王萍
利用整體思想解方程(組)或不等式(組),是指對(duì)問題的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)問題的整體性結(jié)構(gòu)特征,再用“集成”的眼光,考慮將其中某些數(shù)或式看成一個(gè)整體,把握它們之間的關(guān)聯(lián),進(jìn)行有目的、有意義的整體處理,使方程(組)或不等式(組)化繁為簡(jiǎn),從而快速有效地解決問題。下面圍繞整體思想方法列舉幾道題,供同學(xué)們學(xué)習(xí)時(shí)參考。
一、整體代入
例1 解方程組[3x+5y=21,①x+2y=8。? ? ? ? ②]
【分析】此題我們一般會(huì)用代入消元法消去x,但計(jì)算較復(fù)雜。如果將方程①變形為3x+6y=y+21,即3(x+2y)=y+21,再將方程②整體代入,即可快速解決問題。
解:由①,得3x+6y=y+21,
即3(x+2y)=y+21。③
將②代入③,得3×8=y+21,
解得y=3。
將y=3代入②,得x=2。
所以原方程組的解是[x=2,y=3。]
例2 若(2x+3y-m)2+[2x+2-3y]=0,4x2-9y2+2<0,求m的取值范圍。
【分析】我們通常由偶次方和絕對(duì)值的非負(fù)性得[2x+3y-m=0,2x+2-3y=0,]再用加減消元法解出[x=m-24,y=m+26,]最后將x、y直接代入不等式中計(jì)算。不難發(fā)現(xiàn)此法較為復(fù)雜。此題如果因式分解后整體代入,便可將計(jì)算化繁為簡(jiǎn)。
解:∵(2x+3y-m)2+[2x+2-3y]=0,
∴[2x+3y-m=0,2x+2-3y=0,]
解得[2x+3y=m,2x-3y=-2。]
∵4x2-9y2+2<0,
∴(2x+3y)(2x-3y)+2<0,
即-2m+2<0,
解得m>1。
二、整體換元
例3 解方程組[x+3y2+x-y4=3,x+3y4+x-y2=0。]
【分析】直接用代入消元法或加減消元法求解,運(yùn)算量比較大,也容易出錯(cuò)。如果把方程中的x+3y和x-y分別看作一個(gè)整體,通過整體換元即可解決問題。
解:令m=x+3y,n=x-y,
原方程組化為[m2+n4=3,m4+n2=0,]
解得[m=8,n=-4。]代入m=x+3y,n=x-y,
得[x+3y=8,x-y=-4,]解得[x=-1,y=3。]
所以原方程組的解是[x=-1,y=3。]
例4 解方程:144x2+6x-5=0。
【分析】這是一元二次方程,可用配方法或因式分解法求解,但計(jì)算量大且容易出錯(cuò)??稍O(shè)6x=y,將系數(shù)的絕對(duì)值化小,從而使題目簡(jiǎn)單化。通過整體換元將原方程化成4y2+y-5=0,解出y,從而求出x。
解:設(shè)6x=y,得4y2+y-5=0,
解得y1=[-54],y2=1,
∴x1=[-524],x2=[16]。
例5 解方程:[2(x+1)2x2][+x+1x-]6=0。
【分析】通過觀察可設(shè)[x+1x]=y,將原方程化為2y2+y-6=0,將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程再解,較為簡(jiǎn)單。
解:設(shè)[x+1x]=y,得2y2+y-6=0,
解得y1=-2,y2=[32]。
當(dāng)y1=-2時(shí),[x+1x]=-2,解得x1=[-13];
當(dāng)y2=[32]時(shí),[x+1x]=[32],解得x2=2。
經(jīng)檢驗(yàn):x1=[-13],x2=2是原方程的解。
三、整體加減
例6 已知x、y滿足方程組[x+3y=7,①3x+y=5,②]則x-y的值為。
【分析】本題可用加減消元法解出x、y的值,代入x-y求值即可解決。但仔細(xì)觀察,方程①②中x、y的系數(shù)是顛倒的,這樣的方程組我們稱之為輪換式方程組??梢酝ㄟ^②-①得到2x-2y=-2,從而求得x-y的值。
解:由②-①,得2x-2y=-2,
解得x-y=-1。
例7 已知關(guān)于x、y的方程組[x-2y=m,? ? ? ? ? ? ? ? ①2x+3y=2m+4? ? ?②]的解滿足不等式組[3x+y≤0,x+5y>0,]求滿足條件的m的整數(shù)值。
【分析】這是一個(gè)含參數(shù)的方程組問題,用代入消元法或加減消元法解出[x=m+87,y=47,]將x、y代入不等式組中,得到關(guān)于m的不等式組,從而求出不等式組的解集,并得出m的整數(shù)值。然而通過再次觀察,我們不難發(fā)現(xiàn)方程①②可通過整體加減直接得到不等式組,從而快速地解決此題。
解:由①+②,得3x+y=3m+4,
由②-①,得x+5y=m+4。
由題意可得[3m+4≤0,m+4>0,]
解得[m≤-43,m>-4,]
∴-4 ∴m=-3,m=-2。 (作者單位:江蘇省儀征市棗林灣學(xué)校)