全國初中數(shù)學競賽輔導(初1)第01講有理數(shù)的巧算

1、第一講 有理數(shù)的巧算有理數(shù)運算是中學數(shù)學中一切運算的基礎它要求同學們在理解有理數(shù)的有關(guān)概念、法則的基礎上，能根據(jù)法則、公式等正確、迅速地進行運算不僅如此，還要善于根據(jù)題目條件，將推理與計算相結(jié)合，靈活巧妙地選擇合理的簡捷的算法解決問題，從而提高運算能力，發(fā)展思維的敏捷性與靈活性1括號的使用 在代數(shù)運算中，可以根據(jù)運算法則和運算律，去掉或者添上括號，以此來改變運算的次序，使復雜的問題變得較簡單例1 計算：分析 中學數(shù)學中，由于負數(shù)的引入，符號“+”與“-”具有了雙重涵義，它既是表示加法與減法的運算符號，也是表示正數(shù)與負數(shù)的性質(zhì)符號因此進行有理數(shù)運算時，一定要正確運用有理數(shù)的運算法則，尤其是要注意

2、去括號時符號的變化注意 在本例中的乘除運算中，常常把小數(shù)變成分數(shù)，把帶分數(shù)變成假分數(shù)，這樣便于計算例2 計算下式的值： 211×555+445×789+555×789+211×445分析 直接計算很麻煩，根據(jù)運算規(guī)則，添加括號改變運算次序，可使計算簡單本題可將第一、第四項和第二、第三項分別結(jié)合起來計算解 原式=(211×555+211×445)+(445×789+555×789) =211×(555+445)+(445+555)×789 =211×1000+1000×789

3、=1000×(211+789) =1 000 000說明 加括號的一般思想方法是“分組求和”，它是有理數(shù)巧算中的常用技巧例3 計算：S=1-2+3-4+(-1)n+1·n分析 不難看出這個算式的規(guī)律是任何相鄰兩項之和或為“1”或為“-1”如果按照將第一、第二項，第三、第四項，分別配對的方式計算，就能得到一系列的“-1”，于是一改“去括號”的習慣，而取“添括號”之法解 S=(1-2)+(3-4)+(-1)n+1·n下面需對n的奇偶性進行討論：當n為偶數(shù)時，上式是n2個(-1)的和，所以有當n為奇數(shù)時，上式是(n-1)2個(-1)的和，再加上最后一項(-1)n+1&#

4、183;n=n，所以有例4 在數(shù)1，2，3，1998前添符號“+”和“-”，并依次運算，所得可能的最小非負數(shù)是多少？分析與解 因為若干個整數(shù)和的奇偶性，只與奇數(shù)的個數(shù)有關(guān)，所以在1，2，3，1998之前任意添加符號“+”或“-”，不會改變和的奇偶性在1，2，3，1998中有1998÷2個奇數(shù)，即有999個奇數(shù)，所以任意添加符號“+”或“-”之后，所得的代數(shù)和總為奇數(shù)，故最小非負數(shù)不小于1現(xiàn)考慮在自然數(shù)n，n+1，n+2，n+3之間添加符號“+”或“-”，顯然n-(n+1)-(n+2)+(n+3)=0這啟發(fā)我們將1，2，3，1998每連續(xù)四個數(shù)分為一組，再按上述規(guī)則添加符號，即(1-2

5、-3+4)+(5-6-7+8)+(1993-1994-1995+1996)-1997+1998=1所以，所求最小非負數(shù)是1說明 本例中，添括號是為了造出一系列的“零”，這種方法可使計算大大簡化2用字母表示數(shù)我們先來計算(100+2)×(100-2)的值：(100+2)×(100-2)=100×100-2×100+2×100-4=1002-22這是一個對具體數(shù)的運算，若用字母a代換100，用字母b代換2，上述運算過程變?yōu)?(a+b)(a-b)=a2-ab+ab-b2=a2-b2于是我們得到了一個重要的計算公式 (a+b)(a-b)=a2-b2，

6、這個公式叫平方差公式，以后應用這個公式計算時，不必重復公式的證明過程，可直接利用該公式計算例5 計算 3001×2999的值解 3001×2999=(3000+1)(3000-1)=30002-12=8 999 999例6 計算 103×97×10 009的值解 原式=(100+3)(100-3)(10000+9)=(1002-9)(1002+9)=1004-92=99 999 919例7 計算：分析與解 直接計算繁仔細觀察，發(fā)現(xiàn)分母中涉及到三個連續(xù)整數(shù)：12 345，12 346，12 347可設字母n=12 346，那么12 345=n-1，12 3

7、47=n+1，于是分母變?yōu)閚2-(n-1)(n+1)應用平方差公式化簡得n2-(n2-12)=n2-n2+1=1，即原式分母的值是1，所以原式=24 690例8 計算：(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)分析 式子中2，22，24，每一個數(shù)都是前一個數(shù)的平方，若在(2+1)前面有一個(2-1)，就可以連續(xù)遞進地運用(a+b)(a-b)=a2-b2了解 原式=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)×(216+1)(232+1) =(22-1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)×(232+1) =(24-1

