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代数式恒等变形法则归纳
代数式恒等变形法则归纳引言代数式是代数学中的基础概念之一,它用字母和常数通过运算符号相连而成。
在数学中,我们常常需要对代数式进行变形,以达到简化、分解、合并或者推导等目的。
代数式的变形是数学问题解决过程中重要的一环,它不仅能提高计算效率,还能揭示代数运算的本质。
在代数式的变形中,恒等变形法则是重要的基础工具,本文将对代数式的恒等变形法则进行归纳总结。
一、基本变形法则1. 加法法则:•加法结合律:a+(b+c)=(a+b)+c•加法交换律:a+b=b+a•加法零元:a+0=a #### 2. 乘法法则:•乘法结合律:$a \\cdot (b \\cdot c) = (a \\cdot b) \\cdot c$•乘法交换律:$a \\cdot b = b \\cdot a$•乘法零元:$a \\cdot 0 = 0$•乘法单位元:$a \\cdot 1 = a$二、分配律1. 左分配律:对于任意的a,b,c,有$a \\cdot (b + c) = a \\cdot b + a \\cdot c$ #### 2. 右分配律:对于任意的a,b,c,有$(a + b) \\cdot c = a \\cdot c + b \\cdot c$三、幂运算法则1. 幂运算与乘法运算:•幂运算与乘法运算的交换律:$(a \\cdot b)^n = a^n \\cdot b^n$•幂运算与乘法运算的结合律:$(a^n)^m = a^{n \\cdot m}$ #### 2.幂运算的乘方法则:•幂运算的乘方法则1:$a^n \\cdot a^m = a^{n + m}$•幂运算的乘方法则2:$(a^n)^m = a^{n \\cdot m}$•幂运算的乘方法则3:$(a \\cdot b)^n = a^n \\cdot b^n$四、指数运算法则1. 指数运算与乘法运算:•指数运算与乘法运算的交换律:$(a \\cdot b)^n = a^n \\cdot b^n$•指数运算与乘法运算的结合律:$(a^n)^m = a^{n \\cdot m}$ #### 2.指数运算的指数法则:•指数运算的指数法则1:$a^n^m = a^{n \\cdot m}$•指数运算的指数法则2:$(a^n)^m = a^{n \\cdot m}$•指数运算的指数法则3:$(a^m)^n = a^{m \\cdot n}$五、因式分解法则1. 公因式提取法则:•公因式提取法则1:ax+ay=a(x+y)•公因式提取法则2:$a \\cdot b + a \\cdot c = a \\cdot (b + c)$ ####2. 公式分解法则:•差的平方公式:a2−b2=(a+b)(a−b)•平方差公式:a2−b2=(a−b)(a+b)•完全平方公式:a2+2ab+b2=(a+b)2•完全平方公式:a2−2ab+b2=(a−b)2六、合并同类项法则合并同类项法则:将含有相同字母指数的项合并为一个项•合并同类项法则1:ax+bx=(a+b)x•合并同类项法则2:ax2+bx2=(a+b)x2•合并同类项法则3:ax n+bx n=(a+b)x n结论恒等变形法则在代数式的变形中起着重要的作用。
2代数式的恒等变形 讲义
有关恒等式的证明一、知识要点恒等式的证明分为一般恒等式的证明和条件恒等式证明,对于一般恒等式的证明,常常通过恒等变形从一边证到另一边,或证两边都等于同一个数或式。
在恒等变形过程中,除了要掌握一些基本方法外,还应注意应用一些变形技巧,如:整体处理、“1”的代换等;对于条件恒等式的证明,如何处理好条件等式是关键,要认真分析条件等式的结构特征,以及它和要证明的恒等式之间的关系。
二、例题精讲例1 求证:a 1+(1-a 1)a 2+(1-a 1)(1-a 2)a 3+…+(1-a 1)(1-a 2)…(1-a n-1)a n=1-(1-a 1)(1-a 2)…(1-a n-1)(1-a n )例2 证明恒等式()()()()()()11322321121132322121a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a n n n n ++++++=++++++(第二十届全俄数学奥林匹克九年级试题)例3 若abc=1,求证1111=++++++++c ca c b bc b a ab a例4 已知bc=ad ,求证:ab(c 2-d 2)=(a 2-b 2)cd例5 已知x=by+cz ,y=cz+ax ,z=ax+by ,且x+y+z ≠0.证明:1111=+++++c c b b a a例6 数x 、y 、z 满足关系式1=+++++y x z x z y z y x 证明:0222=+++++y x z x z y z y x (第十六届全俄数学奥林匹克十年级试题)例7 已知a+b+c=a 2+b 2+c 2=2,求证:a(1-a)2=b(1-b)2=c(1-c)2例8设c b a c b a ++=++1111,证明(1) a 、b 、c 三数中必有两个数之和为零;(2) 对任何奇数n ,有n n n n n n c b a c b a++=++1111例9 已知ad-bc=1,求证:a 2+b 2+c 2+d 2+ab+cd ≠1例10证明:1132113211211+-=++++++++++n n n。
