y=2n +nC .y=2n+1+nD .y=2n +n+1【答案】B【详解】∵观察可知:左边三角形的数字规律为:1,2,…,n ,右边三角形的数字规律为:2,,…,, 下边三角形的数字规律为:1+2,,…,, ∴最后一个三角形中y 与n 之间的关系式是y=2n +n.故选B .【点睛】考点:规律型:数字的变化类.17.若55+55+55+55+55=25n ,则n 的值为( )A .10B .6C .5D .3【答案】D【解析】【分析】直接利用提取公因式法以及幂的乘方运算法则将原式变形进而得出答案.【详解】解:∵55+55+55+55+55=25n ,∴55×5=52n ,则56=52n ,解得:n =3.故选D .【点睛】此题主要考查了幂的乘方运算,正确将原式变形是解题关键.18.下列计算正确的是( )A .236a a a ⋅=B .22a a a -=C .632a a a ÷=D .236()a a =【答案】D【解析】【分析】根据同底数幂的乘除法公式,合并同类项,以及幂的乘方公式逐项计算得到结果,即可作出判断.【详解】A 、235a a a ⋅=,不符合题意;B 、22a 和a 不是同类项,不能合并,不符合题意;C 、633a a a ÷=,不符合题意;D 、236()a a =,符合题意,故选:D .此题考查了同底数幂的乘除法,合并同类项,以及幂的乘方,熟练掌握运算法则是解本题的关键.19.若(x+4)(x﹣1)=x2+px+q,则()A.p=﹣3,q=﹣4 B.p=5,q=4C.p=﹣5,q=4 D.p=3,q=﹣4【答案】D【解析】【分析】根据整式的运算法则即可求出答案.【详解】解:∵(x+4)(x﹣1)=x2+3x﹣4∴p=3,q=﹣4故选:D.【点睛】考查整式的运算,解题的关键是熟练运用整式的运算法则.20.若(x+1)(x+n)=x2+mx﹣2,则m的值为()A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2【答案】A【解析】【分析】先将(x+1)(x+n)展开得出一个关于x的多项式,再将它与x2+mx-2作比较,即可分别求得m,n的值.【详解】解:∵(x+1)(x+n)=x2+(1+n)x+n,∴x2+(1+n)x+n=x2+mx-2,∴12n m n+=⎧⎨=-⎩,∴m=-1,n=-2.故选A.【点睛】本题考查了多项式乘多项式的法则以及类比法在解题中的运用.。
初中数学竞赛---代数式竞赛50道综合题练习(含答案解析)
16.(2021·全国·九年级竞赛)分解因式: (c a)2 4(b c)(a b) . 【答案】 (a c 2b)2 【详解】解法一 原式 (c2 2ca a2 ) 4(ab b2 ac bc) (c2 2ca a2 ) (4ab 4bc) 4b2 (a c)2 4b(a c) (2b)2 (a c 2b)2 . 解法二 原式 [(c b) (a b)]2 4(c b)(a b) (c b)2 2(c b)(a b) (a b)2 4(c b)(a b) (c b)2 2(c b)(a b) (a b)2 [(c b) (a b)]2 (a c 2b)2 .
17.(2021·全国·九年级竞赛)分解因式: x2 (x a)2 a2x2 a2 (x a)2 . 【答案】 (x2 ax a2 )2 【详解】解法一 原式 [x2 (x a)2 a2 (x a)2 ] a2x2 (x2 a2 )(x a)2 a2 x2 (x2 a2 )(x2 2ax a2 ) a2 x2 (x2 a2 )2 2ax(x2 a2 ) (ax)2 (x2 a2 ax)2 (x2 ax a2 )2 . 解法二 原式 x2[(x a)2 a2 ] a2 (x a)2 x2 (x2 2ax 2a2 ) a2 (x a)2 (x2 )2 2x2 a(x a) [a(x a)]2 [x2 a(x a)]2 (x2 ax a2 )2 .
4.(2021·全国·九年级竞赛)
1
1
的值为( ).
4 59 30 2 3 66 40 2
A.无理数 【答案】D
B.真分数
C.奇数
D.偶数
【详解】原式
1
1
4 (5 2)2 25 2 3 32 3 (5 2)2 25 2 4 42
初中数学专项练习题:代数式(一)(Word版,含答案)
初中数学专项练习题:代数式(一)姓名:__________ 班级:__________学号:__________ 一、单选题1.定义新运算:a⊙b={a−1(a≤b)−ab(a>b且b≠0),则函数y=3⊙x的图象可能是()A. B. C. D.2.如图是一根起点为1的数轴,现有同学将它弯折,弯折后虚线上第一行的数是1,第二行的数是13,第三行的数是43,…,依此规律,第五行的数是()A. 183B. 157C. 133D. 913.已知a、b、c满足3a+2b−4c=6,2a+b−3c=1,若a、b、c都为非负数,设y=3a+b−2c,求y的取值范围()A. y≥−3B. y≥3C. 3≤y≤24D. y≥04.如图,用棋子摆出一组三角形,按此规律推断:当三角形每边有n枚棋子时,每个三角形棋子总数为S,该三角形的棋子总数S与n的关系是()A. S=3n−2B. S=3n−3C. S=2n−2D. S=2n−35.如图,将五个边长都为1cm的正方形按如图所示摆放,其中点A、B、C、D分别是正方形对角线的交点、如果有n个这样大小的正方形这样摆放,则阴影面积的总和是()A.n−14B. n 4C. n 2D. 12n6.用一排6盏灯的亮与不亮来表示数,已知如图分别表示了数1~5,则●O O●●O 表示的数是( )A. 23B. 24C. 25D. 267.某校数学课外小组,在坐标纸上为学校的一块空地设计植树方案如下:第k 棵树种植在点P k (x k , y k)处,其中x 1=1,y 1=2,当k≥2时,x k =x k ﹣1+1﹣5([k−15]﹣[k−25]),y k =y k ﹣1+[k−15]﹣[k−25],[a]表示非负实数a 的整数部分,例如[2.6]=2,[0.2]=0.按此方案,第2017棵树种植点的坐标为( ) A. (5,2017) B. (6,2016) C. (1,404) D. (2,404)8.定义一种变换f :对于一个由有限个数组成的序列品,将其中的每个数换成该数在S 0中出现的次数,可得到一个新序列S ,例如序列S :(4,2,3,4,2),通过变换可生成新序列S 1:(2,2,1,2,2),若某一序列S 0 , 经变换得到新序列S 1 , 由序列S 1继续进行变换得到S 2 , 最终得到序列S n-1;(n≥2)与序列S n 相同,则下面的序列可作为S n 的是( )A. (1,2,1,2,2)B. (2,2,2,3,3)C. (1,1,2,2,3)D. (3,2,3,3,2) 9.若x =2时,代数式ax 4+bx 2+5的值是3,则当x =﹣2时,代数式ax 4+bx 2+7的值为( ) A. ﹣3 B. 3 C. 5 D. 710.对非负实数n“四舍五入”到个位的值记为 〈x 〉 ,即:当n 为非负整数时,如果 n −12≤x <n +12 ,则 〈x 〉=n .反之,当n 为非负整数时,如果 〈x 〉=n 时,则 n −12≤x <n +12 ,如 〈0〉=〈0.48〉=0 , 〈0.64〉=〈1.493〉=1 , 〈2〉=2 , 〈3.5〉=〈4.12〉=4 ,…若关于x 的不等式组 {2x +1≥−3x −〈a〉<0 的整数解恰有3个,则a 的范围()A. 1.5≤a <2.5B. 0.5<a≤1.5C. 1.5<a≤2.5D. 0.5≤a <1.5二、填空题11.如图,分别过点P i (i ,0)(i=1、2、…、n )作x 轴的垂线,交 y =12x 2 的图象于点A i , 交直线 y =−12x 于点B i . 则 1A1B 1+1A2B 2+...+1An B n=________.12.在平面直角坐标系中,正方形ABCD的位置如图所示,点A的坐标为(1,0),点D的坐标为(0,2).延长CB交x轴于点A1,作正方形A1B1C1C;延长C1B1交x轴于点A2 ,作正方形A2B2C2C1··按这样的规律进行下去,第2018个正方形的面积为________.13.利用二维码可以进行身份识别.某校建立了一个身份识别系统,图1是某个学生的识别图案,黑色小正方形表示1,白色小正方形表示0,将第一行数字从左到右依次记为a,b,c,d,那么可以转换为该生所在班级序号,其序号为a×23+b×22+c×21+d×20.