警告

本笔记暂未完成,会在本周周末缓慢完成。

第一题

题面

根式 方程 一元二次方程 完全平方 换元

第一小题

已知 ,求 的值。

第二小题

已知 ,求 的值。

解法

第一小题

注意

好渴鹅使用了是在直接计算与简便方法直接折中的方式,换元法。使用换元法后可以使直接计算的复杂程度低于简便计算,且无脑。

提示

本题中的「得到」部分指「能推出」(即符号 )而非「等价」,即 能推出 不一定能推出

首先我们发现两个根式里面,,因此我们令 ,原式则可以变为 。两边同时平方,得到

和根式移一下,得到 。再平方,得到

此时方程就能解了,移项得到 ,解得 。代入 的定义式中,得到 ,变形得到 ,最终解得

注意:此时一定要将 的所有值代入原式内进行验算,因为实际上运算平方会扩大解集,这也代表着所有解必定会在平方之后内的解集内,但是平方之后的解集内并不是所有解都能满足条件(即相反数的平方相等,立方没这个问题),因此需要验算。经过验算 这个答案没有问题。

第二小题

有了第一小题的经验,第二小题就很简单了。令 ,则原式可以写成 。两边平方得到

和根式移一下,得到 。再平方,得到

解得 ,代入 的定义式的 ,简化为 ,解得 ,也就是 。代入方程验算,均没有问题。

总结

对于这种两个根号相加的复杂一元二次方程,如果你的计算能力不足,不喜欢太长的方程,由不会使用数形结合的方法求解,那么换元法就是一个不错的选择。需要注意的就是 第一小题 的注意里面的内容,对于方程,如果两边同时平方了可能会扩大解集,这时候可以选择将求出的解代入进去验算。(同样有这种问题的还有绝对值方程,使用平方法的时候也需要注意)

第三题

题面

分类讨论

已知 ,求 的值。

解法

我们很容易可以猜出 为其中的一个解,因为一个不为 的数的 次方等于 。但是如果你仅限于这样,那么等待你的就是一把大叉,毕竟答案不应该只有这么一个。对于本题,我们需要分类讨论思想。

  • 第一种情况:任意不为 的数的 次方为 ,那么则有 ,解得 为其中一个解。
  • 第二种情况 的任意次方仍为 ,那么有 ,解得 为其中一个解。
  • 第三种情况:这也是最容易漏的一种情况,则是 的偶数次方为 ,有 ,解得

综上, 的值为

总结

好渴鹅在课上已经想出了第一二种情况,但是第三种情况始终没有思考出来,对于这个「偶数平方」的细节也需要加倍注意,不能在这种题目上丢分。

第四题

一元二次方程

题面

已知 ,求 的值。

解法

首先我们肯定不会去解出方程之后代入,虽然简单又暴力,但是好渴鹅的垃圾运算水平不支持他使用这种解法,因此我们考虑对方程变形,得到

欸,思路不就来了吗?我们把 带入到代数式当中,其等价于 ,我们再通分、相加,正好使用平方差公式,得到 ,再将 代入其中就可以得到 ,即

总结

本道题好渴鹅在课堂上已经想到了将 进行代入,但是好渴鹅在后面的想法不是通分相加,而是将其全部乘上 。虽然分母没有了但是仍然需要对方程进行求解,而上述方法就没有这个问题。因此我们对于含有分式的代数式一定要先通分,一个是为了防止算错,一个是查看是否不需要乘上分母也可以解决问题。

第五题

方程 因式分解

题面

已知 ,求 的值。

解法

首先我们不难发现,如果左边是 的形式的话,那么 就为 的值就为 ,代入发现是对的。但是问题就来了:我们该怎样写出过程并证明答案有且仅有这么一个呢?

此时我们可以进行中值换元。令 ,那么原式可以写成 的形式。既然我们期盼左边为 的形式,不如把 进行移项,拆成 的形式并放进分子,即 ,化简的得到

不难发现它们的分子都相同,因此可以使用乘法分配律进行因式分解(即提公因式法),得到 。由于前面两个分数相加肯定不为 ,那么后面一定为 。最终解得

这还没完,我们需要带回 的定义里去,求出 。由于 ,变形得到 ,即

总结

这种类型的题目已经做过很多次了,但是每次重新考到的时候都不知道如何求,其实本题就是一个很好的例子。对于绝大部分可以一眼看出的题目,我们都可以使用这种思路:通过移项使右边为 然后使用因式分解(需要结合自己猜出的根)将左边分解为多个式子的乘积,此时就好做了。