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初中数学五道数学代数计算习题及其解答步骤之二

1.已知x²+11x+121=0,求x³的值。本文内容介绍通过条件到结论、结论到条件两种思路,求x³在满足x²+11x+
1.已知x²+11x+121=0,求x³的值。

本文内容

介绍通过条件到结论、结论到条件两种思路,求x³在满足x²+11x+121=0条件的值。

思路一:条件到结论

∵x²+11x+121=0,

∴x(x²+11x+121)=0,则:

x³+11x²+121x=0

即:x³=-11x²-121x

=-11(-11x-121)-121x

=121x+1331-121x

=1331。

思路二:结论到条件

∵x³

=x*x²

=x(-11x-121)=-11x²-121x

=-11(-11x-121)-121x

=121x+1331-121x

=1331。

2.已知x²-y²=45xy,求(x+y)/(x-y)的值

主要内容:

介绍通过正比例换元、中值换元、三角换元以及二次方程求根公式等方法,计算代数式(x+y)/(x-y)在x²-y²=45xy条件下具体值的步骤。

思路一:正比例替换

设y=kx,代入已知条件得:

x²-(kx)²=45x*kx,

(1-k²)x²=45kx²,

1-k²=45k,则:

k²+45k-1=0,由求根根式得:

k=(-45±√2029)/2;

代数式=(x+kx)/(x-kx)=(1+k)/(1-k)

=(2±√2029)/45。

思路二:二次方程求根公式法

x²-y²=45xy,

y²+45xy-x²=0,将方程看成y的二次方程,

由求根公式得:

y=(-45±√2029)x/2,代入代数式得:

代数式

=[x+(-45±√2029)x/2]/[x-(-45±√2029)x/2]

=(2-45±√2029)/(2+45∓√2029)

=(2±√2029)/45。

思路三:结论换元法

设(x+y)/(x-y)=k,则:

y=(k-1)x/(k+1),

又x²-y²=45xy,将y代入已知条件得:

x²-(k-1)²*x²/(k+1)²=45*x*(k-1)x/(k+1)

(k+1)²-(k-1)²=45(k²-1),

45k²-4k-45=0,

k=(2±√2029)/45。

思路四:中值替换

设x+y=2m,x-y=2n,则x=m+n,y=m-n,

(m+n)²-(m-n)²=45*(m+n)(m-n)

2mm+2mn=45(m²-n²)

45m²-4mn-45n²=0,由二次方程求根公式得,

m=(2±√2029)n/45。

则代数式=2m/2n

=m/n=(2±√2029)/45。

思路五:三角换元法

设x=cost,y=sint,则:

(cost)²-(sint)²=45*costsint,

2cos2t=45sin2t,即tan2t=2/45,

由万能公式得:

tan2t=2tant/(1-tan²t)=2/45,即:

(tant)²+45tant-1=0,

tant=(45±√2029)/2。

代数式

=(x+y)/(x-y)

=(cost+sint)/(cost-sint)

=(1+tant)/(1-tant)

=[1+(45±√2029)/2]/[1-(45±√2029)/2]

=(2+45±√2029)/(2-45∓√2029)

=(2±√2029)/45。

3.已知1/x-1/y=1/2,求(7y+16xy-7x)/(5y-5x-21xy)的值。

主要内容:

通过换元法和代数变形法,求解已知条件下的代数式值。

换元法:

∵1/x-1/y=1/2

∴(y-x)/xy=1/2,

设y-x=t,xy=2t,t≠0,则:

(7y+16xy-7x)/(5y-5x-21xy)

=[7(y-x)+32t]/[5(y-x)-42t]

=(7t+32t)/(5t-42t)

=(7+32)/(5-42)=-39/37。

代数变形法:

(7y+16xy-7x)/(5y-5x-21xy)

分子分母同时除以xy得:

原式=(7/x+16-7/y)/(5/x-5/y-21)

=[16+7(1/x-1/y)]/[5(1/x-1/y)-21]

=(16+7/2)/(5/2-21)

=(32+7)/(5-42)=-39/37。

4.36x²+72x+y²-2y+37=0,求xʸ的值

主要内容:

通过配方法,对已知条件进行变形,并根据两个非负数的和为0,则这两个数必须同时为0的性质,来求解代数式xʸ在已知条件36x²+72x+y²-2y+37=0下的值。

解题步骤:

36x²+72x+y²-2y+37=0,则

36x²+72x+36+y²-2y+1=0,即:

(6x+6)²+(y-1)²=0,

此步骤为两个平方数的和为0,即两个非负数的和为0,

所以:

6x+6=0,且y-1=0,

解方程得:x=-1,y=1;

则:xʸ=(-1)¹=-1。

5.把分数1/14分解成多个分数和的方法

主要内容:

本文主要介绍用因数法,如何把分数1/14分解成2个、3个和4个分子为1的多个分数和的方法和主要步骤。

分解成2个分数和的情形

考虑分母14的因数主要有1,2,7,14,所以将1/14分成两个分数1/x、1/y的和有以下4种情形。

(1)1/14=(1+2)/[14(1+2)]=1/14*3+1/7*3

=1/42+1/21;

(2)1/14=(1+7)/[14(1+7)]=1/14*8+1/2*8

=1/112+1/16;

(3)1/14=(1+14)/[14(1+14)]=1/14*15+1/15

=1/210+1/15;

(4)1/14=(2+7)/[14(2+7)]=1/7*9+1/2*9

=1/63+1/18;

分解成3个分数和的情形

根据上述变形原理,分解成1/x、1/y、1/z的和有以下3种情形。

(1)1/14=(1+2+7)/[14(1+2+7)]

=1/14*10+1/7*10+1/2*10

=1/140+1/70+1/20;

(2)1/14=(1+7+14)/[14(1+7+14)]

=1/14*22+1/2*22+1/22

=1/308+1/44+1/22;

(3)1/14=(14+2+7)/[14(14+2+7)]

=1/23+1/7*23+1/2*23

=1/23+1/161+1/46;

分解成4个分数和的情形

根据上述变形原理,分解成1/x、1/y、1/z、1/u的和,有:

1/14=(1+2+7+14)/[14(1+2+7+14)]

=1/14*24+1/7*24+1/2*24+1/24

=1/336+1/168+1/48+1/24.