第一章 一元二次方程
概述——形如ax2+bx+c=0(a≠0)的方程稱為一元二次方程,使等式成立的實(shí)數(shù)稱為此方程的實(shí)數(shù)根。
1、含字母系數(shù)的一元二次方程:
解決含字母系數(shù)的一元二次方程的問題,經(jīng)常需要對(duì)該方程的根進(jìn)行分析、處理。 常用方法有:(1)利用解的定義,整體代入法,從而達(dá)到將高次方程降次的目的或其他;(2)從兩個(gè)方程的公共實(shí)根出發(fā),先確定該公共實(shí)根的值,再求各系數(shù);(3)解決整數(shù)根常用方法有:①利用韋達(dá)定理,再拆分,然后驗(yàn)根;②含字母系數(shù)的一元二次方程,常可利用因式分解法求根,再雙重檢驗(yàn)(驗(yàn)△,驗(yàn)整數(shù)根條件);③利用△縮小字母系數(shù)的范圍,再驗(yàn)根進(jìn)行取舍。(4
)利用不等式的性質(zhì)(如x+y≥;(5)求出方程解,再消去未知系數(shù),求不定方程的解,再帶回求參數(shù)的方法;(6)利用韋達(dá)定理,再消參數(shù)法;(7)參數(shù)交換法(即把字母系數(shù)與未知數(shù)的地位互換時(shí),所得方程與原方程完全一樣,從而將一個(gè)較弱的條件得以加強(qiáng),從而使問題的本質(zhì)浮出水面)等。
2、根的判別式與韋達(dá)定理:
概述——一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有實(shí)數(shù)解的條件是∆=b2-4ac≥0,設(shè)x1,x2為此方程的兩個(gè)根,則根與系數(shù)之間存在如下關(guān)系:
x1+x2=-
x1x2=caba
3、可化為一元二次方程的方程(組)
概述——我們總是將方程的求解問題利用代數(shù)式變形轉(zhuǎn)化為一次方程或一元二次方程來(lái)處理,這是化規(guī)思想在方程理論中的基本運(yùn)用。實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的方法是多種多樣的,換元法是其中最常用的方法。具體到各個(gè)問題時(shí),應(yīng)根據(jù)方程的特點(diǎn)靈活處理。
常見題型的常用處理辦法:(1)一般代數(shù)三次方程盡管有求根公式,但中學(xué)階段不會(huì)出現(xiàn)需用到求根公式才能處理的三次方程,給出的三次方程,往往容易看出其中的一個(gè)根,再由因式定理轉(zhuǎn)化為求解一個(gè)一元二次方程。(2)利用換元法達(dá)到降次的目的;(3)拆、添項(xiàng)因式分解求解;(4)處理系數(shù)對(duì)稱的高次方程,常用下題的解法(如解方程2x+3x-16x+3x+2=0。變形得到:2(x+43221
x)+3(x+21x)-16=0,進(jìn)而得到:
121⎡⎤(5)參數(shù)交換法;(6)利用一2⎢(x+)-2⎥+3(x+)-16=0,然后再換元求解即可)xx⎣⎦
元二次方程根的判別式,構(gòu)造一元二次方程解題(如:已知x、y為有理數(shù),且
5522x+y=2xy。證明1-xy時(shí)一個(gè)有理數(shù)的平方。證明:若x、y中有一個(gè)為0,則1-
x2y2xxy=1時(shí)一個(gè)有理數(shù)的平方。若xy≠0,兩邊除以x2y2,得:令t=()2,x()+y()=2。yxy
由x、y為有理數(shù),可知關(guān)于t的一元二次方程:xt2-2t+y=0有有理根。而上述方程的系數(shù)均為有理數(shù),故△=4-4xy=4(1-xy)是一個(gè)有理數(shù)的平方。所以,1-xy是一個(gè)有理數(shù)的平方。)
4、整系數(shù)一元二次方程:
一般地,若整系數(shù)一元二次方程有整數(shù)根,則該方程的根的判別式是一個(gè)完全平方數(shù)。這一性質(zhì)在處理一元二次方程的整數(shù)根問題時(shí)經(jīng)常被用到。
