一道全國初中數學聯賽決賽題目,看似簡單,據說正確率不到10%
大家好,本文和大家分享一道全國初中數學聯賽決賽的題目。題目是一道解雙根號的方程,看似非常簡單,但是據說當年正確率不到10%,快來看看你是否會做呢(題目見下圖)?
這是是一道解雙根號方程的題目,而且都是二次根式。在初中階段,二次根式一般是指形如√a的式子,其中a為非負數,叫被開方數。二次根式最重要的性質是具有雙重非負性,即被開方數為非負數,二次根式本身的值也是一個非負數。
解雙根號的二次根式方程,初中階段常用的方法有兩種:平方法和換元法。我們先來看一下下面一個簡單的例子(如下圖)。
這就是一個很簡單但是又很典型的雙根號方程問題。下面詳細講解平方法和換元法求解的過程。
用平方法求解時,我們先將兩個根號分別移動到等號的兩邊,而不是直接平方,這樣做的目的是為了減少後面的計算量。如果有興趣你也可以直接平方計算一次,然後進行對比,就會發現這種處理的好處了。具體過程見下圖。
先將兩個根號分別令為a和b,那麼就有a+b=2;然後觀察兩個被開方數的特徵,可以發現兩個被開方數之差為2,即a²-b²也等於2,再用平方差公式進行分解就可以得到a-b=1。聯立即可求出a和b,然後反解出x。具體過程見下圖。
不管是平方法還是換元法,解出x後要進行檢驗,保證根式有意義。當然,也可以先根據根式有意義求出x的範圍。
我們再回到這道競賽題。這道題如果用平方法,那麼計算量將會非常大,甚至會出現4次方的形式,因為方程的右邊出現了x,所以平方法不太適合。下面我們再來看一下換元法。
同樣,先令2個根式分別為a和b,再觀察被開方數的形式,可以發現兩個被開方數之差為14x,於是得到a、b的方程組,先解出a、b,再代入反解x。詳細過程見下圖。
從上面的解題過程來看,此題實際上並不難,但是和平時做的題不一樣的地方在於:平時的題a和b解出來一般是一個具體的數,而此題卻含有x,導致一些同學不敢繼續往下算。
下面我們再講另外一種方法:分子有理化。
先將方程的分母看成“1”,然後進行分子有理化,這樣可以得到兩個根式之差的值,並且方程的右邊是一個純數字。這樣一處理,就和平時的題目類似了。具體過程見下圖。
其實,在得到兩個根式之差後,除了上圖中的平方法,還可以用換元法,也可以直接把處理後的方程與原方程組成一個方程組進行求解。分子有理化也是解雙根式方程的一種重要方法,包括前面那個基礎題也可以使用,有興趣的同學可以自己做一下。
此題的難度其實並不大,但是正確率卻並不高。一是方程右邊出現了x,二是解出的x有兩個值,需要驗證。如果是你,你做對了嗎?