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例谈广义一元二次方程的求解

2018-06-05福建省厦门双十中学漳州校区余望鸿

数学大世界 2018年11期
关键词:因式运算量换元

福建省厦门双十中学漳州校区 余望鸿

类型一:高次方程化为一元二次方程

例1 解方程

解析:此方程次数较高,且方程左边比较复杂,如果直接展开,运算量会很大,而且高次方程也很难求出它的根,所以需要对方程变形,转化为我们熟知的方程进行求解。

既然展开比较困难,则可利用整体思想和换元思想,将括号内整体替换,得到一个关于的一元二次方程。具体解答过程如下:

令,代入原方程,得:化简得:。

则有

可解得原方程的解为:

例2 解方程

解析:原方程左边是4个多项式相乘,不适合全部展开,可以考虑将4个式子两两合并,得:

观察这两项的特点,然后可以令则,原方程可变为:。整理得,解得

(2)当,

解得

即原方程的根为

类型二:分式方程化为一元二次方程

例3 解方程

解析:方程左边是两项的平方和,此特点只有在完全平方公式中存在,再观察方程右边括号内为如果将其平方,就会出现方程左边的式子,因此可设移项得那么原方程可变形为解得

所以,

可解得原方程的解为

例4 解方程

解析:方程左边两个分式比较复杂,且为异分母,如果利用通分来求解,则运算量很大。将第二个分式的分子提取因数2后,发现其恰好为第一个因式的倒数,因此可利用整体换元思想,将方程大大简化。

解析:此根式方程比较复杂,必须先对根式里面的因式进行处理,然后再根据式子特点进行适当的换元,求解步骤如下:

解析:本题是一道含有绝对值的二次方程,可以根据分类讨论思想将绝对值符号去掉,然后再分别求出方程的解,也可以不去掉绝对值符号,把它当成一元二次方程来求解。由于所以可将方程变形为很显然,这是一个关于的一元二次方程,可利用分解因式法得

解得

原方程的解为

对于以上四类广义一元二次方程的分析使我们明白,很多常见的方程,如果用常规的方法来求解,会很困难或求不出,但是通过适当变换转化成一元二次方程,则可以比较容易求出。这其中渗透了某些数学思想,也体现了一元二次方程的一种重要应用。

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