8、)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)= =(232-1)(232+1) =264-1例9 計算：分析 在前面的例題中，應用過公式 (a+b)(a-b)=a2-b2這個公式也可以反著使用，即 a2-b2=(a+b)(a-b)本題就是一個例子通過以上例題可以看到，用字母表示數(shù)給我們的計算帶來很大的益處下面再看一個例題，從中可以看到用字母表示一個式子，也可使計算簡化例10 計算：我們用一個字母表示它以簡化計算 3觀察算式找規(guī)律例11 某班20名學生的數(shù)學期末考試成績?nèi)缦?，請計算他們的總分與平均分87，91，94，88，93，91，89，87，92，86，90，92，88，90，91

9、，86，89，92，95，88分析與解 若直接把20個數(shù)加起來，顯然運算量較大，粗略地估計一下，這些數(shù)均在90上下，所以可取90為基準數(shù)，大于90的數(shù)取“正”，小于90的數(shù)取“負”，考察這20個數(shù)與90的差，這樣會大大簡化運算所以總分為90×20+(-3)+1+4+(-2)+3+1+(-1)+(-3)+2+(-4)+0+2+(-2)+0+1+(-4)+(-1)+2+5+(-2)=1800-1=1799，平均分為 90+(-1)÷20=89.95例12 計算1+3+5+7+1997+1999的值 分析 觀察發(fā)現(xiàn)：首先算式中，從第二項開始，后項減前項的差都等于2；其次算式中首末

10、兩項之和與距首末兩項等距離的兩項之和都等于2000，于是可有如下解法解 用字母S表示所求算式，即S=1+3+5+1997+1999 再將S各項倒過來寫為 S=1999+1997+1995+3+1 將，兩式左右分別相加，得2S=(1+1999)+(3+1997)+(1997+3)+(1999+1)=2000+2000+2000+2000(500個2000)=2000×500從而有 S=500 000說明 一般地，一列數(shù)，如果從第二項開始，后項減前項的差都相等(本題3-1=5-3=7-5=1999-1997，都等于2)，那么，這列數(shù)的求和問題，都可以用上例中的“倒寫相加”的方法解決例13

11、 計算 1+5+52+53+599+5100的值分析 觀察發(fā)現(xiàn)，上式從第二項起，每一項都是它前面一項的5倍如果將和式各項都乘以5，所得新和式中除個別項外，其余與原和式中的項相同，于是兩式相減將使差易于計算解 設S=1+5+52+599+5100， 所以5S=5+52+53+5100+5101 得 4S=5101-1，說明 如果一列數(shù)，從第二項起每一項與前一項之比都相等(本例中是都等于5)，那么這列數(shù)的求和問題，均可用上述“錯位相減”法來解決例14 計算：分析 一般情況下，分數(shù)計算是先通分本題通分計算將很繁，所以我們不但不通分，反而利用如下一個關(guān)系式來把每一項拆成兩項之差，然后再計算，這種方法叫

12、做拆項法 解 由于 所以說明 本例使用拆項法的目的是使總和中出現(xiàn)一些可以相消的相反數(shù)的項，這種方法在有理數(shù)巧算中很常用練習一1計算下列各式的值：(1)-1+3-5+7-9+11-1997+1999；(2)11+12-13-14+15+16-17-18+99+100；(3)1991×1999-1990×2000；(4)4726342+472 6352-472 633×472 635-472 634×472 636； (6)1+4+7+244； 2某小組20名同學的數(shù)學測驗成績?nèi)缦拢囉嬎闼麄兊钠骄?1，72，77，83，73，85，92，84，75，63

13、，76，97，80，90，76，91，86，78，74，85絕對值是初中代數(shù)中的一個基本概念，在求代數(shù)式的值、化簡代數(shù)式、證明恒等式與不等式，以及求解方程與不等式時，經(jīng)常會遇到含有絕對值符號的問題，同學們要學會根據(jù)絕對值的定義來解決這些問題下面我們先復習一下有關(guān)絕對值的基本知識，然后進行例題分析一個正實數(shù)的絕對值是它本身；一個負實數(shù)的絕對值是它的相反數(shù)；零的絕對值是零即絕對值的幾何意義可以借助于數(shù)軸來認識，它與距離的概念密切相關(guān)在數(shù)軸上表示一個數(shù)的點離開原點的距離叫這個數(shù)的絕對值結(jié)合相反數(shù)的概念可知，除零外，絕對值相等的數(shù)有兩個，它們恰好互為相反數(shù)反之，相反數(shù)的絕對值相等也成立由此還可得到一個

