摘 要:換元法是初中數(shù)學(xué)非常重要的思想方法,在解方程時有著極為廣泛的應(yīng)用,本文根據(jù)方程自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),舉例說明換元法解方程的常見類型。
關(guān)鍵詞:換元法;解方程;方法特點(diǎn)
換元法是初中數(shù)學(xué)非常重要的思想方法,在解方程時有著極為廣泛的應(yīng)用,本文根據(jù)方程自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),舉例說明換元法解方程的常見類型,供大家參考。
一、 直接換元
例1 解方程xx-12-2xx-1-15=0
解:設(shè)xx-1=y,則原方程可化為y2-2y-15=0,解得y1=-3,y2=5。當(dāng)y=-3,y=5。當(dāng)y=-3時,xx-1=-3,解得x=34;當(dāng)y=5時,xx-1=5,解得x=54。經(jīng)檢驗(yàn),x1=34,x2=54是原方程的根。
二、 配方換元
例2 解方程2x2+1x2-3x+1x=1
解:原方程配方,得2x+1x2-3x+1x-5=0。設(shè)x+1x=y,則2y2-3y-5=0。
解得y1=-1,y2=52。當(dāng)y=-1時,x+1x=-1即x2+x+1=0.因?yàn)棣?12-4×1×1=-3<0,所以方程x2+x+1=0無實(shí)數(shù)根。當(dāng)y=52時,x+1x=52時,即2x2-5x+2=0。解得x1=2,x2=12。經(jīng)檢驗(yàn),x1=2,x2=12是原方程的根。
三、 倒數(shù)換元
例3 解方程
解:設(shè)x2+1x+1=y,則原方程可化為y+2y-3=0。去分母,整理,得y2-3y+2=0,解得y1=1,y2=2。當(dāng)y=1時,x2+1x+1=1,即x2-x=0。解得x1=0,x2=1。當(dāng)y=2時,x2+1x+1=2,即x2-2x-1=0。解得x3=1+2,x4=1-2.經(jīng)檢驗(yàn),x1=0,x2=1,x3=1+2,x4=1-2都是原方程的根。
四、 變形換元
例4 解方程4x2-2x+22x2-x+2=1
解:原方程可變形為2(2x2-x+2)+22x2-x2-5=0。
設(shè)2x2-x+2=y,則原方程可化為2y+2y-5=0。去分母,整理,得2y2-5y+2=0。解得y1=2,y2=12。當(dāng)y=2時,2x2-x+2=2,即2x2-x=0。解得x1=0,x2=12。當(dāng)y=12時,2x2-x+2=12,即4x2-2x+3=0。因?yàn)棣?(-2)2-4×4×3=-44<0,所以方程4x2-2x+3=0無實(shí)數(shù)根。經(jīng)檢驗(yàn),x1=0,x2=12是原方程的根1x2+11x-8+1x2+2x-8+1x2-13x-8=0
五、 部分換元
部分換元之后,一般方程還剩下兩個未知數(shù)
例5 解方程2x2-x-2xx2+x-1+1=0
分析:方程變形:3x2-(x2+x-1)-2xx2+x-1=0,方程可進(jìn)行部分換元,設(shè)y=x2+x-1,方程整理可得3x2-2xy-y2=0,可解得y=-3x,y=x,再代入y=x2+x-1,求出方程的解并檢驗(yàn)。
例6 解方程
1x2+11x-8+1x2+2x-8+1x2-13x-8=0。
分析:設(shè)y=x2+2x-8 方程整理可得y2-4xy-45x2=0,解得,再代入y=x2+2x-8中,求出方程的解并檢驗(yàn)。
六、 系數(shù)對稱方程換元
例7 解方程:6x4+5x3-38x2+5x+6=0
分析:方程6x4和6,5x3和5x的系數(shù)相等,上面方程的系數(shù)是對稱的,可以通過變形后,換元:變形:6x2+5x-38+5x+6x2=0,
6(x+1x)2+5(x+1x)-50=0,
總之,換元法在解方程中是一種常用的方法,特別是解特殊方程中經(jīng)常能產(chǎn)生事半功倍的效果。
作者簡介:
李志若,福建省泉州市,泉州師范學(xué)院附屬鵬峰中學(xué)。