代数式的恒等变换
代数式的恒等变换方法与技巧例:设px =有实根的充要条件,并求出所有实根。
由于代数式的变形会引起定义域的改变,因此,在解方程时,尽量使用等价变形的方法求解。
这样可避免增根和遣根的出现。
解:原方程等价于222(0,0x p x x x ⎧-=-⎪⎨-≥≥⎪⎩222222(4)4448(2)441330440,0p x x p p x x x x p x ⎧-=⎪⎧=+--⎪⎪⎪⎪⇔≤≤⇔≤⎨⎨⎪⎪≥⎪⎪+-≤≥⎩⎪⎩222(4)8(2)44,043p x p p x x ⎧-=⎪⎪-⇔⎨-⎪≤≤≥⎪⎩ 由上式知,原方程有实根,当且仅当p 满足条件24(4)44048(2)33p p p p --≤≤⇔≤≤- 这说明原方程有实根的充要条件是403p ≤≤。
这时,原方程有惟一实根x =。
一、分类变换当式的变换受到字母变值的限制时,可对字母的取值进行分类,然后对每一类进行变换,以达到求解的目的。
分类变换方法适用于式的化简与方程(组)的化简、求解。
例1:当x 取什么样的实数值时,下列等式成立:(a=;(b1=;(c2=。
解:(0)m m =≥ 记方程左边为f(x),则()f x =1|1|1|112xx≥==≤≤由此可知,当m=时,原方程的解集为1[,1]2;当m∈时,解集为∅;当)m∈+∞m=,解得21(2)4x m=+。
即当)m∈+∞时,原方程的解集为21{(2)}4m+。
例2:在复数范围内解方程组2225553,3,3.x y zx y zx y z++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解:考虑数列*,n n nna x y z n=++∈N。
不难证明此数列满足递推式321()()n n n na x y z a xy yz zx a xyza+++=++-+++,其中1253,3a a a===。
利用基本恒等式,得2121()32xy yz zx a a++=-=,312311[()]33xyz a a a xy yz zx a=--++=,∴{}na的递推式化为*3213133,3n n n na a a a a n+++=-+⋅∈N由此得432313543323113349,33102733a a a a a a a a a a a a=-+⋅=---+⋅=-由53a=,得310273a-=,∴33a=。
专题01代数式的恒等变形【2022中考数学专题复习高频考点拓展讲练】(原卷版)
专题1 代数式的恒等变形(原卷版)专题诠释:代数式的恒等变形是中考最常见的题型,恒等变形所用的核心知识是整式的乘除、因式分解、方程、函数、不等式等;运用到的主要方法是整体代入,配方法,作差比较法等。
通过恒等变形可以求值,求最值,确定字母的范围,比较大小等。
第一部分 典例剖析+针对训练类型一 通过恒等变形求代数式的值典例1 设m >n >0,m 2+n 2=4mn ,求m 2−n 2mn 的值.典例2 已知:m 2﹣2m ﹣1=0,n 2+2n ﹣1=0且mn ≠1,则mn+n+1n 的值为 .针对练习11.(2020秋•锦江区校级期末)已知2a ﹣3b +1=0,则代数式6a ﹣9b +1= .2.已知实数a 、b 满足a +b =8,ab =15,且a >b ,求a ﹣b 的值.解:∵a +b =8 ab =15∴(a ﹣b )2=a 2﹣2ab +b 2﹣4ab =(a +b )2﹣4ab =82﹣4×15=4又∵a >b∴a ﹣b >0∴a ﹣b =2.请利用上面的解法,解答下面的问题.已知实数x 满足x −1x =√5,且x <0,求x +1x 的值.类型二 通过恒等变形求代数式的最值典例3 (2021秋•下城区期中)已知实数m ,n 满足m ﹣n 2=1,则代数式m 2+2n 2+4m ﹣2的最小值等于 .典例4(2021秋•鼓楼区校级期末)阅读下面的材料,并解答后面的问题材料:将分式2x 2+4x−3x−1拆分成一个整式与一个分式(分子为整数)的和(差)的形式.解:由分母为x ﹣1,可设2x 2+4x ﹣3=(x ﹣1)(2x +m )+n .因为(x ﹣1)(2x +m )+n =2x 2+mx ﹣2x ﹣m +n =2x 2+(m ﹣2)x ﹣m +n ,所以2x 2+4x ﹣3=2x 2+(m ﹣2)x ﹣m +n ,所以{m −2=4−m +n =−3,解得{m =6n =3,所以2x 2+4x−3x−1=(x−1)(2x+6)+3x−1=2x +6+3x−1. 这样,分式就被拆分成了一个整式2x +6与一个分式3x−1的和的形式, 根据你的理解解决下列问题:(1)请将分式3x 2+4x−1x+1拆分成一个整式与一个分式(分子为整数)的和(差)的形式; (2)若分式5x 2+9x−3x+2拆分成一个整式与一个分式(分子为整数)的和(差)的形式为:5m ﹣11+1n−6,求m 2﹣n 2+mn 的最大值.针对练习23.若m ,n 是方程x 2﹣2ax +1=0且a ≥1的两个实数根,则(m ﹣1)2+(n ﹣1)2的最小值是 .类型三 通过代数式的恒等变形求字母的取值范围典例5已知:2a ﹣3x +1=0,3b ﹣2x ﹣16=0,且a ≤4<b ,求x 的取值范围.针对训练34.平面直角坐标系中,已知点(a ,b )在双曲线(0)k y k x 上,且满足22a b m ,22b a m ,a b ,求k 的取值范围。