14、常用的結(jié)論：任何一個實數(shù)的絕對值是非負數(shù)例1 a，b為實數(shù)，下列各式對嗎？若不對，應附加什么條件？(1)a+b=a+b；(2)ab=ab；(3)a-b=b-a；(4)若a=b，則a=b；(5)若ab，則ab；(6)若ab，則ab解 (1)不對當a，b同號或其中一個為0時成立(2)對(3)對(4)不對當a0時成立(5)不對當b0時成立(6)不對當ab0時成立例2 設有理數(shù)a，b，c在數(shù)軸上的對應點如圖1-1所示，化簡b-a+a+c+c-b解 由圖1-1可知，a0，b0，c0，且有cab0根據(jù)有理數(shù)加減運算的符號法則，有b-a0，ac0，c-b0再根據(jù)絕對值的概念，得b-a=a-b，a+c=-(a

15、+c)，c-b=b-c于是有 原式=(a-b)-(a+c)+(b-c)=a-b-a-c+b-c=-2c例3 已知x-3，化簡：分析 這是一個含有多層絕對值符號的問題，可從里往外一層一層地去絕對值符號解 原式=3+2+(1+x)(因為1+x0) =3+3+x =3-(3+x)(因為3+x0) =-x=-x解 因為 abc0，所以a0，b0，c0(1)當a，b，c均大于零時，原式=3；(2)當a，b，c均小于零時，原式=-3；(3)當a，b，c中有兩個大于零，一個小于零時，原式=1；(4)當a，b，c中有兩個小于零，一個大于零時，原式=-1說明 本例的解法是采取把a，b，c中大于零與小于零的個數(shù)分

16、情況加以解決的，這種解法叫作分類討論法，它在解決絕對值問題時很常用例5 若x=3，y=2，且x-y=y-x，求x+y的值解 因為x-y0，所以y-x0，yx由x=3，y=2可知，x0，即x=-3(1)當y=2時，x+y=-1；(2)當y=-2時，x+y=-5所以x+y的值為-1或-5例6 若a，b，c為整數(shù)，且a-b19+c-a99=1，試計算c-a+a-b+b-c的值解 a，b，c均為整數(shù)，則a-b，c-a也應為整數(shù)，且a-b19，c-a99為兩個非負整數(shù)，和為1，所以只能是 a-b19=0且c-a99=1， 或 a-b19=1且c-a99=0 由有a=b且c=a±1，于是b-c=

17、c-a=1；由有c=a且a=b±1，于是b-c=a-b=1無論或都有b-c=1且a-b+c-a=1，所以 c-a+a-b+b-c=2解 依相反數(shù)的意義有x-y+3x+y-1999因為任何一個實數(shù)的絕對值是非負數(shù)，所以必有x-y+3=0且x+y-1999=0即由有x-y=-3，由有x+y=1999-得 2y=2002， y=1001，所以 例8 化簡：3x+1+2x-1分析 本題是兩個絕對值和的問題解題的關(guān)鍵是如何同時去掉兩個絕對值符號若分別去掉每個絕對值符號，則是很容易的事例如，化簡3x+1，只要考慮3x+1的正負，即可去掉絕對值符號這里我們?yōu)槿齻€部分(如圖12所示)，即這樣我們就可

18、以分類討論化簡了原式=-(3x+1)-(2x-1)=5x；原式=(3x+1)-(2x-1)=x+2； 原式=(3x+1)+(2x-1)=5x即說明 解這類題目，可先求出使各個絕對值等于零的變數(shù)字母的值，即先求出各個分界點，然后在數(shù)軸上標出這些分界點，這樣就將數(shù)軸分成幾個部分，根據(jù)變數(shù)字母的這些取值范圍分類討論化簡，這種方法又稱為“零點分段法”例9 已知y=2x+6+x-1-4x+1，求y的最大值分析 首先使用“零點分段法”將y化簡，然后在各個取值范圍內(nèi)求出y的最大值，再加以比較，從中選出最大者解 有三個分界點：-3，1，-1(1)當x-3時，y=-(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=x-1

19、，由于x-3，所以y=x-1-4，y的最大值是-4(2)當-3x-1時，y=(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=5x+11，由于-3x-1，所以-45x+116，y的最大值是6(3)當-1x1時，y=(2x+6)-(x-1)-4(x+1)=-3x+3，由于-1x1，所以0-3x+36，y的最大值是6(4)當x1時，y=(2x+6)+(x-1)-4(x+1)=-x+1，由于x1，所以1-x0，y的最大值是0綜上可知，當x=-1時，y取得最大值為6例10 設abcd，求x-a+x-b+x-c+x-d的最小值分析 本題也可用“零點分段法”討論計算，但比較麻煩若能利用x-a，x-b，x-c，x-d

