劉繼征山東省高級教師。從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)和數(shù)學(xué)奧林匹克競賽輔導(dǎo)教學(xué)工作。多次獲得山東省數(shù)學(xué)競賽委員會頒發(fā)的優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎。在國內(nèi)各種報刊上發(fā)表論文多篇。
實數(shù)中,實數(shù)a的絕對值︱a︱≥0、實數(shù)a的偶次方(a)2n≥0(其中n為正整數(shù))、以及二次根式a≥0(其中a≥0).利用實數(shù)的這種非負(fù)數(shù)性質(zhì)解題,可起到化繁為簡,快捷求解的目的,現(xiàn)舉例加以說明.
1 利用二次根式的非負(fù)性解題
例1 若1x-2+5-x有意義,則x的取值范圍是.
分析 已知的代數(shù)式有意義,兩個被開方數(shù)x-2和5-x應(yīng)都不小于0,但是x-2又充當(dāng)分母,故x-2還須不等于0,只能大于0.這樣,可組成關(guān)于x的不等式組x-2>0,5-x≥0,求解該不等式組即可.
解 由題意,得
x-2>0,5-x≥0,
解得2 即為所求的x的取值范圍. 2 利用絕對值和二次根式的非負(fù)數(shù)性解題 例2 已知實數(shù)p滿足︱3-p︱+p-4=p,則p+14=. 分析 先利用二次根式求得p的取值范圍,再脫去絕對值符號,根據(jù)已知方程求得p的值,最后就可求得該二次根式的值了. 解 因為p-4≥0, 所以p≥4. 這樣原方程可變形為 p-3+p-4=p, 即p-4=3, 所以p-4=32, 則p=4+9=13, 所以p+14=27=33. 例3 已知;實數(shù)x,y滿足︱x+y+6︱+y2-4y+4=0,求代數(shù)式xy的值. 分析 由于︱x+y+6︱和y2-4y+4都是非負(fù)數(shù),且其和為0,兩者都須是零,列出關(guān)于x,y的方程組,求解即可. 解 由題意,得 ︱x+y+6︱≥0,和y2-4y+4≥0, 且兩者的和為0. 所以x+y+6=0,y2-4y+4=0, 解得x=-8,y=2. 因此xy=(-8)2=64. 3 利用完全平方數(shù)和二次根式的非負(fù)性解題 例4 已知實數(shù)x,y滿足23x+5y+2+(5x-y-6)2=0,求代數(shù)式x2021+y2022+(x+y)2023的值. 分析 利用二次根式和實數(shù)的偶次方均為非負(fù)數(shù),可知 23x+5y+2≥0, (5x-y-6)2≥0, 且其和為0,得出關(guān)于x、y的方程組,再求解該方程組即可. 解 由題意,知 23x+5y+2≥0, (5x-y-6)2≥0, 且其和為0, 所以有3x+5y+2=0,5x-y-6=0, 解得x=1,y=-1, 則x+y=0. 因此x2021+y2022(x+y)2023 =12021+(-1)2022+02023=2. 注 這里構(gòu)造出關(guān)于x,y的方程組是解題的關(guān)鍵. 4 利用二次根式的被開方數(shù)和二次根式的雙重非負(fù)性解題 例5 已知實數(shù)x,y和m滿足 5x+4y-4-a+4x+3y+a =x-4048+y-4048-x-y, 求a的值. 分析 根據(jù)等式右邊的二次根式,可得出x+y的值,變形原方程,并得出a與x+y的關(guān)系,求出a的值. 解 根據(jù)題意,得 x-4048+y≥0, 4048-x-y≥0, 所以x+y=4048. 這樣,原等式可變形為 5x+4y-4-a+4x+3y+a=0, 而5x+4y-4-a≥0, 4x+3y+a≥0, 且其和等于0, 所以有 5x+4y-4-a=0,4x+3y+a=0,①② 由①-②得 x+y-4-2a=0, 即4048-4-2a=0, 解得a=2022. 注 代入法及整體求解的數(shù)學(xué)思想方法是快捷求解本題的關(guān)鍵.