如图1中的第一行数字从左到右依次为0,1,0,1,序号即为0×23+1×22+0×21+1×20=5,表示该生为5班学生.若想在图2中表示4班学生的识别图案,请问应该把标号为①、②、③、④的正方形中的________(只填序号)涂成黑色.14.一列方程如下排列:x 4+x−12=1的解是x=2,x 6+x−22=1的解是x=3,x 8+x−32=1的解是x=4.……根据观察所得到的规律,请你写出其中解是x=2019的方程是________.15.有一列按规律排列的代数式:b,2b﹣a,3b﹣2a,4b﹣3a,5b﹣4a,…,相邻两个代数式的差都是同一个整式,若第4个代数式的值为8,则前7个代数式的和的值为________.三、计算题16.已知|m|=4,|n|=6,且|m+n|=m+n,求m−n的值.17.观察下列有规律的数:12,16,112,120,130,142…根据规律可知(1)第7个数是________,第n个数是________(n为正整数);(2)1132是第________个数;(3)计算12+16+112+120+130+142+...+12016×2017.四、解答题18.【阅读理解】我们知道1+2+3+…+n= n(n+1)2,那么12+22+32+…+n2结果等于多少呢?在图1所示三角形数阵中,第1行圆圈中的数为1,即12,第2行两个圆圈中数的和为2+2,即22,…;第n行n个圆圈中数的和为,即n2 ,这样,该三角形数阵中共有n(n+1)2个圆圈,所有圆圈中数的和为1+2+3+…+n2.(1)【规律探究】将三角形数阵经两次旋转可得如图2 所示的三角形数阵,观察这三个三角形数阵各行同一位置圆圈中的数(如第n﹣1行的第一个圆圈中的数分别为n﹣1,2,n),发现每个位置上三个圆圈中数的和均为________,由此可得,这三个三角形数阵所有圆圈中数的总和为3(12+22+32+…+n2)=________,因此12+22+32+…+n2=________。
九年级数学竞赛题
九年级数学竞赛题一、代数部分1. 一元二次方程竞赛题题目:已知关于公式的一元二次方程公式有两个实数根公式和公式。
(1)求实数公式的取值范围;(2)当公式时,求公式的值。
解析:(1)对于一元二次方程公式,判别式公式。
在方程公式中,公式,公式,公式,因为方程有两个实数根,所以公式。
展开公式得公式,即公式,解得公式。
(2)由公式可得公式。
根据韦达定理,在一元二次方程公式中,公式,公式。
对于方程公式,公式,公式。
当公式时,即公式,解得公式,但公式不满足公式(由(1)得),舍去。
当公式时,即公式,那么公式,由(1)中公式,解得公式。
2. 二次函数竞赛题题目:二次函数公式的图象经过点公式,且与公式轴交点的横坐标分别为公式、公式,其中公式,公式,求公式的取值范围。
解析:因为二次函数公式的图象经过点公式,所以公式,则公式。
二次函数与公式轴交点的横坐标是方程公式的根,由韦达定理公式,公式。
设公式,因为公式,公式,当公式时,公式;当公式时,公式;当公式时,公式。
将公式代入公式,公式中:由公式得公式,化简得公式,即公式。
由公式得公式,化简得公式,即公式,公式。
所以公式,则公式,解得公式。
二、几何部分1. 圆的竞赛题题目:在公式中,弦公式与弦公式相交于点公式,公式、公式分别是弦公式、公式的中点,连接公式、公式,若公式,公式的半径为公式。
(1)求证:公式是等边三角形;(2)求公式的长(用公式表示)。
解析:(1)连接公式、公式。
因为公式、公式分别是弦公式、公式的中点,根据垂径定理,公式,公式。
在四边形公式中,公式,公式,根据四边形内角和为公式,可得公式。
又因为公式(半径),公式、公式分别是弦公式、公式的中点,所以公式,公式。
在公式中,公式,公式(同圆中,弦心距相等则弦相等的一半也相等),所以公式是等边三角形。
(2)设公式与公式交于点公式,公式与公式交于点公式。
在公式中,公式,公式,公式,则公式。
同理,在公式中,公式。
因为公式是等边三角形,公式,在公式中,公式,公式,则公式,所以公式。
初中数学竞赛题汇编(代数部分1)
初中数学竞赛题汇编(代数部分1)江苏省泗阳县李口中学沈正中精编、解答例1若m2=m+1,n2=n+1,且m≠n,求m5+n5的值。
解:由已知条件可知,m、n是方程x2-x-1=0两个不相等的根。
∴m+n=1,mn=-1∴m2+n2=(m+n)2-2mn=3或m2+n2=m+n+2=3又∵m3+n3=(m+n) (m2-mn+n2)=4∴m5+n5=(m3+n3) (m2+n2)-(mn)2(m+n)=11例2已知解:设,则u+v+w=1……①……②由②得即 uv+vw+wu=0将①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1 所以u2+v2+w2=1即例3已知x4+x3+x2+x+1=0,那么1+x+x2+x3+x4+……x2014=。
解:1+x+x2+x3+x4+…x2014=(1+x+x2+x3+x4)+(x5+x6+x7+x8+x9)+…+(x2010+x2011+x2012+x2013+x2014)=(1+x+x2+x3+x4)+x5(1+x+x2+x3+x4)+…+ x2010(1+x+x2+x3+x4)=0例4:证明循环小数为有理数。
证明:设=x…①将①两边同乘以100,得…②②-①,得99x=261.54-2.61 即x=。
例5:证明是无理数。
证明(反证法):假设不是无理数,则必为有理数,设=(p、q是互质的自然数),两边平方有p2=2q2…①,所以p一定是偶数,设p=2m(m为自然数),代入①整理得q=2m2,所以q也是偶数。
p、q均为偶数与p、q是互质矛盾,所以不是有理数,即为有理数。
例6:;;。
解:例7:化简(1);(2)(3);(4);(5);(6)。
解:(1)方法1方法2 设,两边平方得:由此得解之得或所以。
(2)(3)(4)设,两边平方得:由此得解之得所以=+1+(5)设则所以(6)利用(a+b)3=a3+b3+3ab(a+b)来解答。
设两边立方得:即x3-6x-40=0将方程左边分解因式得(x-4)(x2+4x+10)=0因(x2+4x+10)=(x+2)2+6>0 所以(x-4)=0 ,即x=4所以=4例8:解:用构造方程的方法来解。
讲解初中数学竞赛试题及答案
讲解初中数学竞赛试题及答案初中数学竞赛试题通常涵盖代数、几何、数论和组合等数学领域。
下面是一个模拟的初中数学竞赛试题及其答案的讲解。
题目一:代数问题题目:已知 \( a, b \) 为正整数,且满足 \( a^2 - b^2 = 1 \),求 \( a \) 和 \( b \) 的所有可能值。
答案:根据题目中的等式 \( a^2 - b^2 = 1 \),我们可以将其转换为 \( (a+b)(a-b) = 1 \)。
因为 \( a \) 和 \( b \) 都是正整数,所以 \( a+b \) 和 \( a-b \) 也必须是正整数,并且它们的乘积为1。
考虑到正整数的性质,可能的组合只有 \( (a+b, a-b) = (1, 1) \)或 \( (2, 1) \)。
对于 \( (a+b, a-b) = (1, 1) \),显然不可能,因为 \( a+b \) 和\( a-b \) 不能同时为1。
对于 \( (a+b, a-b) = (2, 1) \),我们可以得到 \( a =\frac{3}{2} \) 和 \( b = \frac{1}{2} \),但这不是正整数,所以不符合题意。
因此,我们考虑 \( (a+b, a-b) = (3, 2) \) 或 \( (4, 3) \)。
对于 \( (a+b, a-b) = (3, 2) \),我们可以得到 \( a = 2.5 \) 和\( b = 0.5 \),这同样不是正整数。
对于 \( (a+b, a-b) = (4, 3) \),我们可以得到 \( a = 3.5 \) 和\( b = 0.5 \),这也不是正整数。
但是,如果我们考虑 \( (a+b, a-b) = (2, 1) \) 的整数解,我们可以得到 \( a = 2 \) 和 \( b = 1 \),这满足题目要求。
讲解:这个问题考察了平方差公式的应用,通过将等式转换为\( (a+b)(a-b) = 1 \) 并考虑正整数的性质来找到可能的解。
初中代数竞赛试题及答案
