配方法在解題中的應用

2022-09-24 06:09:04 字數 1533 閱讀 3010

配方是數學中的乙個重要方法,在解題中有廣泛的應用.本文通過例題談談它的一些應用.

一、應用於因式分解

例1 分解因式x4+4.

解配方,得

原式=x4+4x2+4-4x2=(x2+2)2-(2x)2

=(x2+2x+2)(x2-2x+2).

例2 分解因式a2-4ab+3b2-2bc-c2.

解原式=(a2-4ab+4b2)-(b2+2bc+c2)

=(a-2b)2-(b+c)2

=(a-b+c)(a-3b-c).

二、應用於解方程

例3 解方程3x2+4y2-12x-8y+16=0.

解分別對x、y配方,得

3(x2-4x+4)+4(y2-2y+1)=0,

3(x-2)2+4(y-1)2=0.

由非負數的性質,得

例4 解方程(x2+2)(y2+4)(z2+8)=64xyz(x、y、z均是正實數).

解原方程變形,得

x2y2z2+4x2z2+2y2z2+8z2+8x2y2+32x2+16y2+64-64xyz=0

各自配方,得

(xyz-8)2+2(4x-yz)2+4(2y-xz)2+8(z-xy)2=0

由非負數的性質,得

解得運用配方法可為應用非負數的性質創造條件,解題中應注意掌握.

三、應用於求二次函式的最值

例5 已知x是實數,求y=x2-4x+5的最小值

解由配方,得

y=x2-4x+4-4+5=(x-2)2+1

∵ x是實數,∴(x-2)2≥0,當x-2=0,即x=2時,y最小,y最小=1.

例6 已知二次函式y=x2-6x+c的圖象的頂點與座標原點的距離等於5,求c的值.

解因為y=x2-6x+c=x2-6x+9-9+c=(x-3)2+c-9,所以這個二次函式的頂點座標為(3,c- 9),它與座標原點的距離是.由此解得c=5或c=13

四、應用於求代數式的值

例7 已知求的值.

解因為所以即x++1=,

∴x+=-1,∵,∴

故本題聯合應用了倒數法和配方法使問題得解.倒數法是一種解題技巧,解題時注意應用.

例8 如果求的值.

解由已知條件,分別對a、b配方,得

(a2-4a+4)+(b2-2b+1)=0,

(a-2)2+(b-1)2=0.

由非負數的性質,得a-2=0,b-1=0.

∴a=2,b=1.

∴=五、判定幾何圖形的形狀

例9 已知 a、b、c是△abc的三邊,且滿足a2+b2+c2-ab-bc-ca=0,判定△abc是正三角形.

證明由已知等式兩邊乘以2,得

2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ca=0,

拆項、配方,得

(a2-2ab+b2)+(b2-2bc+c2)+(c2-2ca+a2)=0,

(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2=0.

由實數的性質,得

a-b=0,b-c=0,c-a=0,

∴a=b,b=c,c=a,a=b=c.

故△abc是等邊三角形.

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