恒等变形知识点总结
恒等变形知识点总结恒等变形是指根据等式的性质和算术运算的性质,将一个等式变形成另一个等式的过程。
在变换的过程中,通过适当的运算,将等式的两侧转变成相同的表达式。
首先,我们来看一下恒等变形的基本原则,它包括以下几个方面:1. 相等的两个数(对象)可以相互规约。
2. 等式的两边加(或减)相等的数(或算式)仍相等。
3. 等式的两边同乘(或同除)一个不为零的数(或数的倒数)仍相等。
4. 在等式中引进(或去除)平方根,绝对值符号对方程做平方根变形,只有当两边都为非负数时,该等式才成立。
这些基本原则是我们进行恒等变形时需要牢记的,只有在遵守这些原则的前提下,我们才能正确进行恒等变形。
在进行恒等变形时,我们通常会用到一些基本的代数运算,例如加减法、乘除法、开平方、平移等,这些运算在恒等变形中起着非常重要的作用。
接下来,我们来看一些常见的恒等变形的方法和技巧。
1. 加减法变形加减法变形是指用等于同一个数的两个数互换位置,并相加或相减,来得到一个新的等式。
例如:a +b =c 和 a = c - b这里,我们可以将第一个等式两边分别减去b,得到新的等式 a = c - b。
通过这个例子,我们可以看出,加减法变形是一种常见且有效的恒等变形方法,它可以帮助我们将一个复杂的等式化简成一个简单的等式。
2. 乘除法变形乘除法变形是指用等于同一数的两个数相除或相乘,得到新的等式。
例如:ab = c 和 a = c/b这里,我们可以将第一个等式两边都除以b,得到新的等式a = c/b。
通过这个例子,我们可以看出,乘除法变形也是一个常见且有效的恒等变形方法。
3. 平方根变形平方根变形是指用等于同一数的两个数同时开平方,得到新的等式。
例如:a^2 = c 和a = √c这里,我们可以将第一个等式两边同时开平方,得到新的等式a = √c。
通过这个例子,我们可以看出,平方根变形也是一个常见且有效的恒等变形方法。
4. 移项变形移项变形是指将等式中的某一项移到等式的另一侧,得到新的等式。
2代数式恒等变形
代数式的恒等变形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、分式与根式的基本概念及运算法则,因式分解的知识与技能技巧等等,因此代数式的恒等变形是学好初中代数必备的基本功之一.两个代数式,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与它恒等的代数式叫做代数式的恒等变形.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.在化简、求值、证明恒等式(不等式)、解方程(不等式)的过程中,常需将代数式变形,代数式的基本变形有配方、因式分解、换元、设参、拆项与逐步合并等方法。
下面结合例题介绍恒等式证明中的一些常用方法与技巧.一.设参数法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.如果题中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. 例1.已知x y za b b c c a==---,求x+y+z 的值。
例2.已知()()23a b b c c aa b b c c a +++==---,a ,b ,c 互不相等, 求证:8a+9b+5c=0. 二.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3.已知x+y+z=xyz ,证明:x(1-y 2)(1-z 2)+y(1-x 2)(1-z 2)+z(1-x 2)(1-y 2)=4xyz .例4.求证:()()()()()()222222a b c b c a c a b abc a b c ab bc ca a b c ++++++++=++++例5.已知222201*********x y z ==,x >0,y >0,z >0,且1111=++zy x。
代数式的恒等变换
代数式的恒等变换方法与技巧一、代数式恒等的一般概念定义1:在给定的数集中,使一个代数式有意义的字母的值,称为字母的允许值。
字母的所有允许值组成的集合称为这个代数式的定义域。
对于定义域中的数值,按照代数式所包含的运算所得出的值,称为代数式的值,这些值的全体组成的集合,称为代数式的值域。
定义2:如果两个代数式A 、B ,对于它们定义域的公共部分(或公共部分的子集)内的一切值,它们的值都相等,那么称这两个代数式恒等,记作A=B 。
两个代数式恒等的概念是相对的。
同样的两个代数式在它们各自的定义域的x =,在x≥0时成立,但在x<0时不成立。
因此,在研究两个代数式恒等时,一定要首先弄清楚它们在什么范围内恒等。
定义3 把一个代数式变形成另一个与它恒等的代数式,这种变形称为恒等变换。