常用方法有:(1)利用韋達(dá)定理拆分,再利用數(shù)論方法與技巧;(2)利用整數(shù)理論來(lái)處理整系數(shù)一元二次方程的整數(shù)根(如a,b模m同余等)問題是不易考慮到的想法,解題中往往能出奇制勝;(3)利用判別式處理(即如利用△=(2k+1)2-40=m2【為完全平方數(shù)】,再利用平方差展開和整系數(shù)進(jìn)而求解。)(4)利用函數(shù)圖像方法。
5、勾股數(shù)與完全平方數(shù):
稱滿足不定方程x2+y2=z2的正整數(shù)數(shù)組(x,y,z)為勾股數(shù)組(國(guó)際上,一般稱為畢達(dá)哥拉斯數(shù)組)。勾股數(shù)組有許多有趣的性質(zhì),例如,若(x,y,z)為勾股數(shù)組,則x、y、z中有一個(gè)數(shù)為3的倍數(shù);有一個(gè)數(shù)為4的倍數(shù);也有一個(gè)數(shù)為5的倍數(shù)。
完全平方數(shù)是一類重要的自然數(shù),競(jìng)賽中許多問題要用到完全平方數(shù)的性質(zhì)。
說明:(1)如果兩個(gè)互質(zhì)的自然數(shù)之積是一個(gè)完全平方數(shù),則這兩個(gè)自然數(shù)都是完全平方數(shù)。
(2)如果正整數(shù)x可表示為兩個(gè)正整數(shù)的平方和,則2x也可表示為兩個(gè)正整數(shù)的平方和。(如x=u+v,2x=2u+2v=(u+v)+(u-v)。于是2x可表示為兩個(gè)整數(shù)u+v和u-v的平方和。
(3)相鄰兩個(gè)完全平方數(shù)之間的自然數(shù)都不是完全平方數(shù)。
(4)在勾股三角形中,周長(zhǎng)為面積的整數(shù)倍的三角形,可以用勾股數(shù)組來(lái)試探,這一過程是發(fā)現(xiàn)勾股數(shù)性質(zhì)的一般嘗試方法。
第二章 函數(shù)
1、函數(shù)及其圖像:
某個(gè)變化過程中有兩個(gè)變量,如果對(duì)于x在某個(gè)范圍D內(nèi)的每一個(gè)確定的值,按照某個(gè)對(duì)應(yīng)法則f,y都有確定的值與它對(duì)應(yīng),那么y就叫做x的函數(shù),記作y=f(x),x∈D(為方便,這里沿用集合的記號(hào),x∈D,讀作x屬于D,表示x在范圍D內(nèi)變換,或x是集合D的元素)。X的取值范圍D叫做函數(shù)的定義域,和x的值相應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的全體構(gòu)成的集合叫做函數(shù)的值域。
要求會(huì)用函數(shù)解方程組問題,判斷圖像題,求方程的解的題。
2、一元二次不等式的解與一元二次方程實(shí)數(shù)根的分布:
我們把形如ax2+bx+c〉0,ax2+bx+c〈0(a≠0)的不等式叫做一元二次不等式。要會(huì)二次函數(shù)的圖像來(lái)解一元二次不等式。
對(duì)于ax2+bx+c=0(a>0)的兩根為x1、x2(x1<x2,記f(x)=ax2+bx+c,則不等式ax2+bx+c〉0(或ax2+bx+c〈0)的解就是y=f(x)的圖像在x軸上方(或x軸下方)所對(duì)應(yīng)的x的全體;
若a>0,△>0,則ax2+bx+c〉0的解集為x〈x1或x〉x2; ax2+bx+0c〈的解集為x1〈x〈x2。 若a>0,△=0,則ax2+bx+c〉0的解集為x≠-
b2a
的全體實(shí)數(shù);
ax2+bx+0c〈的解集為空集; 若a>0,△<0,則ax2+bx+c〉0的解集為全體實(shí)數(shù); ax2+bx+0c〈的解集為空集; 此類題要求會(huì)用二次函數(shù)圖像的方法解題。
