【八年级数学竞赛讲座】第33讲 代数式的化简与求值
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第三十三讲 代数式的化简与求值1.在前面几讲中我们分别学习了整式、分式以及根式的恒等变形与证明,其中也涉及到它们的化简与求值.本讲主要是把这三种类型的代数式综合起来,其中求值问题是代数式运算中的非常重要的内容.2.对于代数式的化简、求值,常用到的技巧有:(1)因式分解,对所给的条件、所求的代数式实施因式分解,达到化繁为简的目的; (2)运算律,适当运用运算律,也有助于化简; (3)换元、配方、待定系数法、倒数法等;(4)有时对含有根式的等式两边同时实施平方,也不失为一种有效的方法. 例题求解 【例1】已知34-=x ,求1582318262234+-++--x x x x x x 的值.思路点拨 由已知得(x -4)2=3,即x 2-8x+13=0.所以原式=5. 注 本题使用了整体代换的作法. 【例2】已知:x+y+x=3a(a ≠0),求:222)()()())(())(())((a z a y a x a x a z a z a y a y a x -+-+---+--+--的值.思路点拨 由a z y x 3=++得:0)()()(=-+-+-a z a y a x 解设m a x =-,n a y =-,p a z =-,∴)(n m p +-= ∴原式=21(可将0=++p n m 两边平方的得到) 【例3】已知a cb a bc b a c c b a ++-=+-=-+,求abc a c c b b a ))()((+++的值. 思路点拨 设k acb a bc b a c c b a =++-=+-=-+ ∴⎪⎩⎪⎨⎧=++-=+-=-+ak c b a bk c b a ckc b a ,然后对0=++c b a 和0≠++c b a 两种情况进行讨论,原式=8和1-. 【例4】已知1=++c b a ,2222=++c b a ,3333=++c b a ,求(1)abc 的值:(2)444c b a ++的值.思路点拨 先由条件求出21-=++ac bc ab ,可得61=abc ,625444=++c b a . 注 这道题充分体现了三个数的平方和,三个数的立方和,及三个数四次方和的常规用法,这些常用处理方法对我们今后的学习是十分重要的.【例5】 (2003年河北初中数学应用竞赛题)同一价格的一种商品在三个商场都进行了两次价格调整.甲商场:第一次提价的百分率为a ,第二次提价的百分率为b ;乙商场:两次提价的百分率都是2ba +(a>0,b>0);丙商场:第一次提价的百分率为b ,第二次提价的百分率为a ,则提价最多的商场是( )A .甲B .乙C .丙D .不能确定思路点拨 乙商场两次提价后,价格最高.选B【例6】 已知非零实数 a 、b 、c 满足1222=++c b a ,3)11()11()11(-=+++++ba c c abc b a ,求c b a ++的值.思路点拨 原条件变形为:0))((=++++ac bc ab c b a∴ c b a ++为±1或0.【例7】(2001年重庆市)阅读下面材料:在计算3+5+7+9+11+13+15+17+19+21时;我机发现,从第一个数开始,以后的每个数与它的前一个数的差都是一个相同的定值.具有这种规律的一列数,除了直接相加外,我们还可以用公式d n n na S ⨯-+=2)1(计算它们的和.(公式中的n 表示数的个数,a 表示第一个数的值,d 表示这个相差的定值.)那么3+5+7+9+11+13+15+17+19+21=12022)110(10310=⨯-+⨯. 用上面的知识解决下列问题:为保护长江,减少水土流失,我市某县决定对原有的坡荒地进行退耕还林.从1995年起在坡荒地上植树造林,以后每年又以比上一年多植相同面积的树木改造坡荒地,由于每年因自然灾害、树木成活率、人为因素等的影响,都有相同数量的新坡荒地产生,下表为1995、1996、1997年的坡荒地面积和植树的面积的统计数据.假设坡荒地全部种上树后,不再有水土流失形成新的坡荒地,问到哪一年,可以将全县所有的坡荒地全部种上树木.思路点拨 1996年减少了25200-24000=1200, 1997年减少了24000-22400=1600, …m 年减少了1200+400×(m —1996).1200+1600+…+1200+400(m —1996)=25200. 令n=m —1995,得 252004002)1(1200=⨯-+⨯n n n ,9=n 或14-=n (舍去) ∴ m =1995+n =2004.∴ 到2004年,可以将坡荒地全部种上树木.