代数式的变形,可能引起定义域的变化。
如lgx 2的定义域是(,0)(0,)-∞+∞,2lgx 的定义域是(0,)+∞,因此,只有在两个定义域的公共部分(0,)+∞内,才有恒等式lgx 2=2lgx 。
由lgx 2变形为2lgx 时,定义域缩小了;反之,由2lgx 变形为lgx 2时,定义域扩大了。
这种由恒等变换而引起的代数式定义域的变化,对研究方程和函数等相关问题时也十分重要。
由于方程的变形不全是代数式的恒等变形,但与代数式的恒等变形有类似之处,因此,在本节里,我们把方程的恒等变形与代数式的恒等变形结合起来讨论。
例1:设p 为实常数,x =有实根的充要条件,并求出所有实根。
由于代数式的变形会引起定义域的改变,因此,在解方程时,尽量使用等价变形的方法求解。
这样可避免增根和遣根的出现。
解:原方程等价于222(0,0x p x x x ⎧-=-⎪⎨-≥≥⎪⎩222222(4)4448(2)441330440,0p x x p p x x x x p x ⎧-=⎪⎧=+--⎪⎪⎪⎪⇔≤≤⇔≤⎨⎨⎪⎪≥⎪⎪+-≤≥⎩⎪⎩222(4)8(2)44,043p x p p x x ⎧-=⎪⎪-⇔⎨-⎪≤≤≥⎪⎩ 由上式知,原方程有实根,当且仅当p 满足条件24(4)44048(2)33p p p p --≤≤⇔≤≤- 这说明原方程有实根的充要条件是403p ≤≤。
代数式变形与技巧讲稿
A 、1B 、2C 、3D 、4代数式变形与技巧(一)徳阳二中邓正健如果两个代数式对于字母在允许范围内的一切取值,它们的值都相等,那么 这两个代数式恒等。
把一个代数式换成和它恒等的代数式,称为代数式的恒等变 形(或恒等变换)。
整式、分式、根式的运算及因式分解等都是恒等变形。
代数式 的恒等变形广泛应用于计算.化简.求值、证明、解方程之中,是数学中非常重 要的变形(运算)的方式。
能否将代数式进行适当、巧妙的变形,使问题获解,也是衡量学生数学能力 的标志之一。
因此,掌握恒等变形无论是对参加数学竞赛,还是进一步学好数学, 提高运算能力,都必将起到积极的促进作用。
代数式的变形方法灵活多变,技巧性强,即要求学生牢固掌握代数式运算的基本 法则,又要注意学习代数式恒等变形的方法和技巧。
下面将通过具体实例介绍一些代数式常用的变形方法和技巧。
一、利用因式分解进行代数式的变形因式分解本身就是恒等变形的一种形式。
常用的方法除提取公因式法、运用 公式法、分组分解法、十字相乘法之外,还有添(拆)项法、配方法、换元法、待 定系数法等。
山于后面还要专门探索代换法、配方法、待定系数法在代数式的变 形中的使用,所以这里不再展开。
例 1、计算:1991X 19921992-1992X 19911991 解:1991X 19921992-1992 X 19911991 =1991X1992X10001-1992X1991X10001分析:此题主要考察因式分解与约分的内容,已知条件首先要化成与所求式 相关的X 2 + 4 = 11的形式,然后将所求式的分子与分母同时变形,直到化成只含 X 2+4=H 时为止,再把X 2+-L=H 代入即可。
解:Vx-- = 3, •"+丄=11x H (x 2+ l) + (x 2+l) _ (x 2+l)(x 8 + l) x 6(x 4 +1) + (x 4 +1) _ (x 4 + l)(x 6 + 1)x(x + —)^x 4(x 4 + —) (2 +r 广 一2x x — __________ 疋 “LX H—V + —)X —)X + r -1)对对对例3、满足等式:还+曲-丁2003兀- j2OO3y + 丁2003貯=2003的正整数对(如刃 的个数是( )o分析:等式左边虽然很复杂,但通过观察分析知,它是仮、"的代数式, 因而可例2、当兀一丄=3时,x X 104-X 8+X 2+l x ,0 + x 6+x 4 + l严+/+宀 1 严+.{+F+l代入得,原式=「7 =丄11x(11-1) 110考虑用因式分解方法来解。
代数式的变形(整式与分式)
[文件] sxjsck0009 .doc[科目] 数学[关键词] 初一/代数式/整式/分式[标题] 代数式的变形(整式与分式)[内容]代数式的变形(整式与分式)在化简、求值、证明恒等式(不等式)、解方程(不等式)的过程中,常需将代数式变形,现结合实例对代数式的基本变形,如配方、因式分解、换元、设参、拆项与逐步合并等方法作初步介绍.1. 配方在实数范围内,配方的目的就是为了发现题中的隐含条件,以便利用实数的性质来解题.例1 (1986年全国初中竞赛题)设a 、b 、c 、d 都是整数,且m=a 2+b 2,n=c 2+d 2,mn 也可以表示成两个整数的平方和,其形式是______.解mn=(a 2+b 2)(c 2+d 2)=a 2c 2+2abcd+b 2d 2+a 2d 2+b 2c 2-2abcd=(ac+bd)2+(ad-bc)2=(ac-bd)2+(ad+bc)2,所以,mn 的形式为(ac+bd)2+(ad-bc)2或(ac-bd )2+(ad+bc)2.例2(1984年重庆初中竞赛题)设x 、y 、z 为实数,且(y-z)2+(x-y)2+(z-x)2=(y+z-2x)2+(z+x-2y)2+(x+y-2z)2.