整體思想
例1 關于x的方程a(x+m)2+b=0的解是x1=3,x2=6(a、m、b均為常數,a≠0),則關于a(x+m+2)2+b=0的解是 。
【解析】把x+2看作整體,方程a·(x+m+2)2+b=0變形為a[(x+2)+m]2+b=0,此時方程的結構特征就和已知的方程結構一致。所以x+2=3或x+2=6,解得x=1或x=4。故方程a(x+m+2)2+b=0的解為x1=1,x2=4。
【點評】此題主要考查了一元二次方程解的定義。在這里,我們用整體思想將x+2看作整體,使得問題的解決變得簡潔、高效。
分類討論思想
例2 對于兩個互不相等的實數a、b,我們規(guī)定符號max{a,b}表示a、b兩個數中最大的數。按照這個規(guī)定,方程max{x,0}=x2-2的解為 。
【解析】根據規(guī)定符號的意義,我們要知道x、0之間的大小關系,不明確時,要分類討論。本題分兩種情況:
(1)當x≥0時,x2-2=x,即x2-x-2=0。解得x1=2,x2=-1。由于x≥0是方程x2-2=x存在的前提,所以x2=-1舍去,故x=2。
(2)當x<0時,x2-2=0。解得x1=[-2],x2=[2]。由于x<0是方程x2-2=x存在的前提,所以x2=[2]舍去,故x=[-2]。
所以方程max{x,0}=x2-2的解為x=2或[-2]。
【點評】當不能確定兩個數的大小關系時,我們通常利用分類討論思想,個個突破。分類討論思想是我們數學學習中經常用到的數學思想方法,建立分類標準是解決問題的前提。本題在分類求出方程的解后,務必檢驗方程的解是否在相應的取值范圍內,不在范圍內的值要舍去。
轉化思想
例3 解方程:[x2-2]=[2x+1]。
【解析】方程兩邊平方,得x2-2=2x+1。
整理,得x2-2x-3=0。
解這個方程,得x=3或-1。
經檢驗:x=3是原方程的解,x=-1不是原方程的解。
所以原方程的解是x=3。
【點評】轉化思想是解決數學問題最基本的思想,也是一切數學思想方法的核心。本題考查了根式方程的解法,把根式方程轉化成有理方程是解此類問題的自然想法。注意,解根式方程最后一定要進行檢驗。
方程思想
例4 以方程x2+ax+b=0的根各加1為根的新方程是x2-a2x+ab=0(a≠1),求原方程的根。
【解析】設方程x2+ax+b=0的根分別為x1,x2。利用根與系數的關系,得x1+x2=-a,x1x2=b。又因為以方程x2+ax+b=0的根各加1為根的新方程是x2-a2x+ab=0(a≠1),所以新方程x2-a2x+ab=0的兩個根分別為x1+1,x2+1,即x1+x2+2=a2,(x1+1)(x2+1)=ab。所以-a+2=a2,
-a+b+1=ab。
解得a=1(舍去)或a=-2,b=-1。
∴原方程為x2-2x-1=0。
∵判別式=4+4=8>0,
∴x=[2±222]=1±[2]。
原方程的根為x1=1+[2],x2=1-[2]。
【點評】方程思想是解決數學問題的重要思想方法之一,解決問題的關鍵是主動設元與尋找等量關系。
(作者單位:南京師范大學附屬中學宿遷分校學院路校區(qū))