初中代数竞赛试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 下列哪个选项是方程2x - 3 = 7的解?A. x = 5B. x = 2C. x = 3D. x = 4答案:A2. 如果一个数的平方等于其本身,那么这个数是:A. 0或1B. 0或-1C. 1或-1D. 0或2答案:A3. 计算下列表达式的值:(3x^2 - 2x + 1) - (2x^2 - 4x + 3)A. x^2 - 2x - 2B. x^2 + 2x - 2C. x^2 - 6x + 4D. x^2 + 6x - 4答案:A4. 一个二次方程ax^2 + bx + c = 0的判别式为:A. b^2 - 4acB. b^2 + 4acC. a^2 - 4bcD. a^2 + 4bc答案:A5. 一个数列的前三项为2, 4, 8,那么第四项是:A. 16B. 32C. 64D. 128答案:C二、填空题(每题4分,共20分)6. 一个数的立方等于其本身,这个数是______。
答案:0, 1, -17. 一个等差数列的前三项为3, 7, 11,那么第五项是______。
答案:198. 一个等比数列的前两项为2, 8,那么第三项是______。
答案:329. 如果一个数的相反数是-5,那么这个数是______。
答案:510. 一个二次方程的系数为a = 1, b = -6, c = 9,那么这个方程的判别式是______。
答案:0三、解答题(每题10分,共60分)11. 解方程:3x^2 - 5x - 2 = 0。
答案:x = (5 ± √(5^2 - 4 * 3 * (-2))) / (2 * 3) = 2, 1/3 12. 计算数列的通项公式:数列的前三项为1, 4, 9,求第n项的公式。
答案:an = n^213. 已知一个等差数列的前三项为2, 5, 8,求这个数列的通项公式。
答案:an = 2 + 3(n - 1) = 3n - 114. 已知一个等比数列的前两项为3, 9,求这个数列的通项公式。
初中数学课外知识竞赛题库
初中数学课外知识竞赛题库题一:矩阵运算已知矩阵A = [2 1 -3; 0 -4 2; 1 0 -1],B = [5 -2; 3 1; -1 6],计算以下运算:1. A + B2. A - B3. A * B4. 2A - 3B题二:代数方程解方程组:1. 3x + 4y = 82x - 5y = 112. 2(x + y) = 3(xy - 1)3. 2x^2 + 5x + 3 = 0题三:几何问题1. 如图所示,四边形ABCD中,AB = BC = CD,∠DAB = ∠CBA = 95°,求∠ADC的度数。
(在文章插入一个示意图,标明AB、BC、CD及∠DAB和∠CBA)2. 圆的直径为10cm,求圆的周长和面积。
题四:比例与百分数1. 甲车和乙车从A地同时出发,乙车走的速度是甲车的4/5,如果甲车用了3小时到达B地,那么乙车用了多长时间到达?2. 将0.8扩大25%得到的数是多少?题五:概率与统计1. 一个骰子牛津掷两次,求得到两次结果均为奇数的概率。
2. 某班级有60人,对他们在一个月内玩电子游戏的时间进行调查,得到的数据如下:0-1小时:20人1-2小时:15人2-3小时:10人3小时以上:15人请画出班级玩电子游戏时间的统计图。
题六:函数与方程1. 有一个函数f(x) = 3x + 2,求f(4)的值。
2. 已知方程x^2 + 2x - 8 = 0,求方程的根。
题七:数列与级数1. 一个等差数列的首项为a,公差为d,已知前n项和为Sn = n(2a+ (n-1)d),求这个数列的第50项。
题八:空间几何1. 已知四面体ABCD,其中AB = 5cm,AC = 6cm,AD = 7cm,BC = 8cm,CD = 12cm,求四面体的体积。
(在文章插入一个示意图,标明ABCD及各边长度)题九:函数图像1. 函数y = 3x^2 - 4x - 2的图像是什么样子?题十:利息问题1. 本金10000元,年利率5%,存款5年,计算得到的利息是多少?以上是初中数学课外知识竞赛题库的一部分,供参赛选手进行复习和练习。
初中数学竞赛代数部分分类汇编
第一讲因式分解(一)多项式的因式分解是代数式恒等变形的基本形式之一,它被广泛地应用于初等数学之中,是我们解决许多数学问题的有力工具.因式分解方法灵活,技巧性强,学习这些方法及技巧,不仅是掌握因式分解内容所必需的,而且对于培养学生的解题技能,发展学生的思维能力,都有着十分独特的作用.初中数学教材中主要介绍了提取公因式法、运用公式法、分组分解法和十字相乘法.本讲及下一讲在中学数学教材基础上,对因式分解的方法、技巧和应用作进一步的介绍.1.运用公式法在整式的乘、除中,我们学过若干个乘法公式,现将其反向使用,即为因式分解中常用的公式,例如:(1)a2-b2=(a+b)(a-b);(2)a2±2ab+b2=(a±b)2;(3)a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2);(4)a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2).下面再补充几个常用的公式:(5)a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=(a+b+c)2;(6)a3+b3+c3-3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca);(7)a n-b n=(a-b)(a n-1+a n-2b+a n-3b2+…+ab n-2+b n-1)其中n为正整数;(8)a n-b n=(a+b)(a n-1-a n-2b+a n-3b2-…+ab n-2-b n-1),其中n为偶数;(9)a n+b n=(a+b)(a n-1-a n-2b+a n-3b2-…-ab n-2+b n-1),其中n为奇数.运用公式法分解因式时,要根据多项式的特点,根据字母、系数、指数、符号等正确恰当地选择公式.例1 分解因式:(1)-2x5n-1y n+4x3n-1y n+2-2x n-1y n+4;(2)x3-8y3-z3-6xyz;(3)a2+b2+c2-2bc+2ca-2ab;(4)a7-a5b2+a2b5-b7.解 (1)原式=-2x n-1y n(x4n-2x2n y2+y4)=-2x n-1y n[(x2n)2-2x2n y2+(y2)2]=-2x n-1y n(x2n-y2)2=-2x n-1y n(x n-y)2(x n+y)2.(2)原式=x3+(-2y)3+(-z)3-3x(-2y)(-Z)=(x-2y-z)(x2+4y2+z2+2xy+xz-2yz).(3)原式=(a2-2ab+b2)+(-2bc+2ca)+c2=(a-b)2+2c(a-b)+c2=(a-b+c)2.本小题可以稍加变形,直接使用公式(5),解法如下:原式=a2+(-b)2+c2+2(-b)c+2ca+2a(-b)=(a-b+c)2(4)原式=(a7-a5b2)+(a2b5-b7)=a5(a2-b2)+b5(a2-b2)=(a2-b2)(a5+b5)=(a+b)(a-b)(a+b)(a4-a3b+a2b2-ab3+b4)=(a+b)2(a-b)(a4-a3b+a2b2-ab3+b4)例2 分解因式:a3+b3+c3-3abc.本题实际上就是用因式分解的方法证明前面给出的公式(6).分析我们已经知道公式(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3的正确性,现将此公式变形为a3+b3=(a+b)3-3ab(a+b).这个式也是一个常用的公式,本题就借助于它来推导.解原式=(a+b)3-3ab(a+b)+c3-3abc=[(a+b)3+c3]-3ab(a+b+c)=(a+b+c)[(a+b)2-c(a+b)+c2]-3ab(a+b+c)=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca).说明公式(6)是一个应用极广的公式,用它可以推出很多有用的结论,例如:我们将公式(6)变形为a3+b3+c3-3abc显然,当a+b+c=0时,则a3+b3+c3=3abc;当a+b+c>0时,则a3+b3+c3-3abc ≥0,即a3+b3+c3≥3abc,而且,当且仅当a=b=c时,等号成立.