求)1)(1)(1()1)(1)(1(222++++++z y x xy zx yz 的值. 解 将条件化简成2x 2+2y 2+2z 2-2xy-2x 2-2yz=0∴(x-y)2+(x-z)2+(y-z)2=0∴x=y=z,∴原式=1.2.因式分解前面已介绍过因式分解的各种典型方法,下面再举几个应用方面的例子.例3(1987年北京初二数学竞赛题)如果a 是x 2-3x+1=0的根,试求1825222345+-+-a a a a a 的值. 解 ∵a 为x 2-3x+1=0的根,∴ a 2-3a+1=0,,且132+a a =1. 原式.11313)32)(13(22232-=+-=+-+++-=a a a a a a a a a 说明:这里只对所求式分子进行因式分解,避免了解方程和复杂的计算.3.换元换元使复杂的问题变得简洁明了.例4 设a+b+c=3m,求证:(m-a)3+(m-b)3+(m-c)3-3(m-a)(m-b)(m-c)=0.证明 令p=m-a,q=m-b,r=m-c 则p+q+r=0.P 3+q 3+r 3-3pqr=(p+q+r)(p 2+q 2+r 2-pq-qr-rp)=0∴p 3+q 3+r 3-3pqr=0即 (m-a)3+(m-b)3+(m-c)3-3(m-a)(m-b)(m-c)=0例5 (民主德国竞赛试题) 若67890123475678901235,67890123455678901234==B A ,试比较A 、B 的大小.解 设 ,y x A =则,21++=y x B)2(2)2()1()2(21+-=++-+=++-y y yx y y x y y x y x y x .∵2x >y ∴2x-y >0, 又y >0, 可知.021++-y x y x∴A >B.4.设参当已知条件以连比的形式出现时,可引进一个比例系数来表示这个连比.例6 若,a c zc b yb a x-=-=-求x+y+z 的值.解 令,k a c zc b yb a x=-=-=-则有 x=k(a-b), y=(b-c)k z=(c-a)k,∴x+y+z=(a-b)k+(b-c)k+(c-a)k=0.例7 已知a 、b 、c 为非负实数,且a 2+b 2+c 2=1,3111111-=⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫⎝⎛+b a c a c b c b a ,求a+b+c 的值.解 设 a+b+c=k则a+b=k-c ,b+c=k-a,a+c=k-b. 由条件知,3-=⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎭⎫⎝⎛+ab b a c ac c a b bc c b a即 .3222-=-+-+-ab c ck ac b bk bc a ak∴a 2k-a 3+b 2k-b 3+c 2k-c 3=-3abc,∴(a 2+b 2+c 2)k+3abc=a 3+b 3+c 3.∵a 2+b 2+c 2=1,∴k=a 3+b 3+c 3-3abc=(a+b)3-3a 2b-3ab 2+c 3-3abc=(a+b+c)[(a+b)2+c 2-(a+b)c]-3ab(a+b+c),=(a+b+c)(a 2+b 2+c 2-ab-bc-ca),∴k=k(a 2+b 2+c 2-ab-bc-ac),∴k(a 2+b 2+c 2-ab-bc-ca-1)=0,∴k(-ab-bc-ac)=0.若K=0, 就是a+b+c=0.若-ab-bc-ac=0,即 (a+b+c)2-(a 2+b 2+c 2)=0,∴(a+b+c)2=1,∴a+b+c=±1综上知a+b+c=0或a+b+c=±15.“拆”、“并”和通分下面重点介绍分式的变形:(1) 分离分式 为了讨论某些用分式表示的数的性质,有时要将一个分式表示为一个整式和一个分式的代数和.例8(第1届国际数学竞赛试题)证明对于任意自然数n ,分数314421++n n 皆不可约., 证明 如果一个假分数可以通约,化为带分数后,它的真分数部分也必定可以通约. ,314171314421+++=++n n n n 而 ,171217314++=++n n n 显然171+n 不可通约,故17314++n n 不可通约,从而314421++n n 也不可通约. (2) 表示成部分分式 将一个分式表示为部分分式就是将分式化为若干个真分式的代数和.例9 设n 为正整数,求证:21)12)(12(1531311 +-++∙+∙n n 证明 令1212)12)(12(1+--=+-k B k A k k 通分,,)12)(12()()(21212+-++-=+--k k B A k B A k B k A 比较①、②两式,得A-B=0,且A+B=1,即A=B=21. ∴),121121(21)12)(12(1+--=+-k k k k 令k=1,2,…,n 得)12)(12(1531311+-++⋅+⋅n n ① ②.21121121121121513131121 ⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n n(3)通分 通分是分式中最基本的变形,例9的变形就是以通分为基础的,下面再看一个技巧性较强的例子.