【例8】 ( “信利杯”)某校初三两个毕业班的学生和教师共100人一起在台阶上拍毕业照留念,摄影师要将其排列成前多后少的梯形队阵{排数≥3),且要求各行的人数必须是连续的自然数,这样才能使后一排的人均站在前一排两人间的空挡处,那么,满足上述要求的排法的方案有( )A .1种B . 2种C .4种D .0种思路点拨 设最后一排有k 个人,共有n 排,那么从后往前各排的人数分别为k ,k+1,k+2,…,k+(n —1),由题意可知1002)1(=-+n n kn ,即n[2k+(n -1)]=200.因为k ,n 都是正整数,且n ≥3,所以n<2k+(n —1),且n 与2k+(n —1)的奇偶性不同.将200分解质因数,可知n=5或n=8.当n=5时,k=l8;当n=8时,k=9.共有两种不同方案.选B【例9】 (江苏省竞赛初三)有两道算式: 好+好=妙,妙×好好×真好=妙题题妙,其中每个汉字表示0~9中的一个数字,相同汉字表示相同数字,不同汉字表示不同数字.那么,“妙题题妙”所表示的四位数的所有因数的个数是 . 思路点拨 从加法式得“好”<5,“妙”≠0,因此“好”=1,“妙”=2或“好”=2,“妙”=4或“好”=3,“妙”=6或“好”=4,“妙”=8.显然,中间两种情形不满足乘法式,所以只能是:(1)“好”=1,“妙”=2,从而乘法式变为 2×11×(真×10+1)=2002+题×110,即 真×10+1=91+题×5.上式左边≤91,右边≥91,所以两边都等于91. 由此得“真”=,“题”=0“妙题题妙”=2002. (2)“好”=4,“妙”=8,乘法式为 8×44×(真×10十4)=8008+题×110. 即704+1760×真=4004十题×55. 在0~9中,只有“真”=2,“题”=4满足上式,但此时“好”与“题”表示相同的数字,与题意不符.故四位数“妙题题妙”有唯一解2002.由2002=2×7×11×13,知2002的所有因数的个数为24=16.【例9】设333199719961995z y x ==,,且3333199719961995219972199621995++=++z y x . 求zy x 111++的值. 思路点拨 设k z y x ===333199719961995,显然0≠k ,于是31995x k =,31996y k =,31997z k =,代入已知得3333333zk y k x k z k y k x k ++=++,即)111(111333z y x k z y x k ++=++⋅, 由0≠k ,0>xyz ,可知0>x ,0>y ,0>z ,∴ zy x z y x 1111113++=++,原式=1.学力训练(A 级))1.当m 在可取值范围内取不同的值时,代数式22427m m +-的最小值是( ) A .0 B .5 C .33 D .9 2.已知:a 、b 都是负实数,且0111=--+b a b a ,那么ab 的值为( ) A .251+ B .251- C .251+- D .251-- 3.如a 、b 、c 是三个任意整数,那么2b a +、2c b +、2ac + ( )A .都不是整数B .至少有两个整数C .至少有一个整数D .都是整数 4.如果4321-=x ,那么x x xx 2211-+-的值是( ) A .0 B .1 C .2 D .4 5.已知:z y x a +=,x z y b +=,y x z c +=,且0≠++z y x ,试求111+++++c cb b a a 的值. 6.已知521332412---=----+c c b a b a ,那么c b a ++的值是多少?(B 级)1.设等式y a a x a y a a x a ---=-+-)()(在实数范围内成立,其中a 、x 、y 是两两不同的实数,则22223yxy x y xy x +--+的值是( )A .3B .31C .2D .352.已知m>0, n>0,且)5(3)(n m n n m m +⋅=+⋅,求nmn m n mn m +++-3238的值.3.已知322-=x 2,试求x x xxS 2211-+-=的值. 4.已知322=+y x ,322=+x y 且x ≠y ,求yxx y +的值. 5.设a 、b 、c 均不为0,且1998=++c b a ,19981111=++c b a ,求证:a 、b 、c 中至少有一个等于1998.6. 已知a 、b 、c 为整数,且满足c b ab c b a 233222++<+++,求abc cb a )111(++的值.A 级1.B 2.C 3.C 4.D 5.1 6.20B 级 1.B .2.3 3.4 4.322+ 5.提示:abcacbc ab c b a ++=++1,分解得0))()((=+++a c c b b a ,于是b a +,c b +,a c +中必有一个为0.6.425代数式的化简与求值。