如果令x=a3≥0,y=b3≥0,z=c3≥0,则有等号成立的充要条件是x=y=z.这也是一个常用的结论.例3 分解因式:x15+x14+x13+…+x2+x+1.分析这个多项式的特点是:有16项,从最高次项x15开始,x的次数顺次递减至0,由此想到应用公式a n-b n来分解.解因为x16-1=(x-1)(x15+x14+x13+…x2+x+1),所以说明在本题的分解过程中,用到先乘以(x-1),再除以(x-1)的技巧,这一技巧在等式变形中很常用.2.拆项、添项法因式分解是多项式乘法的逆运算.在多项式乘法运算时,整理、化简常将几个同类项合并为一项,或将两个仅符号相反的同类项相互抵消为零.在对某些多项式分解因式时,需要恢复那些被合并或相互抵消的项,即把多项式中的某一项拆成两项或多项,或者在多项式中添上两个仅符合相反的项,前者称为拆项,后者称为添项.拆项、添项的目的是使多项式能用分组分解法进行因式分解.例4 分解因式:x3-9x+8.分析本题解法很多,这里只介绍运用拆项、添项法分解的几种解法,注意一下拆项、添项的目的及技巧.解法1 将常数项8拆成-1+9.原式=x3-9x-1+9=(x3-1)-9x+9=(x-1)(x2+x+1)-9(x-1)=(x-1)(x2+x-8).解法2 将一次项-9x拆成-x-8x.原式=x3-x-8x+8=(x3-x)+(-8x+8)=x(x+1)(x-1)-8(x-1)=(x-1)(x2+x-8).解法3 将三次项x3拆成9x3-8x3.原式=9x3-8x3-9x+8=(9x3-9x)+(-8x3+8)=9x(x+1)(x-1)-8(x-1)(x2+x+1)=(x-1)(x2+x-8).解法4 添加两项-x2+x2.原式=x3-9x+8=x3-x2+x2-9x+8=x2(x-1)+(x-8)(x-1)=(x-1)(x2+x-8).说明由此题可以看出,用拆项、添项的方法分解因式时,要拆哪些项,添什么项并无一定之规,主要的是要依靠对题目特点的观察,灵活变换,因此拆项、添项法是因式分解诸方法中技巧性最强的一种.例5 分解因式:(1)x9+x6+x3-3;(2)(m2-1)(n2-1)+4mn;(3)(x+1)4+(x2-1)2+(x-1)4;(4)a3b-ab3+a2+b2+1.解 (1)将-3拆成-1-1-1.原式=x9+x6+x3-1-1-1=(x9-1)+(x6-1)+(x3-1)=(x3-1)(x6+x3+1)+(x3-1)(x3+1)+(x3-1)=(x3-1)(x6+2x3+3)=(x-1)(x2+x+1)(x6+2x3+3).(2)将4mn拆成2mn+2mn.原式=(m2-1)(n2-1)+2mn+2mn=m2n2-m2-n2+1+2mn+2mn=(m2n2+2mn+1)-(m2-2mn+n2)=(mn+1)2-(m-n)2=(mn+m-n+1)(mn-m+n+1).(3)将(x2-1)2拆成2(x2-1)2-(x2-1)2.原式=(x+1)4+2(x2-1)2-(x2-1)2+(x-1)4=[(x+1)4+2(x+1)2(x-1)2+(x-1)4]-(x2-1)2=[(x+1)2+(x-1)2]2-(x2-1)2=(2x2+2)2-(x2-1)2=(3x2+1)(x2+3).(4)添加两项+ab-ab.原式=a3b-ab3+a2+b2+1+ab-ab=(a3b-ab3)+(a2-ab)+(ab+b2+1)=ab(a+b)(a-b)+a(a-b)+(ab+b2+1)=a(a-b)[b(a+b)+1]+(ab+b2+1)=[a(a-b)+1](ab+b2+1)=(a2-ab+1)(b2+ab+1).说明 (4)是一道较难的题目,由于分解后的因式结构较复杂,所以不易想到添加+ab-ab,而且添加项后分成的三项组又无公因式,而是先将前两组分解,再及第三组结合,找到公因式.这道题目使我们体会到拆项、添项法的极强技巧所在,同学们需多做练习,积累经验.3.换元法换元法指的是将一个较复杂的代数式中的某一部分看作一个整体,并用一个新的字母替代这个整体来运算,从而使运算过程简明清晰.例6 分解因式:(x2+x+1)(x2+x+2)-12.分析将原式展开,是关于x的四次多项式,分解因式较困难.我们不妨将x2+x看作一个整体,并用字母y来替代,于是原题转化为关于y的二次三项式的因式分解问题了.解设x2+x=y,则原式=(y+1)(y+2)-12=y2+3y-10=(y-2)(y+5)=(x2+x-2)(x2+x+5)=(x-1)(x+2)(x2+x+5).说明本题也可将x2+x+1看作一个整体,比如今x2+x+1=u,一样可以得到同样的结果,有兴趣的同学不妨试一试.例7 分解因式:(x2+3x+2)(4x2+8x+3)-90.分析先将两个括号内的多项式分解因式,然后再重新组合.解原式=(x+1)(x+2)(2x+1)(2x+3)-90=[(x+1)(2x+3)][(x+2)(2x+1)]-90=(2x2+5x+3)(2x2+5x+2)-90.令y=2x2+5x+2,则原式=y(y+1)-90=y2+y-90=(y+10)(y-9)=(2x2+5x+12)(2x2+5x-7)=(2x2+5x+12)(2x+7)(x-1).说明对多项式适当的恒等变形是我们找到新元(y)的基础.例8 分解因式:(x2+4x+8)2+3x(x2+4x+8)+2x2.解设x2+4x+8=y,则原式=y2+3xy+2x2=(y+2x)(y+x)=(x2+6x+8)(x2+5x+8)=(x+2)(x+4)(x2+5x+8).说明由本题可知,用换元法分解因式时,不必将原式中的元都用新元代换,根据题目需要,引入必要的新元,原式中的变元和新变元可以一起变形,换元法的本质是简化多项式.例9分解因式:6x4+7x3-36x2-7x+6.解法1 原式=6(x4+1)+7x(x2-1)-36x2=6[(x4-2x2+1)+2x2]+7x(x2-1)-36x2=6[(x2-1)2+2x2]+7x(x2-1)-36x2=6(x2-1)2+7x(x2-1)-24x2=[2(x2-1)-3x][3(x2-1)+8x]=(2x2-3x-2)(3x2+8x-3)=(2x+1)(x-2)(3x-1)(x+3).说明本解法实际上是将x2-1看作一个整体,但并没有设立新元来代替它,即熟练使用换元法后,并非每题都要设置新元来代替整体.解法2原式=x2[6(t2+2)+7t-36]=x2(6t2+7t-24)=x2(2t-3)(3t+8)=x2[2(x-1/x)-3][3(x-1/x)+8]=(2x2-3x-2)(3x2+8x-3)=(2x+1)(x-2)(3x-1)(x+3).例10 分解因式:(x2+xy+y2)-4xy(x2+y2).分析本题含有两个字母,且当互换这两个字母的位置时,多项式保持不变,这样的多项式叫作二元对称式.对于较难分解的二元对称式,经常令u=x+y,v=xy,用换元法分解因式.解原式=[(x+y)2-xy]2-4xy[(x+y)2-2xy].令x+y=u,xy=v,则原式=(u2-v)2-4v(u2-2v)=u4-6u2v+9v2=(u2-3v)2=(x2+2xy+y2-3xy)2=(x2-xy+y2)2.练习一1.分解因式:(2)x10+x5-2;(4)(x5+x4+x3+x2+x+1)2-x5.2.分解因式:(1)x3+3x2-4;(2)x4-11x2y2+y2;(3)x3+9x2+26x+24;(4)x4-12x+323.3.分解因式:(1)(2x2-3x+1)2-22x2+33x-1;(2)x4+7x3+14x2+7x+1;(3)(x+y)3+2xy(1-x-y)-1;(4)(x+3)(x2-1)(x+5)-20.第二讲因式分解(二)1.双十字相乘法分解二次三项式时,我们常用十字相乘法.对于某些二元二次六项式(ax2+bxy+cy2+dx+ey+f),我们也可以用十字相乘法分解因式.例如,分解因式2x2-7xy-22y2-5x+35y-3.我们将上式按x降幂排列,并把y 当作常数,于是上式可变形为2x2-(5+7y)x-(22y2-35y+3),可以看作是关于x的二次三项式.对于常数项而言,它是关于y的二次三项式,也可以用十字相乘法,分解为即-22y2+35y-3=(2y-3)(-11y+1).再利用十字相乘法对关于x的二次三项式分解所以原式=[x+(2y-3)][2x+(-11y+1)]=(x+2y-3)(2x-11y+1).上述因式分解的过程,实施了两次十字相乘法.