20、的幾何意義來解題，將顯得更加簡捷便利解 設a，b，c，d，x在數(shù)軸上的對應點分別為A，B，C，D，X，則x-a表示線段AX之長，同理，x-b，x-c，x-d分別表示線段BX，CX，DX之長現(xiàn)要求x-a，x-b，x-c，x-d之和的值最小，就是要在數(shù)軸上找一點X，使該點到A，B，C，D四點距離之和最小因為abcd，所以A，B，C，D的排列應如圖13所示：所以當X在B，C之間時，距離和最小，這個最小值為AD+BC，即(d-a)+(c-b)例11 若2x+4-5x+1-3x+4的值恒為常數(shù)，求x該滿足的條件及此常數(shù)的值分析與解 要使原式對任何數(shù)x恒為常數(shù)，則去掉絕對值符號，化簡合并時，必須使含x的項

21、相加為零，即x的系數(shù)之和為零故本題只有2x-5x+3x=0一種情況因此必須有 4-5x=4-5x且1-3x=3x-1 故x應滿足的條件是此時 原式=2x+(4-5x)-(1-3x)+4 =7練習二1x是什么實數(shù)時，下列等式成立：(1)(x-2)+(x-4)=x-2+x-4；(2)(7x+6)(3x-5)=(7x+6)(3x-5)2化簡下列各式： (2)x+5+x-7+x+103若ab0，化簡a+b-1-3-a-b4已知y=x+3+x-2-3x-9，求y的最大值5設T=x-p+x-15+x-p-15，其中0p15，對于滿足px15的x來說，T的最小值是多少？6已知ab，求x-a+x-b的最小值7

22、不相等的有理數(shù)a，b，c在數(shù)軸上的對應點分別為A，B，C，如果a-b+b-c=a-c，那么B點應為( )(1)在A，C點的右邊；(2)在A，C點的左邊；(3)在A，C點之間；(4)以上三種情況都有可能第四講 一元一次方程方程是中學數(shù)學中最重要的內(nèi)容最簡單的方程是一元一次方程，它是進一步學習代數(shù)方程的基礎，很多方程都可以通過變形化為一元一次方程來解決本講主要介紹一些解一元一次方程的基本方法和技巧用等號連結(jié)兩個代數(shù)式的式子叫等式如果給等式中的文字代以任何數(shù)值，等式都成立，這種等式叫恒等式一個等式是否是恒等式是要通過證明來確定的如果給等式中的文字(未知數(shù))代以某些值，等式成立，而代以其他的值，則等式

23、不成立，這種等式叫作條件等式條件等式也稱為方程使方程成立的未知數(shù)的值叫作方程的解方程的解的集合，叫作方程的解集解方程就是求出方程的解集只含有一個未知數(shù)(又稱為一元)，且其次數(shù)是1的方程叫作一元一次方程任何一個一元一次方程總可以化為ax=b(a0)的形式，這是一元一次方程的標準形式(最簡形式)解一元一次方程的一般步驟：(1)去分母；(2)去括號；(3)移項；(4)合并同類項，化為最簡形式ax=b；(5)方程兩邊同除以未知數(shù)的系數(shù)，得出方程的解 一元一次方程ax=b的解由a，b的取值來確定： (2)若a=0，且b=0，方程變?yōu)?·x=0，則方程有無數(shù)多個解；(3)若a=0，且b0，方程變

24、為0·x=b，則方程無解例1 解方程解法1 從里到外逐級去括號去小括號得去中括號得 去大括號得 解法2 按照分配律由外及里去括號去大括號得化簡為 去中括號得 去小括號得 例2 已知下面兩個方程3(x+2)=5x，4x-3(a-x)=6x-7(a-x) 有相同的解，試求a的值分析 本題解題思路是從方程中求出x的值，代入方程，求出a的值解 由方程可求得3x-5x=-6，所以x=3由已知，x=3也是方程的解，根據(jù)方程解的定義，把x=3代入方程時，應有4×3-3(a-3)=6×3-7(a-3)，7(a-3)-3(a-3)=18-12，例3 已知方程2(x+1)=3(x-1

25、)的解為a+2，求方程22(x+3)-3(x-a)=3a的解解 由方程2(x+1)=3(x-1)解得x=5由題設知a+2=5，所以a=3于是有22(x+3)-3(x-3)=3×3，-2x=-21，例4 解關(guān)于x的方程(mx-n)(m+n)=0分析 這個方程中未知數(shù)是x，m，n是可以取不同實數(shù)值的常數(shù)，因此需要討論m，n取不同值時，方程解的情況解 把原方程化為 m2x+mnx-mn-n2=0，整理得 m(m+n)x=n(m+n)當m+n0，且m=0時，方程無解；當m+n=0時，方程的解為一切實數(shù)說明 含有字母系數(shù)的方程，一定要注意字母的取值范圍解這類方程時，需要從方程有唯一解、無解、無