概述——形如ax2+bx+c=0(a≠0)的方程稱為一元二次方程,使等式成立的實(shí)數(shù)稱為此方程的實(shí)數(shù)根。
1、含字母系數(shù)的一元二次方程:
解決含字母系數(shù)的一元二次方程的問題,經(jīng)常需要對(duì)該方程的根進(jìn)行分析、處理。 常用方法有:(1)利用解的定義,整體代入法,從而達(dá)到將高次方程降次的目的或其他;(2)從兩個(gè)方程的公共實(shí)根出發(fā),先確定該公共實(shí)根的值,再求各系數(shù);(3)解決整數(shù)根常用方法有:①利用韋達(dá)定理,再拆分,然后驗(yàn)根;②含字母系數(shù)的一元二次方程,常可利用因式分解法求根,再雙重檢驗(yàn)(驗(yàn)△,驗(yàn)整數(shù)根條件);③利用△縮小字母系數(shù)的范圍,再驗(yàn)根進(jìn)行取舍。(4
)利用不等式的性質(zhì)(如x+y≥;(5)求出方程解,再消去未知系數(shù),求不定方程的解,再帶回求參數(shù)的方法;(6)利用韋達(dá)定理,再消參數(shù)法;(7)參數(shù)交換法(即把字母系數(shù)與未知數(shù)的地位互換時(shí),所得方程與原方程完全一樣,從而將一個(gè)較弱的條件得以加強(qiáng),從而使問題的本質(zhì)浮出水面)等。
2、根的判別式與韋達(dá)定理:
概述——一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有實(shí)數(shù)解的條件是∆=b2-4ac≥0,設(shè)x1,x2為此方程的兩個(gè)根,則根與系數(shù)之間存在如下關(guān)系:
x1+x2=-
x1x2=caba
3、可化為一元二次方程的方程(組)
概述——我們總是將方程的求解問題利用代數(shù)式變形轉(zhuǎn)化為一次方程或一元二次方程來(lái)處理,這是化規(guī)思想在方程理論中的基本運(yùn)用。實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的方法是多種多樣的,換元法是其中最常用的方法。具體到各個(gè)問題時(shí),應(yīng)根據(jù)方程的特點(diǎn)靈活處理。
常見題型的常用處理辦法:(1)一般代數(shù)三次方程盡管有求根公式,但中學(xué)階段不會(huì)出現(xiàn)需用到求根公式才能處理的三次方程,給出的三次方程,往往容易看出其中的一個(gè)根,再由因式定理轉(zhuǎn)化為求解一個(gè)一元二次方程。(2)利用換元法達(dá)到降次的目的;(3)拆、添項(xiàng)因式分解求解;(4)處理系數(shù)對(duì)稱的高次方程,常用下題的解法(如解方程2x+3x-16x+3x+2=0。變形得到:2(x+43221
x)+3(x+21x)-16=0,進(jìn)而得到:
121⎡⎤(5)參數(shù)交換法;(6)利用一2⎢(x+)-2⎥+3(x+)-16=0,然后再換元求解即可)xx⎣⎦
元二次方程根的判別式,構(gòu)造一元二次方程解題(如:已知x、y為有理數(shù),且
5522x+y=2xy。證明1-xy時(shí)一個(gè)有理數(shù)的平方。證明:若x、y中有一個(gè)為0,則1-
x2y2xxy=1時(shí)一個(gè)有理數(shù)的平方。若xy≠0,兩邊除以x2y2,得:令t=()2,x()+y()=2。yxy
由x、y為有理數(shù),可知關(guān)于t的一元二次方程:xt2-2t+y=0有有理根。而上述方程的系數(shù)均為有理數(shù),故△=4-4xy=4(1-xy)是一個(gè)有理數(shù)的平方。所以,1-xy是一個(gè)有理數(shù)的平方。)
4、整系數(shù)一元二次方程:
一般地,若整系數(shù)一元二次方程有整數(shù)根,則該方程的根的判別式是一個(gè)完全平方數(shù)。這一性質(zhì)在處理一元二次方程的整數(shù)根問題時(shí)經(jīng)常被用到。