如果把这两个步骤中的十字相乘图合并在一起,可得到下图:它表示的是下面三个关系式:(x+2y)(2x-11y)=2x2-7xy-22y2;(x-3)(2x+1)=2x2-5x-3;(2y-3)(-11y+1)=-22y2+35y-3.这就是所谓的双十字相乘法.用双十字相乘法对多项式ax2+bxy+cy2+dx+ey+f进行因式分解的步骤是:(1)用十字相乘法分解ax2+bxy+cy2,得到一个十字相乘图(有两列);(2)把常数项f分解成两个因式填在第三列上,要求第二、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的ey,第一、第三列构成的十字交叉之积的和等于原式中的dx.例1 分解因式:(1)x2-3xy-10y2+x+9y-2;(2)x2-y2+5x+3y+4;(3)xy+y2+x-y-2;(4)6x2-7xy-3y2-xz+7yz-2z2.解 (1)原式=(x-5y+2)(x+2y-1).(2)原式=(x+y+1)(x-y+4).(3)原式中缺x2项,可把这一项的系数看成0来分解.原式=(y+1)(x+y-2).(4)原式=(2x-3y+z)(3x+y-2z).说明 (4)中有三个字母,解法仍及前面的类似.2.求根法我们把形如a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0(n为非负整数)的代数式称为关于x的一元多项式,并用f(x),g(x),…等记号表示,如f(x)=x2-3x+2,g(x)=x5+x2+6,…,当x=a时,多项式f(x)的值用f(a)表示.如对上面的多项式f(x)f(1)=12-3×1+2=0;f(-2)=(-2)2-3×(-2)+2=12.若f(a)=0,则称a为多项式f(x)的一个根.定理1(因式定理) 若a是一元多项式f(x)的根,即f(a)=0成立,则多项式f(x)有一个因式x-a.根据因式定理,找出一元多项式f(x)的一次因式的关键是求多项式f(x)的根.对于任意多项式f(x),要求出它的根是没有一般方法的,然而当多项式f(x)的系数都是整数时,即整系数多项式时,经常用下面的定理来判定它是否有有理根.定理2的根,则必有p是a0的约数,q是a n的约数.特别地,当a0=1时,整系数多项式f(x)的整数根均为a n的约数.我们根据上述定理,用求多项式的根来确定多项式的一次因式,从而对多项式进行因式分解.例2 分解因式:x3-4x2+6x-4.分析这是一个整系数一元多项式,原式若有整数根,必是-4的约数,逐个检验-4的约数:±1,±2,±4,只有f(2)=23-4×22+6×2-4=0,即x=2是原式的一个根,所以根据定理1,原式必有因式x-2.解法1 用分组分解法,使每组都有因式(x-2).原式=(x3-2x2)-(2x2-4x)+(2x-4)=x2(x-2)-2x(x-2)+2(x-2)=(x-2)(x2-2x+2).解法2 用多项式除法,将原式除以(x-2),所以原式=(x-2)(x2-2x+2).说明在上述解法中,特别要注意的是多项式的有理根一定是-4的约数,反之不成立,即-4的约数不一定是多项式的根.因此,必须对-4的约数逐个代入多项式进行验证.例3 分解因式:9x4-3x3+7x2-3x-2.分析因为9的约数有±1,±3,±9;-2的约数有±1,±为:所以,原式有因式9x2-3x-2.解 9x4-3x3+7x2-3x-2=9x4-3x3-2x2+9x2-3x-2=x2(9x3-3x-2)+9x2-3x-2=(9x2-3x-2)(x2+1)=(3x+1)(3x-2)(x2+1)说明若整系数多项式有分数根,可将所得出的含有分数的因式化为整系数因式,如上题中的因式可以化为9x2-3x-2,这样可以简化分解过程.总之,对一元高次多项式f(x),如果能找到一个一次因式(x-a),那么f(x)就可以分解为(x-a)g(x),而g(x)是比f(x)低一次的一元多项式,这样,我们就可以继续对g(x)进行分解了.3.待定系数法待定系数法是数学中的一种重要的解题方法,应用很广泛,这里介绍它在因式分解中的应用.在因式分解时,一些多项式经过分析,可以断定它能分解成某几个因式,但这几个因式中的某些系数尚未确定,这时可以用一些字母来表示待定的系数.由于该多项式等于这几个因式的乘积,根据多项式恒等的性质,两边对应项系数应该相等,或取多项式中原有字母的几个特殊值,列出关于待定系数的方程(或方程组),解出待定字母系数的值,这种因式分解的方法叫作待定系数法.例4 分解因式:x2+3xy+2y2+4x+5y+3.分析由于(x2+3xy+2y2)=(x+2y)(x+y),若原式可以分解因式,那么它的两个一次项一定是x+2y+m和x+y+n的形式,应用待定系数法即可求出m和n,使问题得到解决.解设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).说明本题也可用双十字相乘法,请同学们自己解一下.例5 分解因式:x4-2x3-27x2-44x+7.分析本题所给的是一元整系数多项式,根据前面讲过的求根法,若原式有有理根,则只可能是±1,±7(7的约数),经检验,它们都不是原式的根,所以,在有理数集内,原式没有一次因式.如果原式能分解,只能分解为(x2+ax+b)(x2+cx+d)的形式.解设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(b+d+ac)x2+(ad+bc)x+bd,所以有由bd=7,先考虑b=1,d=7有所以原式=(x2-7x+1)(x2+5x+7).说明由于因式分解的唯一性,所以对b=-1,d=-7等可以不加以考虑.本题如果b=1,d=7代入方程组后,无法确定a,c的值,就必须将bd=7的其他解代入方程组,直到求出待定系数为止.本题没有一次因式,因而无法运用求根法分解因式.但利用待定系数法,使我们找到了二次因式.由此可见,待定系数法在因式分解中也有用武之地.练习二1.用双十字相乘法分解因式:(1)x2-8xy+15y2+2x-4y-3;(2)x2-xy+2x+y-3;(3)3x2-11xy+6y2-xz-4yz-2z2.2.用求根法分解因式:(1)x3+x2-10x-6;(2)x4+3x3-3x2-12x-4;(3)4x4+4x3-9x2-x+2.3.用待定系数法分解因式:(1)2x2+3xy-9y2+14x-3y+20;(2)x4+5x3+15x-9.第三讲实数的若干性质和应用实数是高等数学特别是微积分的重要基础.在初中代数中没有系统地介绍实数理论,是因为它涉及到极限的概念.这一概念对中学生而言,有一定难度.但是,如果中学数学里没有实数的概念及其简单的运算知识,中学数学也将无法继续学习下去了.例如,即使是一元二次方程,只有有理数的知识也是远远不够用的.因此,适当学习一些有关实数的基础知识,以及运用这些知识解决有关问题的基本方法,不仅是为高等数学的学习打基础,而且也是初等数学学习所不可缺少的.本讲主要介绍实数的一些基本知识及其应用.用于解决许多问题,例如,不难证明:任何两个有理数的和、差、积、商还是有理数,或者说,有理数对加、减、乘、除(零不能做除数)是封闭的.性质1 任何一个有理数都能写成有限小数(整数可以看作小数点后面为零的小数)或循环小数的形式,反之亦然.例1分析要说明一个数是有理数,其关键要看它能否写成两个整数比的形式.证设两边同乘以100得②-①得99x=261.54-2.61=258.93,无限不循环小数称为无理数.有理数对四则运算是封闭的,而无理是说,无理数对四则运算是不封闭的,但它有如下性质.性质2 设a为有理数,b为无理数,则(1)a+b,a-b是无理数;有理数和无理数统称为实数,即在实数集内,没有最小的实数,也没有最大的实数.任意两个实数,可以比较大小.全体实数和数轴上的所有点是一一对应的.在实数集内进行加、减、乘、除(除数不为零)运算,其结果仍是实数(即实数对四则运算的封闭性).任一实数都可以开奇次方,其结果仍是实数;只有当被开方数为非负数时,才能开偶次方,其结果仍是实数.例2分析证所以分析要证明一个实数为无限不循环小数是一件极难办到的事.由于有理数及无理数共同组成了实数集,且二者是矛盾的两个对立面,所以,判定一个实数是无理数时,常常采用反证法.证用反证法.所以p一定是偶数.设p=2m(m是自然数),代入①得4m2=2q2,q2=2m2,例4 若a1+b1a=a2+b2a(其中a1,a2,b1,b2为有理数,a为无理数),则a1=a2,b1=b2,反之,亦成立.