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初中数学竞赛题中方程解的讨论问题解题策略(一)
方程是一种重要的数学模型,也是重要的数学思想之一。有关方程的解的讨论问题一直是初中数学竞赛试题的热点与难点。解决有关方程的解的讨论问题往往涉及到分类讨论、数形结合等数学思想。
一、知识要点
1.形如方程的解的讨论:
⑴若=0,①当=0时,方程有无数个解;
②当≠0时,方程无解;
⑵若≠0,方程的解为=。
2.关于一元二次方程(≠0)根的讨论,一般需应用到根的判别式、根与系数的关系等相关知识。
⑴若,则它有一个实数根=1;若,则它有一个实数根=-1。
⑵运用数形结合思想将方程(≠0)根的讨论与二次函数(≠0)的图象结合起来考虑是常用方法。
3.涉及分式方程根的讨论,一般考虑使公分母为零的整式方程的根(即原分式方程的增根)。
4.关于含绝对值的方程解的讨论,一般使用分类讨论的方法去掉绝对值符号,有时也应用到数形结合思想与绝对值的几何意义。
5.解决有关方程整数根的问题时,一般要应用到整数的知识,要理解整除、质数等相关概念。
二、例题选讲
1.方程整数根的讨论
例1.已知,且方程的两个实数根都是整数,则其最大的根是 。
解:设方程的两个实数根为、,则,所以。因为、都是整数,且97是质数,若设<,则,,或,,因此最大的根是98。
评注:此题解答应用了一元二次方程根与系数的关系,分解质因数的知识等方法与技能。这种方法在有关一元二次方程整数根的讨论问题中经常用到,如:
类题 已知,为整数,关于的方程有两个相同的实数根,则-等于( )
A.1; B.2; C.±1; D.±2.
分析:依题意得⊿=,所以,由,为整数得
,或,或,或, 所以-=±1。
例2 已知关于的方程的根都是整数,那么符合条件的整数有______个。
解:上述方程没有说明是一次方程还是二次方程,因此需要分类讨论。
①当时,,符合题意;[来源:Z。xx。k.Com]
②当时,原方程是一元二次方程,易知是方程的一个整数根。设是方程的另一个整数根,由一元二次方程根与系数的关系得。因为是整数,所以±1,或±2,∴ =-1,0,2,3。
结合①、②得,本题符合条件的整数有5个。
评注:本例首先对项的系数是否为零进行了分类讨论。对于时方程解的讨论方法具有一般性,即由是整数判断得±