例10(1986年冬令营赛前训练题) 已知.0222=-+-+-cab c b ac b a bc a 求证:0)()()(222222=-+-+-c ab c b ac b a bc a . 证明 .))((222222222c ab b ac c b ac bc ab c ab c b ac b a bc a --+-+-=---=- .0))()(()()()(.))()(()(.))()(()(.))()(()(222222222222222222222222222222222222222222222222=---+-+-+-+++-+-=-+-+-∴---+-+-=----+-+-=-----++-=-∴c ab b ac a bc b a c b ab c a c a bc ac b a c b ac bc ab c ab c b ac b a bc a c ab b ac a bc c a c b ab c a c ab c c ab a bc b ac c a bc ac ab b ac b c ab b ac a bc c b ac bc ab a bc a 同理6.其他变形例11 (1985年全国初中竞赛题)已知x(x ≠0,±1)和1两个数,如果只许用加法、减法和1作被除数的除法三种运算(可用括号),经过六步算出x 2.那么计算的表达式是______. 解 x 2=x(x+1)-x .1111)1(11x x x x x x -+-=-+= 或 x 2=x(x-1)+x.1111)1(11x xx x x x +--=+-=例12 (第3届美国中学生数学竞赛题)设a 、b 、c 、d 都是正整数,且a 5=b 4,c 3=d 2,c-a=19,求d-b.解 由质因数分解的唯一性及a 5=b 4,c 3=d 2,可设a=x 4,c=y 2,故19=c-a=(y 2-x 4)=(y-x 2)(y+x 2)⎪⎩⎪⎨⎧=+=-∴.19,122x y x y 解得 x=3. y=10. ∴ d-b=y 3-x 5=757A 2+b 2+c 2=(a+b+c)2 Ab+ac+bc=0(a+b+c)2= A 2+b 2+c 2-2ab-2ac-2bc练 习 七1选择题(1)(第34届美国数学竞赛题)把25321,1,xx x x x +++相乘,其乘积是一个多项式,该多项式的次数是( )(A )2 (B )3 (C )6 (D )7 (E )8(2) 已知,111b a b a +=+则ba ab +的值是( ). (A)1 (B)0 (C)-1 (D)3(3)(第37届美国中学数学竞赛题)假定x 和y 是正数并且成反比,若x 增加了p%,则y 减少了( ).(A )p% (B)p p +1% (C)P 100% (D)p p +100% (E)p p +100100% 2填空题(1)(x-3)5=ax 5+bx 4+cx 3+dx 2+ex+f ,则a+b+c+d+e+f=________, b+c+d+e=_______.(2)若yyx x y xy x y x ---+=-2232,311则=_____. (3)已知y 1=2x,y 2=198519862312,,2,2y y y y y == ,21n y -=2x 2n y =1/x 则y 1y 1986=______ 3若(x-z )2-4(x-y)(y-z)=0,试求x+z 与y 的关系.x 2 + 2xz + z 2 - 4xy + 4y 2 - 4yz=0(x+z)^2 -4(x+z)y+4y^2 = 0(x+z -2y)^2 = 0x+z = 2y4(1985年宁夏初中数学竞赛题)把a b b a -写成两个因式的积,使它们的和为ab b a +,求这两个式子.5.若x+3y+5z=0,2x+4y+7z=0.求22222274253zy x z y x ++++的值. 6.已知x,y,z 为互不相等的三个数,求证.111111222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x x z z y y x x z z y 7已知a 2+c 2=2b 2,求证.211ac b a c b +=+++ 8.设有多项式f(x)=4x 4-4px 3+4qx 2+2q(m+1)x+(m+1)2,求证:如果f(x)的系数满足p 2-4q-4(m-1)=0,那么,f(x)恰好是一个二次三项式的平方.9.设(a+b)(b+c)(c+d)(d+a)=(a+b+c+d)(bcd+cda+dab+abc).求证:ac=bd.练习七1.C.C.E2.(1)-32,210 (2)53 (3)2 3.略. 4..,.,bb a a b a b a a b b b a a b a b b a a b a a b b a -+∴+=-++-⋅+=-两个因式为而 5.118 6.略, 7.略. 8.∵p 2-4q-4(m+1)=0, ∴4q=p 2-4(m+1)=0,∴f(x)=4x 4-4px 3+[p 2-4(m+1)]x 2+2p ·(m+1)x+(m+1)2=4x 4+p 2x 2+(m+1)2-4px 3-4(m+1)x 2+2p(m+1)x=[2x 2-px-(m+1)]2.9.令a+b=p,c+d=q,由条件化为pq(b+c)(d+a)=(p+q)(cdp+adq),展开整理得cdp 2-(ac+bd)+pq+abq 2=0,即(cp-bq)(dp-aq)=0.于是cp=bq 或dp=aq,即c(a+b)=b(c+a)或d(a+b)=a(c+d).均可得出ac=bd.、 基本解法与思想解含绝对值的不等式的基本思想是等价转化,即采用正确的方法去掉绝对值符号转化为不含绝对值的不等式来解,常用的方法有公式法、定义法、平方法。