分析设法将等式变形,利用有理数不能等于无理数来证明.证将原式变形为(b1-b2)a=a2-a1.若b1≠b2,则反之,显然成立.说明本例的结论是一个常用的重要运算性质.是无理数,并说明理由.整理得由例4知a=Ab,1=A,说明本例并未给出确定结论,需要解题者自己发现正确的结有理数作为立足点,以其作为推理的基础.例6 已知a,b是两个任意有理数,且a<b,求证:a及b之间存在着无穷多个有理数(即有理数集具有稠密性).分析只要构造出符合条件的有理数,题目即可被证明.证因为a<b,所以2a<a+b<2b,所以说明构造具有某种性质的一个数,或一个式子,以达到解题和证明的目的,是经常运用的一种数学建模的思想方法.例7 已知a,b是两个任意有理数,且a<b,问是否存在无理数α,使得a<α<b成立?即由①,②有存在无理数α,使得a<α<b成立.b4+12b3+37b2+6b-20的值.分析因为无理数是无限不循环小数,所以不可能把一个无理数的小数部分一位一位确定下来,这样涉及无理数小数部分的计算题,往往是先估计它的整数部分(这是容易确定的),然后再寻求其小数部分的表示方法.14=9+6b+b2,所以b2+6b=5.b4+12b3+37b2+6b-20=(b4+2·6b3+36b2)+(b2+6b)-20=(b2+6b)2+(b2+6b)-20 =52+5-20=10.例9 求满足条件的自然数a,x,y.解将原式两边平方得由①式变形为两边平方得例10 设a n是12+22+32+…+n2的个位数字,n=1,2,3,…,求证:0.a1a2a3…a n…是有理数.分析有理数的另一个定义是循环小数,即凡有理数都是循环小数,反之循环小数必为有理数.所以,要证0.a1a2a3…a n…是有理数,只要证它为循环小数.因此本题我们从寻找它的循环节入手.证计算a n的前若干个值,寻找规律:1,5,4,0,5,1,0,4,5,5,6,0,9,5,0,6,5,9,0,0,1,5,4,0,5,1,0,4,…发现:a20=0,a21=a1,a22=a2,a23=a3,…,于是猜想:a k+20=a k,若此式成立,说明0.a1a2…a n…是由20个数字组成循环节的循环小数,即下面证明a k+20=a k.令f(n)=12+22+…+n2,当f(n+20)-f(n)是10的倍数时,表明f(n+20)及f(n)有相同的个位数,而f(n+20)-f(n)=(n+1)2+(n+2)2+…+(n+20)2=10(2n2+42·n)+(12+22+…+202).由前面计算的若干值可知:12+22+…+202是10的倍数,故a k+20=a k成立,所以0.a1a2…a n…是一个有理数.练习三1.下列各数中哪些是有理数,哪些是无理数?为什么?5.设α,β为有理数,γ为无理数,若α+βγ=0,求证:α=β=0.第四讲分式的化简及求值分式的有关概念和性质及分数相类似,例如,分式的分母的值不能是零,即分式只有在分母不等于零时才有意义;也像分数一样,分式的分子及分母都乘以(或除以)同一个不等于零的整式,分式的值不变,这一性质是分式运算中通分和约分的理论根据.在分式运算中,主要是通过约分和通分来化简分式,从而对分式进行求值.除此之外,还要根据分式的具体特征灵活变形,以使问题得到迅速准确的解答.本讲主要介绍分式的化简及求值.例1 化简分式:分析直接通分计算较繁,先把每个假分式化成整式及真分式之和的形式,再化简将简便得多.=[(2a+1)-(a-3)-(3a+2)+(2a-2)]说明本题的关键是正确地将假分式写成整式及真分式之和的形式.例2 求分式当a=2时的值.分析及解先化简再求值.直接通分较复杂,注意到平方差公式:a2-b2=(a+b)(a-b),可将分式分步通分,每一步只通分左边两项.例3 若abc=1,求分析本题可将分式通分后,再进行化简求值,但较复杂.下面介绍几种简单的解法.解法1 因为abc=1,所以a,b,c都不为零.解法2 因为abc=1,所以a≠0,b≠0,c≠0.例4 化简分式:分析及解三个分式一齐通分运算量大,可先将每个分式的分母分解因式,然后再化简.说明互消掉的一对相反数,这种化简的方法叫“拆项相消”法,它是分式化简中常用的技巧.例5 化简计算(式中a,b,c两两不相等):似的,对于这个分式,显然分母可以分解因式为(a-b)(a-c),而分子又恰好凑成(a-b)+(a-c),因此有下面的解法.解说明本例也是采取“拆项相消”法,所不同的是利用例6 已知:x+y+z=3a(a≠0,且x,y,z不全相等),求分析本题字母多,分式复杂.若把条件写成(x-a)+(y-a)+(z-a)=0,那么题目只及x-a,y-a,z-a有关,为简化计算,可用换元法求解.解令x-a=u,y-a=v,z-a=w,则分式变为u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=0.由于x,y,z不全相等,所以u,v,w不全为零,所以u2+v2+w2≠0,从而有说明从本例中可以看出,换元法可以减少字母个数,使运算过程简化.例7 化简分式:适当变形,化简分式后再计算求值.(x-4)2=3,即x2-8x+13=0.原式分子=(x4-8x3+13x2)+(2x3-16x2+26x)+(x2-8x+13)+10=x2(x2-8x+13)+2x(x2-8x+13)+(x2-8x+13)+10=10,原式分母=(x2-8x+13)+2=2,说明本例的解法采用的是整体代入的方法,这是代入消元法的一种特殊类型,应用得当会使问题的求解过程大大简化.解法1 利用比例的性质解决分式问题.(1)若a+b+c≠0,由等比定理有所以a+b-c=c,a-b+c=b,-a+b+c=a,于是有(2)若a+b+c=0,则a+b=-c,b+c=-a,c+a=-b,于是有说明比例有一系列重要的性质,在解决分式问题时,灵活巧妙地使用,便于问题的求解.解法2 设参数法.令则a+b=(k+1)c,①a+c=(k+1)b,②b+c=(k+1)a.③①+②+③有2(a+b+c)=(k+1)(a+b+c),所以 (a+b+c)(k-1)=0,故有k=1或 a+b+c=0.当k=1时,当a+b+c=0时,说明引进一个参数k表示以连比形式出现的已知条件,可使已知条件便于使用.练习四1.化简分式:2.计算:3.已知:(y-z)2+(z-x)2+(x-y)2=(x+y-2z)2+(y+z-2x)2+(z+x-2y)2,的值.第五讲恒等式的证明代数式的恒等变形是初中代数的重要内容,它涉及的基础知识较多,主要有整式、分式及根式的基本概念及运算法则,因式分解的知识及技能技巧等等,因此代数式的恒等变形是学好初中代数必备的基本功之一.本讲主要介绍恒等式的证明.首先复习一下基本知识,然后进行例题分析.两个代数式,如果对于字母在允许范围内的一切取值,它们的值都相等,则称这两个代数式恒等.把一个代数式变换成另一个及它恒等的代数式叫作代数式的恒等变形.恒等式的证明,就是通过恒等变形证明等号两边的代数式相等.证明恒等式,没有统一的方法,需要根据具体问题,采用不同的变形技巧,使证明过程尽量简捷.一般可以把恒等式的证明分为两类:一类是无附加条件的恒等式证明;另一类是有附加条件的恒等式的证明.对于后者,同学们要善于利用附加条件,使证明简化.下面结合例题介绍恒等式证明中的一些常用方法及技巧.1.由繁到简和相向趋进恒等式证明最基本的思路是“由繁到简”(即由等式较繁的一边向另一边推导)和“相向趋进”(即将等式两边同时转化为同一形式).例1 已知x+y+z=xyz,证明:x(1-y2)(1-z2)+y(1-x2)(1-z2)+z(1-x2)(1-y2)=4xyz.分析将左边展开,利用条件x+y+z=xyz,将等式左边化简成右边.证因为x+y+z=xyz,所以左边=x(1-z2-y2-y2z2)+y(1-z2-x2+x2z2)+(1-y2-x2+x2y2)=(x+y+z)-xz2-xy2+xy2z2-yz2+yx2+yx2z2-zy2-zx2+zx2y2=xyz-xy(y+x)-xz(x+z)-yz(y+z)+xyz(xy+yz+zx)=xyz-xy(xyz-z)-xz(xyz-y)-yz(xyz-x)+xyz(xy+yz+zx)=xyz+xyz+xyz+xyz=4xyz=右边.说明本例的证明思路就是“由繁到简”.例2 已知1989x2=1991y2=1993z2,x>0,y>0,z>0,且证令1989x2=1991y2=1993z2=k(k>0),则又因为所以所以说明本例的证明思路是“相向趋进”,在证明方法上,通过设参数k,使左右两边同时变形为同一形式,从而使等式成立.2.