26、數(shù)多個解三種情況進行討論例5 解方程 (a+x-b)(a-b-x)=(a2-x)(b2+x)-a2b2分析 本題將方程中的括號去掉后產(chǎn)生x2項，但整理化簡后，可以消去x2，也就是說，原方程實際上仍是一個一元一次方程解 將原方程整理化簡得 (a-b)2-x2=a2b2+a2x-b2x-x2-a2b2， 即 (a2-b2)x=(a-b)2(1)當a2-b20時，即a±b時，方程有唯一解(2)當a2-b2=0時，即a=b或a=-b時，若a-b0，即ab，即a=-b時，方程無解；若a-b=0，即a=b，方程有無數(shù)多個解例6 已知(m2-1)x2-(m+1)x+8=0是關(guān)于x的一元一次方程，求

27、代數(shù)式199(m+x)(x-2m)+m的值解 因為(m2-1)x2-(m+1)x+8=0是關(guān)于x的一元一次方程，所以m2-1=0，即m=±1(1)當m=1時，方程變?yōu)?2x+8=0，因此x=4，代數(shù)式的值為199(1+4)(4-2×1)+1=1991；(2)當m=-1時，原方程無解所以所求代數(shù)式的值為1991例7 已知關(guān)于x的方程a(2x-1)=3x-2無解，試求a的值解 將原方程變形為 2ax-a=3x-2，即 (2a-3)x=a-2由已知該方程無解，所以 例8 k為何正數(shù)時，方程k2x-k2=2kx-5k的解是正數(shù)？來確定： (1)若b=0時，方程的解是零；反之，若方程

28、ax=b的解是零，則b=0成立(2)若ab0時，則方程的解是正數(shù)；反之，若方程ax=b的解是正數(shù)，則ab0成立(3)若ab0時，則方程的解是負數(shù)；反之，若方程ax=b的解是負數(shù)，則ab0成立解 按未知數(shù)x整理方程得 (k2-2k)x=k2-5k要使方程的解為正數(shù)，需要 (k2-2k)(k2-5k)0看不等式的左端 (k2-2k)(k2-5k)=k2(k-2)(k-5)因為k20，所以只要k5或k2時上式大于零，所以當k2或k5時，原方程的解是正數(shù)，所以k5或0k2即為所求例9 若abc=1，解方程解 因為abc=1，所以原方程可變形為化簡整理為 化簡整理為 說明 像這種帶有附加條件的方程，求解

29、時恰當?shù)乩酶郊訔l件可使方程的求解過程大大簡化例10 若a，b，c是正數(shù)，解方程解法1 原方程兩邊乘以abc，得到方程ab(x-a-b)+bc(x-b-c)+ac(x-c-a)=3abc移項、合并同類項得abx-(a+b+c)+bcx-(a+b+c)+acx-(a+b+c)=0，因此有 x-(a+b+c)(ab+bc+ac)=0因為a0，b0，c0，所以ab+bc+ac0，所以x-(a+b+c)=0，即x=a+b+c為原方程的解解法2 將原方程右邊的3移到左邊變?yōu)?3，再拆為三個“-1”，并注意到其余兩項做類似處理設m=a+b+c，則原方程變形為所以即x-(a+b+c)=0 所以x=a+b+c

30、為原方程的解說明 注意觀察，巧妙變形，是產(chǎn)生簡單優(yōu)美解法所不可缺少的基本功之一例11 設n為自然數(shù)，x表示不超過x的最大整數(shù)，解方程：分析 要解此方程，必須先去掉 ，由于n是自然數(shù)，所以n與(n+1) ，nx都是整數(shù)，所以x必是整數(shù)解 根據(jù)分析，x必為整數(shù)，即x=x，所以原方程化為合并同類項得故有所以x=n(n+1)為原方程的解例12 已知關(guān)于x的方程 且a為某些自然數(shù)時，方程的解為自然數(shù)，試求自然數(shù)a的最小值解 由原方程可解得 a最小，所以x應取x=160所以 所以滿足題設的自然數(shù)a的最小值為2練習四1解下列方程：* 2解下列關(guān)于x的方程：(1)a2(x-2)-3a=x+1； 4當k取何值時

31、，關(guān)于x的方程3(x+1)=5-kx，分別有：(1)正數(shù)解；(2)負數(shù)解；(3)不大于1的解二元及多元(二元以上)一次方程組的求解，主要是通過同解變形進行消元，最終轉(zhuǎn)化為一元一次方程來解決所以，解方程組的基本思想是消元，主要的消元方法有代入消元和加減消元兩種，下面結(jié)合例題予以介紹例1 解方程組 解 將原方程組改寫為由方程得x=6+4y，代入化簡得11y-4z=-19 由得2y+3z=4 ×3+×4得 33y+8y=-57+16，所以 y=-1將y=-1代入，得z=2將y=-1代入，得x=2所以為原方程組的解說明 本題解法中，由，消x時，采用了代入消元法；解，組成的方程組時，