恒等证明-第九讲代数式的恒等变形教师版
(10 +13)2(10 +13+3)(10 +13—3)=10,
(10 +13)2[(10 +13)2__9]=10
即(10 +13)4__9(10 +13)2__10=0,
[(10 +13)2+1][(10 +13)2__10]=0.
(10 +13)2=-1在实数范围无解,
=
=
= .
∵m、n为整数,∴ 及 均为整数.故 是9的倍数。
8.令 ,原方程化为 , ,化解得 ,则 或 (舍去).由 ,解得 或-4.
9.由 ,知 ,且-1≤ ≤1,
当 时, 最大,当 时, 最小,所以当 时
有最大值 ,当 时, 有最小值-2.
10.将已知等式变形为 ,得 由 判断 .
11.∵ 不是3的倍数,∴a、b不同余,故设a、b分别为 和 (m、n为整数),那么
∴k2=
又1≤a+b≤18, 是整数,∴a+b=11,故 (1)
用a=1、2、3,…,9代入(1)式,只有a=7、k=8才满足,∴ .
5.设 以 代入得 ,即 ,由于 是整数,所以(Ⅰ) 和(Ⅱ)
解(Ⅰ)得 ,解(Ⅱ)得 ,∴ .
6.要使 和 有意义,必须 .因此 ,∴ .
7.原方程化为 ,再解方程组 得解 .
解 ∵
例3 化简
分析由条件 ,得
这样原式通过恒等变形后便可化简。
解 ∵ ,
∴
化简问题应根据题目本身特点运用分解因式、分式、根式等基本概念和运算法则,作适当的恒等变形简化运算过程。
二、求值问题
例2
分析与思考直接计算难以办到,设想将原式三次方后会出现什么情形?根据乘法公式 ,它可以看成是关于 为一个元的方程。这样本题转化为求方程的根了。
第一讲:代数式与恒等变形
第 1 章代数式与恒等变形四个公式知识连接在初中,我们学习了实数与代数式,知道代数式中有整式,分式,根式,它们拥有近似实数的属性,能够进行运算。
在多项式乘法运算中,我们学习了乘法公式,如:平方差公式( a b)(a b) a2b2;完整平方公式(a b)2 a 22ab b2,而且知道乘法公式在整式的乘除,数值计算,代数式的化简求值以及代数等式的证明等方面有着宽泛的应用。
而在高中阶段的学习中,将会碰到更复杂的多项式运算为此在本章中我们将拓展乘法公式的内容。
知识延展1多项式的平方公式:(a b c)2 a 2b2c22ab2bc 2ac2立方和公式: ( a b)(a 2ab b2 )a3b33立方差公式: ( a b)(a2ab b2 )a3b34完整立方公式: (a b)3a33a2b3ab2b3注意:( 1)公式中的字母能够是数,也能够是单项式或多项式;(2)要充足认识公式自己的价值,在多项式乘积中,正确使用乘法公式能提升运算速度,减少运算中的失误;(3)对公式的认识应该从发现,总结出公式的思想过程中学习探究,归纳,抽象的科学方法;(4)因为公式的范围在不停扩大,本章及初中所学的只是是此中最基本,最常用的几个公式。
一计算和化简例 1 计算:(a b) 2 ( a b)(a 2ab b2 )变式训练:化简( x y)( x y)( x2y2xy)( x2y2xy) y6二利用乘法公式求值;例 2 已知x23x 10 ,求x31的值。
x3变式训练:已知 a b c 3 且 ab bc ac 2 ,求 a2b2 c 2的值。
三利用乘法公式证明例 3 已知a b c 0, a3b3c30 求证:a2009b2009c20090变式训练:已知14(a2b2c2 ) (a 2b 3c)2,求证: a : b : c1: 2 : 3习题精练1 化简:(a b)(a2ab b2 ) (a b)32 化简( a 1)( a2 a 1)(a 1)( a2 a 1)(a61)( a12 1)3 已知x y 10 且 x3y3100 ,求代数式x2y2的值;4 已知a1x 20,b1x 19,c1x 21 ,求代数式 a2b2c2ab bc ac 的202020值;5 已知( x y z)23(x2y2z2 ) ,求证: x y z6 已知a4b4c4 d 44abcd 且 a, b, c, d 均为正数,求证:以 a, b, c, d 为边的四边形为菱形。
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代数式的恒等变形
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、分式与根式的基本概念及运算法则,因式分解的知识与技能技巧等等,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.