比较法a=b(比商法).这也是证明恒等式的重要思路之一.例3 求证:分析用比差法证明左-右=0.本例中,这个式子具有如下特征:如果取出它的第一项,把其中的字母轮换,即以b代a,c代b,a代c,则可得出第二项;若对第二项的字母实行上述轮换,则可得出第三项;对第三项的字母实行上述轮换,可得出第一项.具有这种特性的式子叫作轮换式.利用这种特性,可使轮换式的运算简化.证因为所以所以说明本例若采用通分化简的方法将很繁.像这种把一个分式分解成几个部分分式和的形式,是分式恒等变形中的常用技巧.全不为零.证明:(1+p)(1+q)(1+r)=(1-p)(1-q)(1-r).同理所以所以(1+p)(1+q)(1+r)=(1-p)(1-q)(1-r).说明本例采用的是比商法.3.分析法及综合法根据推理过程的方向不同,恒等式的证明方法又可分为分析法及综合法.分析法是从要求证的结论出发,寻求在什么情况下结论是正确的,这样一步一步逆向推导,寻求结论成立的条件,一旦条件成立就可断言结论正确,即所谓“执果索因”.而综合法正好相反,它是“由因导果”,即从已知条件出发顺向推理,得到所求结论.证要证 a2+b2+c2=(a+b-c)2,只要证a2+b2+c2=a2+b2+c2+2ab-2ac-2bc,只要证 ab=ac+bc,只要证 c(a+b)=ab,只要证这最后的等式正好是题设,而以上推理每一步都可逆,故所求证的等式成立.说明本题采用的方法是典型的分析法.例6 已知a4+b4+c4+d4=4abcd,且a,b,c,d都是正数,求证:a=b=c=d.证由已知可得a4+b4+c4+d4-4abcd=0,(a2-b2)2+(c2-d2)2+2a2b2+2c2d2-4abcd=0,所以(a2-b2)2+(c2-d2)2+2(ab-cd)2=0.因为(a2-b2)2≥0,(c2-d2)2≥0,(ab-cd)2≥0,所以a2-b2=c2-d2=ab-cd=0,所以 (a+b)(a-b)=(c+d)(c-d)=0.又因为a,b,c,d都为正数,所以a+b≠0,c+d≠0,所以a=b,c=d.所以ab-cd=a2-c2=(a+c)(a-c)=0,所以a=c.故a=b=c=d成立.说明本题采用的方法是综合法.4.其他证明方法及技巧求证:8a+9b+5c=0.a+b=k(a-b),b+c=2k(b-c),(c+a)=3k(c-a).所以6(a+b)=6k(a-b),3(b+c)=6k(b-c),2(c+a)=6k(c-a).以上三式相加,得6(a+b)+3(b+c)+2(c+a)=6k(a-b+b-c+c-a),即 8a+9b+5c=0.说明本题证明中用到了“遇连比设为k”的设参数法,前面的例2用的也是类似方法.这种设参数法也是恒等式证明中的常用技巧.例8 已知a+b+c=0,求证2(a4+b4+c4)=(a2+b2+c2)2.分析及证明用比差法,注意利用a+b+c=0的条件.左-右=2(a4+b4+c4)-(a2+b2+c2)2=a4+b4+c4-2a2b2-2b2c2-2c2a2=(a2-b2-c2)2-4b2c2=(a2-b2-c2+2bc)(a2-b2-c2-2bc)=[a2-(b-c)2][a2-(b+c)2]=(a-b+c)(a+b-c)(a-b-c)(a+b+c)=0.所以等式成立.说明本题证明过程中主要是进行因式分解.分析本题的两个已知条件中,包含字母a,x,y和z,而在求证的结论中,却只包含a,x和z,因此可以从消去y着手,得到如下证法.证由已知说明本题利用的是“消元”法,它是证明条件等式的常用方法.例10 证明:(y+z-2x)3+(z+x-2y)3+(x+y-2z)3=3(y+z-2x)(z+x-2y)(x+y-2z).分析及证明此题看起来很复杂,但仔细观察,可以使用换元法.令y+z-2x=a,①z+x-2y=b,②x+y-2z=c,③则要证的等式变为a3+b3+c3=3abc.联想到乘法公式:a3+b3+c3-3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca),所以将①,②,③相加有a+b+c=y+z-2x+z+x-2y+x+y-2z=0,所以 a3+b3+c3-3abc=0,所以(y+z-2x)3+(z+x-2y)3+(x+y-2z)3=3(y+z-2x)(z+x-2y)(x+y-2z).说明由本例可以看出,换元法也可以在恒等式证明中发挥效力.例11 设x,y,z为互不相等的非零实数,且求证:x2y2z2=1.分析本题x,y,z具有轮换对称的特点,我们不妨先看二元的所以x2y2=1.三元及二元的结构类似.证由已知有①×②×③得x2y2z2=1.说明这种欲进先退的解题策略经常用于探索解决问题的思路中.总之,从上面的例题中可以看出,恒等式证明的关键是代数式的变形技能.同学们要在明确变形目的的基础上,深刻体会例题中的常用变形技能及方法,这对以后的数学学习非常重要.练习五1.已知(c-a)2-4(a-b)(b-c)=0,求证:2b=a+c.2.证明:(x+y+z)3xyz-(yz+zx+xy)3=xyz(x3+y3+z3)-(y3z3+z3x3+x3y3).3.求证:5.证明:6.已知x2-yz=y2-xz=z2-xy,求证:x=y=z或x+y+z=0.7.已知an-bm≠0,a≠0,ax2+bx+c=0,mx2+nx+p=0,求证:(cm-ap)2=(bp-cn)(an-bm).第六讲代数式的求值代数式的求值及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、绝对值及算术根的性质、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。
全国初中数学竞赛试题及答案大全
全国初中数学竞赛试题及答案大全试题一:代数基础题目:若\( a \), \( b \), \( c \)为实数,且满足\( a + b + c = 3 \),\( ab + ac + bc = 1 \),求\( a^2 + b^2 + c^2 \)的值。
解答:根据已知条件,我们可以使用配方法来求解。
首先,我们知道\( (a + b + c)^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2(ab + ac + bc) \)。
将已知条件代入,得到\( 3^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2 \times 1 \)。
简化后,我们得到\( a^2 + b^2 + c^2 = 9 - 2 = 7 \)。
试题二:几何问题题目:在直角三角形ABC中,∠A=90°,AB=6,AC=8,求斜边BC的长度。
解答:根据勾股定理,直角三角形的斜边BC的平方等于两直角边的平方和,即\( BC^2 = AB^2 + AC^2 \)。
代入已知数值,得到\( BC^2 = 6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100 \)。
因此,\( BC = \sqrt{100} = 10 \)。
试题三:数列问题题目:一个等差数列的首项是2,公差是3,求第10项的值。
解答:等差数列的第n项可以通过公式\( a_n = a_1 + (n - 1)d \)来计算,其中\( a_1 \)是首项,d是公差,n是项数。
将已知条件代入公式,得到\( a_{10} = 2 + (10 - 1) \times 3 = 2 + 9 \times 3 = 29 \)。
试题四:概率问题题目:一个袋子里有5个红球和3个蓝球,随机取出2个球,求取出的两个球颜色相同的概率。
解答:首先计算总的可能情况,即从8个球中取2个球的组合数,用组合公式C(8,2)计算。
然后计算取出两个红球或两个蓝球的情况。
两个红球的情况有C(5,2)种,两个蓝球的情况有C(3,2)种。
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初中数学竞赛题汇编(代数部分1)江苏省泗阳县李口中学沈正中精编、解答例1若m2=m+1,n2=n+1,且m≠n,求m5+n5的值。
解:由已知条件可知,m、n是方程x2-x-1=0两个不相等的根。