32、若用代入法消元，無論消y，還是消z，都會出現(xiàn)分數(shù)系數(shù)，計算較繁，而利用兩個方程中z的系數(shù)是一正一負，且系數(shù)的絕對值較小，采用加減消元法較簡單解方程組消元時，是使用代入消元，還是使用加減消元，要根據(jù)方程的具體特點而定，靈活地采用各種方法與技巧，使解法簡捷明快例2 解方程組解法1 由，消x得由，消元，得解之得 將y=2代入得x=1將z=3代入得u=4所以 解法2 由原方程組得所以 x=5-2y=5-2(8-2z) =-11+4z=-11+4(11-2u) =33-8u=33-8(6-2x)=-15+16x， 即x=-15+16x，解之得x=1將x=1代入得u=4將u=4代入得z=3將z=3代入得y

33、=2所以 為原方程組的解解法3 +得x+y+z+u=10， 由-(+)得y+u=6， 由×2-得4y-u=4， +得y=2以下略說明 解法2很好地利用了本題方程組的特點，解法簡捷、流暢例3 解方程組分析與解 注意到各方程中同一未知數(shù)系數(shù)的關(guān)系，可以先得到下面四個二元方程： +得x+u=3， +得y+v=5， +得z+x=7， +得u+y=9 又+得x+y+z+u+v=15 -得z=7，把z=7代入得x=0，把x=0代入得u=3，把u=3代入得y=6，把y=6代入得v=-1所以為原方程組的解例4 解方程組解法1 ×2+得 由得 代入得 為原方程組的解為原方程組的解說明 解法1

34、稱為整體處理法，即從整體上進行加減消元或代入消為換元法，也就是干脆引入一個新的輔助元來代替原方程組中的“整體元”，從而簡化方程組的求解過程 例5 已知 分析與解 一般想法是利用方程組求出x，y，z的值之后，代入所求的代數(shù)式計算但本題中方程組是由三個未知數(shù)兩個方程組成的，因此無法求出x，y，z的確定有限解，但我們可以利用加減消元法將原方程組變形-消去x得 ×3+消去y得 ×5+×3消去z得 例6 已知關(guān)于x，y的方程組分別求出當a為何值時，方程組(1)有唯一一組解；(2)無解；(3)有無窮多組解分析 與一元一次方程一樣，含有字母系數(shù)的一次方程組求解時也要進行討論，一

35、般是通過消元，歸結(jié)為一元一次方程ax=b的形式進行討論但必須特別注意，消元時，若用含有字母的式子去乘或者去除方程的兩邊時，這個式子的值不能等于零解 由得 2y=(1+a)-ax， 將代入得 (a-2)(a+1)x=(a-2)(a+2) (1)當(a-2)(a+1)0，即a2且a-1時，方程有因而原方程組有唯一一組解(2)當(a-2)(a+1)=0且(a-2)(a+2)0時，即a=-1時，方程無解，因此原方程組無解(3)當(a-2)(a+1)=0且(a-2)(a+2)=0時，即a=2時，方程有無窮多個解，因此原方程組有無窮多組解例7 已知關(guān)于x，y的二元一次方程(a-1)x+(a+2)y+5-2

36、a=0，當a每取一個值時，就有一個方程，而這些方程有一個公共解，試求出這個公共解解法1 根據(jù)題意，可分別令a=1，a=-2代入原方程得到一個方程組 將x=3，y=-1代入原方程得(a-1)·3+(a+2)·(-1)+5-2a=0所以對任何a值 都是原方程的解說明 取a=1為的是使方程中(a-1)x=0，方程無x項，可直接求出y值；取a=-2的道理類似解法2 可將原方程變形為a(x+y-2)-(x-2y-5)=0由于公共解與a無關(guān)，故有例8 甲、乙兩人解方程組原方程的解分析與解 因為甲只看錯了方程中的a，所以甲所得到的解4×(-3)-b×(-1)=-2 a

37、×5+5×4=13 解由，聯(lián)立的方程組得所以原方程組應為 練習五1解方程組2若x1，x2，x3，x4，x5滿足方程組試確定3x4+2x5的值3將式子3x2+2x-5寫成a(x+1)2+b(x+1)+c的形式，試求4k為何值時，方程組有唯一一組解；無解；無窮多解？第六講 一次不等式(不等式組)的解法不等式和方程一樣，也是代數(shù)里的一種重要模型在概念方面，它與方程很類似，尤其重要的是不等式具有一系列基本性質(zhì)，而且“數(shù)學的基本結(jié)果往往是一些不等式而不是等式”本講是系統(tǒng)學習不等式的基礎下面先介紹有關(guān)一次不等式的基本知識，然后進行例題分析1不等式的基本性質(zhì) 這里特別要強調(diào)的是在用一個不

