關樹毅
摘 要:代入法最初是數(shù)學解題方法的一種,主要集中運用在解方程組中,發(fā)揮著極其重要的作用。讓計算變得更加簡單,并且能夠有效的驗證答案的對錯,減少出錯率。本文主要分析代入法在初中代數(shù)中的應用,以供參考。
關鍵詞:代入法;初中數(shù)學
代入法是一種基本的解代數(shù)題的方法,尤其是解方程組和求代數(shù)值時,代入法非常有效,使計算變得簡便、快捷。而其中代數(shù)式求值是初中數(shù)學中常見的問題,也是中考、競賽中常見的題型。下面通過一些數(shù)學解題實例來具體探討一下代入法在初中數(shù)學解題中的應用。
1代入法概述
使用代入法的目的是“消元”,常被運用在二元一次的方程當中。通過簡單系統(tǒng)選擇,用X(未知數(shù))來代替的方式進行求解問題。通過代入法運用,把二元一次轉化為簡單的一元一元方程,此時即可求解一元一次方程,把所得的值代入原來的二元一次方程中得出另一個值,此時,二元一次方程的問題就變得非常簡單。
2代入法在初中代數(shù)中的應用
2.1整體代入法
“整體代入”是數(shù)學中常用的解題方法,其用法是當單個字母的值不能或不用求出時,將“含有字母的式子”看做一個“整體”直接代入到待求的代數(shù)式中去求值的一種方法,從而求出結果。通過整體代入,實現(xiàn)降次、歸零、約分的目的,以便快速求得其值。
解題方法:首先應從題設中獲取含字母的代數(shù)式(不含常數(shù)項)的值,然后利用“整體代入法”求代數(shù)式的值。
例1.已知x2+x-1=0,求x3+2x2+3的值。
解:∵x2+x-1=0
∴x2+x=1
∴原式=x(x2+x)+x2+3=x2+x+3=1+3=4
評注:在單個字母取值不確定的情況下,某些代數(shù)式的求值要借助于“整體代入法”,即把某個代數(shù)式看作一個整體。用“整體代入法”求值的關鍵是確定“整體”。
2.2化簡代入法
化簡代入法是指把所求的代數(shù)式先進行化簡,然后再代入求值。這是代數(shù)式求值中最常見、最基本的方法。
例2.先化簡,再求值(a2b-2ab2-b3)÷b-(a+b)(a-b),其中a=1/2,b=-1。
解:原式=a2-2ab-b2-(a2-b2)
=a2-2ab-b2-a2+b2
=-2ab
當a=1/2,b=-1時,
原式=-2ab=-2×1/2×(-1)=1
2.3式子變換法
當已知條件或求值的代數(shù)式不易化簡時,可以變換已知條件或求值的代數(shù)式,使兩者之間建立聯(lián)系。
2.3.1變換已知條件
例3.已知α是方程x2+x-1/4=0的根。求α3-1/α5-α4-α3-α2的值。
解:∵α是方程x2+x-1/4=0的根,
∴α2+α=1/4
原式=(α3-1)/(α5-α4-α3-α2)
=[(α-1)(α2+α+1)]/[(α-1)(α2+α)2]
=α2+α+1/(α2+α)2
=(1/4+1)/(1/4)2
=20
說明:把題目給定的條件經(jīng)過適當變形,使之出現(xiàn)要求值的代數(shù)式且沒有其他字母,這樣就可以求出代數(shù)式的值。
2.3.2變換求值的代數(shù)式
例4已知x2-3x-2=0。那么,代數(shù)式[(x-1)3-x2+1]/(x-1)的值為( )。
解:[(x-1)3-x2+1]/(x-1)
=(x-1)2-(x+1)
=x2-3x
∵x2-3x-2=0,
∴x2-3x=2
故(x-1)3-x2+1/x-1=x2-3x=2。
說明:變換所求值的代數(shù)式,使它成為用已知條件中的式子表示的形式,然后代入求值。
2.4直接代入求值
直接代入法是做選擇題時的一種高效、準確的解題方法,即直接將選項中的答案一一帶入題目要求中,符合題意與題目要求的即為正確答案,因此,直接代入法也被稱為驗證法,可以有效地提高解題的準確性和做題的速度。
例5.求當α=-3,b=2/3時,代數(shù)式時代數(shù)式α2+ab+3b2的值。
分析:用宇母數(shù)值代替代數(shù)式中的字母按代數(shù)式指明的運算,計算出結果。
解:當α=-3,b=2/3時,
原式=(-3)2+(-3)×2/3+3×(2/3)2
=9-2+3×1/9
=25/3
評注: ①相應數(shù)字均應代人相應字母,特別是有兩個或兩個以上字母時,切不要代錯。②代入時除按已知給定的數(shù)值,將相應的字母換成相應的數(shù)字外,其他的運算符號,運算順序,原來的數(shù)值都不改變。③代數(shù)式中省去的“×”號或“?”號代入具體數(shù)后應恢復原來的“×”號,遇到字母取值是分數(shù)或者負數(shù)時,應根據(jù)實際情況添上括號。④代入時,一定要書寫規(guī)范,如當α=-3時,α2=(-3)2,而不是α2=-32,(2/3)2不等于22/3等,只有書寫規(guī)范,才能反映出代數(shù)式所隱含的運算順序。
2.5取特殊值代入求值
例6.已知-1
A.a+b B.a-b C.a+b2 D.a2+b
分析:取b=-1/2,a=1/2,分別代入四個選擇再計算得:A的值為0;B的值1;C的值為3/4;D的值為3/4。
解:選B。
例7.設(1+x)2(1-x)=a+bx+cx2+dx3,則a+b+c+d=?
分析:a+b+c+d恰好是a+bx+cx2+dx3當x=1時的值。故取x=1分別代入等式(1+x)2(1-x)=a+bx+cx2+dx3左邊是0,右邊是a+b+c+d,所以a+b+c+d=0。
解:填0。
評注:在選擇題與填空題中,由于不用計算過程,也可以用特殊值法來計算,即選取符合條件的字母的值,直接代入代數(shù)式得出答案。
3結束語
在初中數(shù)學中,經(jīng)常會用到代入法這種解題方法。而在一些數(shù)學解題方法中,除了代入消元法之外,還包括“微元法”、圖像解題法,利用幾何圖形或是函數(shù)方法來解答和計算題目。直接代入法、特殊值代入法以及整體代入法都是行之有效的解題方法,可以為學生解題帶來極大的便利。
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