常用方法有:(1)利用韋達(dá)定理拆分,再利用數(shù)論方法與技巧;(2)利用整數(shù)理論來(lái)處理整系數(shù)一元二次方程的整數(shù)根(如a,b模m同余等)問題是不易考慮到的想法,解題中往往能出奇制勝;(3)利用判別式處理(即如利用△=(2k+1)2-40=m2【為完全平方數(shù)】,再利用平方差展開和整系數(shù)進(jìn)而求解。)(4)利用函數(shù)圖像方法。
5、勾股數(shù)與完全平方數(shù):
稱滿足不定方程x2+y2=z2的正整數(shù)數(shù)組(x,y,z)為勾股數(shù)組(國(guó)際上,一般稱為畢達(dá)哥拉斯數(shù)組)。勾股數(shù)組有許多有趣的性質(zhì),例如,若(x,y,z)為勾股數(shù)組,則x、y、z中有一個(gè)數(shù)為3的倍數(shù);有一個(gè)數(shù)為4的倍數(shù);也有一個(gè)數(shù)為5的倍數(shù)。
完全平方數(shù)是一類重要的自然數(shù),競(jìng)賽中許多問題要用到完全平方數(shù)的性質(zhì)。
說明:(1)如果兩個(gè)互質(zhì)的自然數(shù)之積是一個(gè)完全平方數(shù),則這兩個(gè)自然數(shù)都是完全平方數(shù)。
(2)如果正整數(shù)x可表示為兩個(gè)正整數(shù)的平方和,則2x也可表示為兩個(gè)正整數(shù)的平方和。(如x=u+v,2x=2u+2v=(u+v)+(u-v)。于是2x可表示為兩個(gè)整數(shù)u+v和u-v的平方和。
(3)相鄰兩個(gè)完全平方數(shù)之間的自然數(shù)都不是完全平方數(shù)。
(4)在勾股三角形中,周長(zhǎng)為面積的整數(shù)倍的三角形,可以用勾股數(shù)組來(lái)試探,這一過程是發(fā)現(xiàn)勾股數(shù)性質(zhì)的一般嘗試方法。
第二章 函數(shù)
1、函數(shù)及其圖像:
某個(gè)變化過程中有兩個(gè)變量,如果對(duì)于x在某個(gè)范圍D內(nèi)的每一個(gè)確定的值,按照某個(gè)對(duì)應(yīng)法則f,y都有確定的值與它對(duì)應(yīng),那么y就叫做x的函數(shù),記作y=f(x),x∈D(為方便,這里沿用集合的記號(hào),x∈D,讀作x屬于D,表示x在范圍D內(nèi)變換,或x是集合D的元素)。X的取值范圍D叫做函數(shù)的定義域,和x的值相應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的全體構(gòu)成的集合叫做函數(shù)的值域。
要求會(huì)用函數(shù)解方程組問題,判斷圖像題,求方程的解的題。
2、一元二次不等式的解與一元二次方程實(shí)數(shù)根的分布:
我們把形如ax2+bx+c〉0,ax2+bx+c〈0(a≠0)的不等式叫做一元二次不等式。要會(huì)二次函數(shù)的圖像來(lái)解一元二次不等式。
對(duì)于ax2+bx+c=0(a>0)的兩根為x1、x2(x1<x2,記f(x)=ax2+bx+c,則不等式ax2+bx+c〉0(或ax2+bx+c〈0)的解就是y=f(x)的圖像在x軸上方(或x軸下方)所對(duì)應(yīng)的x的全體;
若a>0,△>0,則ax2+bx+c〉0的解集為x〈x1或x〉x2; ax2+bx+0c〈的解集為x1〈x〈x2。 若a>0,△=0,則ax2+bx+c〉0的解集為x≠-
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的全體實(shí)數(shù);
ax2+bx+0c〈的解集為空集; 若a>0,△<0,則ax2+bx+c〉0的解集為全體實(shí)數(shù); ax2+bx+0c〈的解集為空集; 此類題要求會(huì)用二次函數(shù)圖像的方法解題。