38、等于零的數(shù)或式子去乘(或去除)不等式時，一定要注意它與等式的類似性質(zhì)上的差異，即當所乘(或除)的數(shù)或式子大于零時，不等號方向不變(性質(zhì)(5)；當所乘(或除)的數(shù)或式子小于零時，不等號方向要改變(性質(zhì)(6)2區(qū)間概念在許多情況下，可以用不等式表示數(shù)集和點集如果設a，b為實數(shù)，且ab，那么(1)滿足不等式axb的數(shù)x的全體叫作一個開區(qū)間，記作(a，b)如圖14(a)(2)滿足不等式axb的數(shù)x的全體叫作一個閉區(qū)間，記作a，b如圖14(b)(3)滿足不等式axb(或axb)的x的全體叫作一個半開半閉區(qū)間，記作(a，b(或a，b)如圖14(c)，(d) 3一次不等式的一般解法一元一次不等式像方程一樣，

39、經(jīng)過移項、合并同類項、整理后，總可以寫成下面的標準型：axb，或axb為確定起見，下面僅討論前一種形式 一元一次不等式axb (3)當a=0時， 用區(qū)間表示為(-，+)例1 解不等式 解 兩邊同時乘以6得12(x+1)+2(x-2)21x-6，化簡得-7x-14，兩邊同除以-7，有x2所以不等式的解為x2，用區(qū)間表示為(-，2例2 求不等式 的正整數(shù)解正整數(shù)解，所以原不等式的正整數(shù)解為x=1，2，3例3 解不等式 分析與解 因y2+10，所以根據(jù)不等式的基本性質(zhì)有 例4 解不等式 為x+27，解為x5這種錯誤沒有考慮到使原不等式有意義的條件：x6 解 將原不等式變形為 解之得所以原不等式的解為

40、x5且x6例5 已知2(x-2)-3(4x-1)=9(1-x)，且yx+9，試比較 解 首先解關(guān)于x的方程得x=-10將x=-10代入不等式得 y-10+9，即y-1例6 解關(guān)于x的不等式： 解 顯然a0，將原不等式變形為 3x+3-2a2a-2ax， 即 (3+2a)x(2a+3)(a-1)說明 對含有字母系數(shù)的不等式的解，也要分情況討論例7 已知a，b為實數(shù)，若不等式(2a-b)x+3a-4b0解 由(2a-b)x+3a-4b0得 (2a-b)x4b-3a由可求得 將代入得 所以b0于是不等式(a-4b)x+2a-3b0可變形為因為b0，所以 下面舉例說明不等式組的解法不等式組的解是不等式

41、組中所有不等式解的公共部分若不等式組由兩個不等式組成，分別解出每一個不等式，其解總可以歸納成以下四種情況之一(不妨設)：解分別為：x；x；x；無解如圖15(a)，(b)，(c)，(d)所示若不等式組由兩個以上不等式組成，其解可由下面兩種方法求得：(1)轉(zhuǎn)化為求兩兩不等式解的公共部分如求解 (2)不等式組的解一般是個區(qū)間，求解的關(guān)鍵是確定區(qū)間的上界與下界，如求解確定上界：由x4，x8，x5，x2，從4，8，5，2這四個數(shù)中選最小的數(shù)作為上界，即x2確定下界：由x-4，x-6，x0，x-3從-4，-6，0，-3中選最大的數(shù)作為下界，即x0確定好上、下界后，則原不等式組的解為：0x2不等式組中不等式

42、的個數(shù)越多，(2)越有優(yōu)越性例8 解不等式組 解 原不等式組可化為 解之得 例9 解關(guān)于x的不等式組 解 解得4mx11， 解得 3mx8 (1)當m=0時，變?yōu)樵坏仁浇M無解(2)當m0時，變形為 (3)當m0時，由，得練習六1解下列不等式或不等式組：第八講 不等式的應用不等式與各個數(shù)學分支都有密切的聯(lián)系，利用“大于”、“小于”關(guān)系，以及不等式一系列的基本性質(zhì)能夠解決許多有趣的問題，本講主要結(jié)合例題介紹一下這方面的應用例1 已知x0，-1y0，將x，xy，xy2按由小到大的順序排列分析 用作差法比較大小，即若a-b0，則ab；若a-b0，則ab解 因為x-xy=x(1-y)，并且x0，-1y

43、0，所以x(1-y)0，則xxy因為xy2-xy=xy(y-1)0，所以xy2xy因為x-xy2=x(1+y)(1-y)0，所以xxy2綜上有xxy2xy例2 若試比較A，B的大小顯然，2xy，y0，所以2x-y0，所以A-B0，AB例3 若正數(shù)a，b，c滿足不等式組試確定a，b，c的大小關(guān)系解+c得+a得+b得由，得所以 ca同理，由，得bC所以a，b，c的大小關(guān)系為bca例4 當k取何值時，關(guān)于x的方程3(x+1)=5-kx分別有(1)正數(shù)解；(2)負數(shù)解；(3)不大于1的解解 將原方程變形為(3+k)x=2(1)當 3+k0，即 k-3時，方程有正數(shù)解(2)當3+k0，即k-3時，方程有