∴m+n=1,mn=-1∴m2+n2=(m+n)2-2mn=3或m2+n2=m+n+2=3又∵m3+n3=(m+n) (m2-mn+n2)=4∴m5+n5=(m3+n3) (m2+n2)-(mn)2(m+n)=11例2已知解:设,则u+v+w=1……①……②由②得即 uv+vw+wu=0将①两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1 所以u2+v2+w2=1即例3已知x4+x3+x2+x+1=0,那么1+x+x2+x3+x4+……x2014=。
解:1+x+x2+x3+x4+…x2014=(1+x+x2+x3+x4)+(x5+x6+x7+x8+x9)+…+(x2010+x2011+x2012+x2013+x2014)=(1+x+x2+x3+x4)+x5(1+x+x2+x3+x4)+…+ x2010(1+x+x2+x3+x4)=0例4:证明循环小数为有理数。
证明:设=x…①将①两边同乘以100,得…②②-①,得99x=261.54-2.61 即x=。
例5:证明是无理数。
证明(反证法):假设不是无理数,则必为有理数,设=(p、q是互质的自然数),两边平方有p2=2q2…①,所以p一定是偶数,设p=2m(m为自然数),代入①整理得q=2m2,所以q也是偶数。
p、q均为偶数与p、q是互质矛盾,所以不是有理数,即为有理数。
例6:;;。
解:例7:化简(1);(2)(3);(4);(5);(6)。
解:(1)方法1方法2 设,两边平方得:由此得解之得或所以。
(2)(3)(4)设,两边平方得:由此得解之得所以=+1+(5)设则所以(6)利用(a+b)3=a3+b3+3ab(a+b)来解答。
设两边立方得:即x3-6x-40=0将方程左边分解因式得(x-4)(x2+4x+10)=0因(x2+4x+10)=(x+2)2+6>0 所以(x-4)=0 ,即x=4所以=4例8:解:用构造方程的方法来解。
设原式为利用根号的层数是无限的特点,有,两边平方得即继续两边平方得x4-4x2+4=2+x,即x4-4x2-x+2=0,左边分解因式得(x+1)(x-2)(x2+x-1)=0 求得x1=-1,x2=2,x3=。
因0<x<2,所以x=-1、x=2、x=应舍去,所以x=即=。
例9:设的整数部分为x,小数部分为y,试求的值。
解:而所以x=2,y=因此=。
例10:已知x+y+z=3a (a≠0,且x、y、z不全相等),求的值。
解:设x-a=u,y-a=v,z-a=w,则=且有已知有u+v+w=0,将u+v+w=0两边平方得u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=0 由于x、y、z不全相等,所以u、v、w不全为零,所以u2+v2+w2≠0,故==例11:已知x=求的值。
解:所以x-4=-(x-4)2=3,x2-8x+13=0 ,所以,原式分子x4-6x3-2x2+18x+23=(x4-8x3+13x2)+(2x3-16x2+26x)+(x2-8x+13)+10=x2(x2-8x+13)+2x(x2-8x+13)+(x2-8x+13)+10=10,原式分母x2-8x+15=(x2-8x+13)+2=2,所以==5 。
例12:已知==求的值解:方法1 当a+b+c≠0时,据等比定理有====1由此得a+b-c=c,b+c-a=a,c+a-b=b所以==8。
当a+b+c=0时,==-1。
方法2 设===k,则a+b=(k+1)c…①,b+c=(k+1)a…②,c+a=(k+1)b…③,①+②+③得2(a+b+c)=(k+1) (a+b+c),即(a+b+c) (k-1)=0,故k=1或a+b+c=0,以下同上。
例13:计算…+解:…+=+ + …+=( )+( )+( )+…+ ( )=+ + +…+==。
例14:分解因式(1)x3-9x+8;(2)(x2+x+1)(x2+x+2)-12;。
(3)(x2+xy+y2)-4xy(x2+y2);(4)x2+3xy+2y2+4x+5y+3。
解:(1)方法1:x3-9x+8=x3-9x-1+9=(x3-1)-9x+9=(x-1)(x2+x+1)-9(x-1)=(x-1)(x2+x-8)方法2:x3-9x+8=x3-x-8x+8=(x3-x)+(-8x+8)=x(x+1)(x-1)-8(x-1)=(x-1)(x2+x-8)方法3:x3-9x+8=9x3-8x3-9x+8=(9x3-9x)+(-8x3+8) =9x(x+1)(x-1)-8(x-1)(x2+x+1)=(x-1)(x2+x-8)方法4:x3-9x+8=x3-x2+x2-9x+8=(x3-x2)+(x2-9x+8)=x2(x-1)+(x-8)(x-1)=(x-1)(x2+x-8)(2)设x2+x=y,则(x2+x+1)(x2+x+2)-12=(y+1)(y+2)-12=y2+3y-10=(y-2)(y+5)=(x2+x-2)(x2+x+5)=(x-1)(x+2)(x2+x+5)(3)(x2+xy+y2)-4xy(x2+y2)=[(x+y)2-xy]2-4xy[(x+y)2-2xy].令x+y=u,xy=v,则(x2+xy+y2)-4xy(x2+y2)=[(x+y)2-xy]2-4xy[(x+y)2-2xy]= (u2-v)2-4v(u2-2v) = u4-6u2v+9v2 = (u2-3v)2=(x2+2xy+y2-3xy)2 = (x2-xy+y2)2(4)方法1:设x2+3xy+2y2+4x+5y+3=(x+2y+m)(x+y+n)=x2+3xy+2y2+(m+n)x+(m+2n)y+mn,比较两边对应项的系数,则有解之得m=3,n=1.所以原式=(x+2y+3)(x+y+1).方法2:x2+3xy+2y2+4x+5y+3x y 常数1 1 11 2 3即= (x+y+1) (x+2y+3) .例15:化简解:因这个代数式的特性时轮换对称式,只要对其中的一项进行变形,然后再对其他项进行轮换即可。
所以=( -)+( -)+( -)=0 。
例16:已知证明a2+b2+c2=(a+b-c)2。
证明(分析法):因(a+b-c)2=a2+b2+c2+2ab-2bc-2ca所以要证a2+b2+c2=(a+b-c)2只要证ab =ac +bc 只要证c(a +b)=ab只要证 (因为也为a 、b 、c 都不为0) 即最后的等式正好是题设,而以上推理每一步都可逆,故所求证的等 式成立.例17:已知a 4+b 4+c 4+d 4=4abcd ,且a ,b ,c ,d 都是正数,求证:a=b=c=d . 证明: 由已知可得 a 4+b 4+c 4+d 4-4abcd=0,(a 2-b 2)2+(c 2-d 2)2+2a 2b 2+2c 2d 2-4abcd=0,所以(a 2-b 2)2+(c 2-d 2)2+2(ab-cd)2=0.因为(a 2-b 2)2≥0,(c 2-d 2)2≥0,(ab-cd)2≥0,所以a 2-b 2=c 2-d 2=ab-cd=0,所以 (a+b)(a-b)=(c+d)(c-d)=0.又因为a ,b ,c ,d 都为正数,所以a+b ≠0,c+d ≠0,所以a =b ,c=d .所以ab-cd=a 2-c 2=(a+c)(a-c)=0,所以a =c .故a=b =c=d 成立.例18:m 是什么整数时,方程(m 2-1)x 2-6(3m-1)x +72=0有两个不相等的正整数根.解:首先,m 2-1≠0,m ≠±1.Δ=36(m-3)2>0,所以m ≠3.用求根公式可得由于x 1,x 2是正整数,所以m-1=1,2,3,6; m+1=1,2,3,4,6,12,解得m=2.这时x 1=6,x 2=4.例19:己知 a+, a ≠b ≠c 求证:a 2b 2c 2=1。
证明:由己知得:a-b= , 所以 bc = , 同理得 ca = , ab = , ac c b b 111+=+=bc c b b c -=-11ba cb --c b a c --a c b a --所以 ab ·bc ·ca = × × =1,即a 2b 2c 2=1。
例20:己知:ax 2+bx+c 是一个完全平方式(a 、b 、c 是常数),求证:b 2-4ac=0证明:设 ax 2+bx+c =(mx+n)2,m 、n 是常数,则 ax 2+bx+c =m 2x 2+2mnx+n 2根据恒等式的性质得所以 b 2-4ac =(2mn)2-4m 2n 2=0a c ba --b ac b --cb ac --。