巧用“主元法”解题
2019-09-10李平
李平
摘 要:在解决数学问题的过程中,经过会遇到不止一个字母或变量的情况,这样的题目很多时候会让我们觉得无从下手。那么应该从何处入手,能否找到一种行之有效的方法去处理和解决这一类问题呢?下面就介绍“主元法”,对这一类问题进行浅析。
关键词:主元;变量;降幂排列
何为“主元法”?所谓“主元”,顾名思义,当出现的变量或字母个数多于1个时,选取其中一个作为主要的、真正的变量或字母,其余的字母或变量都看作常数,这就是“主元法”。正确使用主元法,能达到减元的目的,使问题化繁为简。下面,通过几个例题对此法进行浅析。
一、用“主元法”找函数的定点
例1 已知一次函数 恒过一定点,则这个定点坐标是__________
分析:我们已经习惯把 看作自变量,这里,我们变换角度,把 看成自变量, 看作常量,通过变形得: ,容易看出,当 时,无论 取何值, 的值都为3。因此,这个定点坐标就是(1,3)
二、用“主元法”分解因式
例2 分解因式:(1)
(2)
分析:这两个题的共同特点都是字母多,我们可以尝试用“主元法”。
(3)把 看作主元,按照 的降幂排列
原式
(2) 把 看作主元,按照 的降幂排列
原式
三、用“主元法”求代数式的最值
例3 实数 满足 , ,则 的最大值是______
分析:由 ,得 ,代入 ,消去 并整理成以 为主元的二次方程 ,因为 为实数,所以判别式 .
即 ,整理得 ,
解得: ,所以 的最大值是
例4 已知 是非负实数,并且满足 , ,
设 , 为 的最小值, 为 的最小值,则
分析:将 作为主元,由已知可求得 , ,因为
都是非负数,即: , , ,所以 且 且 ,解得: 。由 ,得 ,所以 , ,
四、利用主元法解特殊方程或求值
例5 已知关于 的方程 ,求 的值.
解: 将方程 看作是以 为主元, 为常数的
一元二次方程.
又 ,解得
当 时,代入原方程x2-4x+y2-2y+5=0得:
解得:
五、利用主元法解高次方程
例6 解方程:
解 将方程 看作是以 为主元,
为常数的一元二次方程,整理得:
解得:
即 或
總结:
对于“主元法”的运用,前提是出现1个以上的字母或变量,当选定某一个字母或变量作为主元后,其余的字母或变量就自然成为辅元(这里可以看成常数),这时,需要将式子以选定的主元重新合并,一般是按这个主元的降幂排列。主元法的目的是为了降元或降次,使我们从另一个角度去看问题,也许会更加明了。
参考文献
[1] 黄东坡《八年级数学培优竞赛新方法》[M]湖北人民出版社 2016年6月
[2] 黄东坡《九年级数学培优竞赛新方法》[M]湖北人民出版社 2016年6月
[3] 《超级课堂八年级数学》《培优竞赛》 [M]华中师范大学出版社 2017年6月
[4] 《超级课堂九年级数学》《培优竞赛》 [M]华中师范大学出版社 2017年6月
[5] 《九年级奥数教程》[M]华东师范大学出版社 2018年6月