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与它恒等的代数式叫做代数式的恒等变形.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.在化简、求值、证明恒等式(不等式)、解方程(不等式)的过程中,常需将代数式变形,代数式的基本变形有配方、因式分解、换元、设参、拆项与逐步合并等方法。
下面结合例题介绍恒等式证明中的一些常用方法与技巧.
一.设参数法
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.如果题中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.
例 1.已知
x
y z
a b b c c a
,求 x+y+z 的值。
例 2.已知a
b b
c c
a
, a ,b, c 互不相等,a b 2 b c 3 c a
求证: 8a+9b+5c=0.
二.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 3.已知 x+y+z=xyz ,证明:
x(1-y 2)(1-z2)+y(1-x 2)(1-z2)+z(1-x2)(1-y2)=4xyz.
例 4.求证:
a 2
b
c b 2
c a
c 2 a
b
abc a b c
ab bc ca
a 2
b 2
c 2
例 5.已知
2
2
2
,>,>,>,且
1
1
1 1 。
2010 x
2011y
2012 z x 0 y 0 z
0 x
y
z
求证: 2010x
2011y
2012z
2010
2011
2012
三.比较法
比较法利用的是:若 a-b=0,则 a=b(比差法 ) ;
若 a
1 ,则 a b ( 比商法 ) .
b
例6.已知 a+b+c=0,求证: 2(a 4+b 4+c 4) =(a 2 +b 2+c 2) 2.
例7.求证:
a 2 bc
b 2 ca
c 2 ab
a b a c
b c b ac a c b
例8.设 p
a
b , q b c
, r c
a
,其中 a b , b c , c a
a b b c
c a
全不为零.证明: (1+p)(1+q)(1+r)=(1 -p)(1 -q)(1 -r) .
四.消元法
消去条件等式中与结论无关的字母, 从而得到结论等式的方法叫消元
法。
1 1 1
1 例9.若 a 、b 、c 全不为零,且 a 1, b
c
求证: c 1
b
a
例 10. 已知 y a a 2 , z a
a 2 ,求证: x a a 2 .
x y
z
五.换元法
有时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.
例 11 证明:
(y+z -2x) 3+(z+x -2y) 3+(x+y -2z) 3=3(y+z -2x)(z+x -2y)(x+y -2z) .
例 12 已知
x
1,
a
0,求 +
x
2 2 2
y z b c 2
y 2 z 2 的值。
a b c
x y z
a
b c
六.“1”的代换
等式中的“ 1”经常需要根据条件用字母进行代换。
a b
例 13 若 ab=1,求a 1 b 1
的值例
14 已知 xyzt=1 ,证明:
=1
7.分析法与综合法
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与综合法.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.
例 15.若1
1
1
,证明: a 2b2c2 a b c 2.
a b c
例 16设 x,y,z 为互不相等的非零实数,且x1y1z 1 ,
y z x 求证: x2y2z2=1.
例 17 已知 a4+b4+c4+d4 =4abcd,且 a,b,c,d 都是正数,求证:a=b=c=d.反馈练习
1.已知 (c -a) 2 -4(a -b)(b -c)=0 ,求证: 2b=a+c.
2.
3.证明: (x+y+z) 3xyz -(yz+zx+xy)3=xyz(x 3+y3+z3) -(y 3z3+z3x3+x3y3) .
4、若 abc=1,求a b c的值
ab a 1bc b 1ca c 1
5.求证:
6.
7.证明:
222
8.已知 x -yz=y -xz=z -xy,求证: x=y=z 或 x+y+z=0.
9.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.
10.设 a+b+c=3m,求 (m-a) 3+(m-b) 3+(m-c) 3-3(m-a)(m-b)(m-c) 的值.
11、a、b、c 互不相等,化简2a b c2b c a2c a b
a b a c b c b a c a c b
12、已知 a+b+c=0,求a 1
1b11 c
1
13的值。
b c c a a b
13、已知 ax+by=7,ax2+by2=49,ax3+by3=133,ax4+by4=406.求1999(x+y)+6xy17a b 的值
2。