44、負數(shù)解(3)當方程解不大于1時，有所以1+k，3+k應同號，即得解為k-1或k-3注意 由于不等式是大于或等于零，所以分子1+k可以等于零，而分母是不能等于零的。例5已知求x-1-x+3的最大值和最小值 x-1-x+3 達到最大值4結(jié)合x-3時的情形，得到：在已說明 對含有絕對值符號的問題，無法統(tǒng)一處理一般情況下，是將實數(shù)軸分成幾個區(qū)間，分別進行討論，即可脫去絕對值符號例6 已知x，y，z為非負實數(shù)，且滿足x+y+z=30，3x+y-z=50求u=5x+4y+2z的最大值和最小值解 將已知的兩個等式聯(lián)立成方程組所以+得4x+2y=80，y=40-2x將y=40-2x代入可解得z=x-10因為y

45、，z均為非負實數(shù)，所以解得 10x20于是u=5x+4y+2z=5x+4(40-2x)+2(x-10)=-x+140當x值增大時，u的值減??；當x值減小時，u的值增大故當x=10時，u有最大值130；當x=20時，u有最小值120例7 設a，b，c，d均為整數(shù)，且關(guān)于x的四個方程(a-2b)x=1，(b-3c)x=1，(c-4d)x=1，x+100=d的根都是正數(shù)，試求a可能取得的最小值是多少？解 由已知(a-2b)x=1，且根x0，所以a-2b0，又因為a，b均為整數(shù)，所以a-2b也為整數(shù)，所以a-2b1，即a2b+1同理可得，b3c+1，c4d+1，d101所以a2b+12(3c+1)+1

46、=6c+36(4d+1)+3=24d+924×101+9=2433，故a可能取得的最小值為2433求pq的值解 由已知所以 21q30p22q因為p，q都為自然數(shù)，所以當q分別等于1，2，3，4，5，6時，無適當?shù)膒值使21q30p22q成立當q7時，14730p154，取p=5可使該不等式成立所以q最小為7，此時p=5于是 pq=5×7=35例9 已知：bc，1ab+ca+1，求證： ba分析與證明 要學會充分利用不等式的基本性質(zhì)，按照一定的邏輯順序來展開推理論證因為bc，所以2bb+c，所以由b+ca+1得2ba+1，所以由1a得1+a2a，所以2b1+a2a，即ba成

47、立分析與解 由題設可知x1，y2，z3，所以又x3時，也不成立，故x只能為2當x=2時，令y=3，則z=6當 x=2，y4時，不成立故本題只有一組解，即x=2，y=3，z=6例11 某地區(qū)舉辦初中數(shù)學聯(lián)賽，有A，B，C，D四所中學參加，選手中， A， B兩校共16名；B，C兩校共 20名； C， D兩校共34名，并且各校選手人數(shù)的多少是按A，B，C，D中學的順序選派的，試求各中學的選手人數(shù)解 設A，B，C，D四校的選手人數(shù)分別為x，y，z，u據(jù)題意有由，可知，x+yy+z，所以xz又由于人數(shù)的多少是按A，B，C，D四校的順序選派的，所以有xyzu由與xy得16-y=xy，所以y8由與yz得20

48、-y=zy，所以y10于是8y10，所以y=9(因為人數(shù)是整數(shù))將y=9代入，可知x=7，z=11，再由有u=23故A校7人，B校9人，C校11人，D校23人注意到x只能取1，2，3，4，9這九個數(shù)字，所以x=2，所以所以y=1，z=4所以x=2，y=1，z=4練習八1如果abc，并且xyz，那么在四個代數(shù)式(1) ax+by+cz；(2)ax+bz+cy；(3) ay+bx+cz；(4) az+bx+cy中哪一個的值最大？2不等式10(x+4)+x62的正整數(shù)解是方程2(a+x)-3x=a+13已知y=x+2+x-1-3x-6，求y的最大值4已知x，y，z都為自然數(shù)，且xy，當x+y=1998，z-x=2000時，求x+y+z的最大值5若x+y+z0，xy+yz+zx0，xyz0，試證：x0，y0，z0能值之和是多少？第十一講 線段與角線段與角是初中平面幾何中兩個非常基本的概念，這兩個概念在日常生活中有著廣泛的應用小明做作業(yè)需要買一些文具在他家的左邊200米處有一家文具店，他從家出發(fā)向文具店走去，走到一半發(fā)現(xiàn)忘了帶錢，又回家取錢買了文具后回到家中問小明共走了多長的路程？在高層建筑中，一般都設有電梯，人們上樓一般都乘坐電梯，你想過嗎，設計電梯與線段的什么性質(zhì)有關(guān)？鐘表是大家熟悉的計時工具，你可曾觀察過在2點到3點之間什么時候時針與分針重合？什么時