配方法的作用在于改變代數(shù)式的原有結(jié)構(gòu),是求解變形的一種手段;配方法的實質(zhì)在于改變式子的非負(fù)性,是挖掘隱含條件的有力工具,配方法在代數(shù)式的化簡求值、解方程、解最值問題、討論不等關(guān)系等方面有廣泛的應(yīng)用 .
運(yùn)用配方法解題的關(guān)鍵是恰當(dāng)?shù)亍芭錅悺,?yīng)具有整體把握題設(shè)條件的能力,即善于將某項拆開又重新分配組合,得到完全平方式.
例題求解
【例1】已 知有理數(shù)x,y,z滿足 ,那么(x—yz)2的值為 . (北京市競賽題)
思 路點(diǎn)撥 三元不定方程,嘗試從配方法人手.
【例2】 若 ,則 可取得的最小值為( )
A.3 B. C. D.6
(武漢市選拔賽試題)
思路點(diǎn)撥 通過引參,設(shè) ,把x,y,z用k的代數(shù)式表示,則 轉(zhuǎn)化為關(guān)于k的二次三項式,運(yùn)用配方法求其最小值.
【例3】怎樣的整數(shù)a、b、c滿足不等式: .
(匈牙利數(shù)學(xué)奧林匹克試題)
思路點(diǎn)撥 一個不等式涉及三個未知量,運(yùn)用配方法試一試.
【例4】 求方程m2-2mn+14n2=217的自然數(shù)解. (上海市競賽題)
思路點(diǎn)撥 本例是個復(fù)雜的不定方程,由等式左邊的特點(diǎn),不難想到配方法.
【例5】求實數(shù) x、y的值,使得(y-1)2+(x+y-3)2+ (2x+y-6)2達(dá)到最小值.
(全國初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽試題)
思路點(diǎn)撥 展開整理成關(guān)于x(或y)的二次三項式,從配方的角度探求式子的最小值,并求出最小值存在時的x、y的值.
【例6】 為了美化校園環(huán)境,某中學(xué)準(zhǔn)備在一塊空地(如圖,矩形ABCD,AB=10m,BC=20m)上進(jìn)行綠化,中間的一塊(圖中四邊形EFGH)上種花,其他的四塊(圖中的四個直角三角形)上鋪設(shè)草坪,并要求AC=AH=CF=CG,那么在滿足上述條件的所有設(shè)計中,是否存在一種設(shè)計,使得四邊形EFGH (中間種花的一塊)面積最大?若存在,請求出該設(shè)計中AE的長和四邊形EFGH的面積;若不存在,請說明理由.
(2溫州市中考題)
思路點(diǎn)撥 這是一道探索性幾何應(yīng)用題,解題的關(guān)鍵是代數(shù)化.設(shè)AE=AH=CF=CG=xm,則BE=DG=(20-x)m,四邊形E FGH的面積可用x 的代數(shù)式表示,利用配方法求該代數(shù)式的最大值.
注 配方的對象具有多樣性,數(shù),字母、等式、不等式都可以配方;同一個式于可以有不同的配方結(jié)果,可以配一個平方式,也可以配多個平方式.
配方法的實質(zhì)在于揭示式子的非負(fù)性,而非負(fù)數(shù)有以下重要性質(zhì):
(1)若有限個非負(fù)數(shù)的和為0,則每一個非負(fù)數(shù)都為零;
(2)非負(fù)教的最小值為零.
學(xué)歷訓(xùn)練
1.若 ,則 .
(2江西省中考題)
2.設(shè) , ,則 的值等于 .
( “希望杯” 邀請賽試題)
3.分解因式: = .
4,已知實數(shù) x、y、z滿足 , ,那么 = .
(“祖沖之杯”邀請賽試題)
5.若實數(shù)x、y 滿足 ,則 的值是( )
A.1 B. C. D.
6.已知 , , ,則多項式 的 值為( )
A.0 B.1 C. 2 D.3
(全國初中數(shù)學(xué)競賽題)
7.整數(shù)x、y滿足不等式 ,則x+y的值有( )
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個 ( “希望杯”邀請賽試題)
8.化簡 為( )
A.5-4 B. 4 -l C.5 D. 1 (2003年天津市競賽題)
9.已知正整數(shù) a、b、c滿足不等式 ,求a、b、c的值.
(江蘇省競賽題)
10.已知x、y、z為實數(shù),且滿足 ,求 的最小值.
(第12屆“希望杯”邀請賽試題)
11.實數(shù)x、y、z滿足 ,則 的值為 .
12.若 ,則a+b+c的值為 .
13.x、y為實數(shù),且 ,則x、y的值為x= ,y= .
14.已知 ,那么當(dāng)x= ,y= 時,M的值最小,M的最小值為 .
15.已知 , ,則a+b=( )
A.4 B.0 C.2 D.-2
(重慶市競賽題)
16.設(shè) , ,則 的值為( )
A. B. C .2 D. (江蘇省競賽題)
17.若 a、b、c、d是乘積為l的4個正數(shù),則代數(shù)式 的最小值為( )
A.0 B.4 C.8 D.10
18.若實數(shù)a、b、c滿足 ,代數(shù)式 的最大值是( )
A.2 7 D.18 C.15 D.12
19.已知x+y+z=1,求證: .
(蘇奧爾德萊尼基市競賽 題)
20.已知a>b,且 ,a、b 為自然數(shù),求a、b的值.
21.已知a、b、c是△ABC的三邊長,且滿足 , , ,試求
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