1、竞赛讲座 25 绝对值与二次根式绝对值与二次根式 1 绝对值 例 1 (1986 年扬州初一竞赛题)设 T=|x-p|+|x-15|+|x-p-15|,其中 0p15.对 于满足 px15 的 x 的来说,T 的最小值是多少? 解由已知条件可得 T=(x-p)+(15-x)+(p+15-x)=30-x. 当 px15 时,上式中在 x 取最大值时 T 最小;当 x=15 时,T=30-15=15,故 T 的最小值是 15. 例 2 若两数绝对值之和等于绝对值之积, 且这两数都不等于 0.试证这两个数都 不在-1 与-之间. 证 设两数为 a、b,则|a|+|b|=|a|b|. |b|=|a|b
2、|-|a|=|a|(|b|-1). ab0,|a|0,|b|0. |b|-1=0,|b|1. 同理可证|a|1. a、b 都不在-1 与 1 之间. 例 3 设 a、b 是实数,证明 |a|-|b|a+b|a|+|b|. 证明 当|a|-|b|0 时,|a|-|b|a+b|成立. 当|a|-|b|0 时,由于 (|a|-|b|)2-|a+b|2 =(a2+b2-2|ab|)-(a2+b2+2ab) =-2(|ab|-ab)0, |a|-|b|a+b|. 同理可证|a+b|a|+|b|. 2 根式 在根式进行化简、求值和证明的过程中,常采用配方法、乘方法、比较系数法、设 参法、公式法等等,现举例
3、如下: (1) 配方法:将二次根号内的式子配成完全平方式,将三次根号下的式子配成 完全立方式. 例 4 (1981 年宁波初中竞赛题)设的整数部分为 x,小数部分为 y,试求的值. 解 =4-=2+(2-), 故 x=2,y=2-, x+y+ =4-+2+=6. 例 5 化简 解 原式= =|x+3|+|x-1|-|x-2|. 令 x+3=0,x-1=0,x-2=0.得 x=-3,x=1,x=2,这些点把数轴划分成四个部分: 当 x-3 时 原式=-(x+3)-(x-1)+(x-2)=-x-4; 当-3x1 时, 原式=(x+3)-(x-1)+(x-2)=x+2; 当 1x2 时, 原式=(x
4、+3)+(x-1)+(x-2)=3x; 当 x2 时, 原式=(x+3)+(x-1)-(x-2)=x+4. 说明:将根号下含字母的式子化为带绝对值的式子来讨论,是解这类问题的一般技 巧. 例 6 化简(a0). 解 原式= = = a0. a22b2, 原式= 例 7 求证: 证明: = 原式=4. (2)乘方法:由于乘方与开方互为逆运算,顺理成章地可以用乘方的方法去根号 例 8 已知求证: (x+y+z)3=27xyz. 证明: 两边立方 x+y+ 即 再边再立方得(x+y+z)3=27xyz. 例 9 已知 求证 证明 设则 即 同理可设则 A+B= = = 由 A+B=a, 得 (2)
5、比较系数法 例 10 求满足条件的自然数 a、x、y. 解 将等式两边平方得 x、y、a 都是自然数. 只能是无理数,否则与等式左边是无理数相矛盾. x+y=a,xy=6. 由条件可知 xy 且 x、y 是自然数. 当 x=6 时,y=1,得 a=7. 当 x=3 时,y=2,得 a=5. 故 x=6,y=1,a=7. 或 x=3,y=2,a=5. 例 11 化简 分析 被开方式展开后得 13+2,含有三个不同的根式,且系数都是 2,可看成是将平方 得来的. 解 设 =, 两边平方得 13+2 =x+y+z+2 比较系数,得 由有,代入,得代入,得 y2=52,y=5(x、y、z 非负) ,
6、=1, 原式=1+ (4)设参法 例 12 (1986 年数理化接力赛题) 设(a1,a2,an,b1,b2,bn 都是正数).求证: = 证明 设 且 a1=b1k,a2=b2k,,an=bnk. 左边= = 右边= = 左边=右边 (5)公式法、代数变换及其他 例 13 已知 x=求 x3+12x 的值. 解 由公式(a-b)3=a3-b3-3ab(a-b)可得 =8-3 =8-12x. x3+12x=8. 例 14 设 求 x4+y4+(x+y)4. 解 由条件知 x+y=5,xy=1. 原式=(x2+y2)2-2x2y2+(x+y)4 =(x+y)2-2xy2-2x2y2+(x+y)4
7、 =(25-2)2-2+54 =1152. 例 15 (1978 年罗马尼亚竞赛题)对于 aR,确定的所有可能的值. 解 记 y=. 先假定 a0,这时 y0,把两边平方得 即 再平方,整理后得 从而 0. 由知 y22a2+2-2=2. 再由知 y21,0y1. 反过来,对于0,1中的每一个 y 值,由可以定出 a,并且这时 2a2+2-y20,故可由 逆推出和,因而在 a0 时,的值域为(0,1). 同样在 a0 时,的值域为(-1,0) ,综上的值域是(-1,1). 练习十七 1 选择题 (1)若实数 x 满足方程|1-x|=1+|x|,那么等于( ). (A)x-1(B)1-x(C)
8、(x-1) (D)1(E)-1 (2)方程 x|x|-5|x|+6=0 的最大根和最小根的积为( ). (A)-6 (B)3 (C)-3 (D)6 (E)-18 (3)已知最简根式与是同类根式,则满足条件的 a、b 的值( ). (A) 不存在 (B)有一组 (C)有二组 (D)多于二组 2 空题 (1) 已知|x-8y|+(4y-1)2+则 x+y+z=_. (2) 若 abc0,l1=乘积中最小的一个是_. (3) 已知 0 x1,化简 (4) 已知则 ( 5 ) ( 北 京 市 1989 年 高 一 数 学 竞 赛 题 ) 设 x 是 实 数 , 且 f ( x ) =|x+1|+|x+
9、2|+|x+3|+|x+4|+|x+5|.则 f(x)的最小值等于_. 3.化简(a0). 4.已知 ab0,a2+b2=a2b2,化简 5如果 x0,y0,且试求的值. 6 (第 8 届美国教学邀请赛试题) 求的值. 7求适合下列各式的 x、y; (1)若 x、y 为有理数,且 (2)若 x、y 为整数, 8已知求证 a2+b2=1. 9已知 A=求证 11A3-B312A3+B313. 10 (1985 年武汉初二数学竞赛题)已知其中 a、b 都是正数. (1) 当 b 取什么样的值时,的值恰好为 b? (2) 当 b 取什么样的值时,的值恰好为? 练习十七 1.略 2 (1)3 (2)l (3)2x (4)a2-2 (5)6. 当时,当时, ,若,原式;若 ,原式 原式 原式 () (),;, 由 条 件 知 两 边 平 方 后 整 理 得 再 平 方 得 1-2b2-2a2+b4+2a2b2+a4=0 即 1-2(a2+b2)+(a2+b2)2=0,1-(a2+b2)2=0,a2+b2=1. 9.A2+B2=6,AB=2,(A+B)2=1,A+B=,A-B=,A3-B3=(A-B)+3AB(A-B)= 当 b0 时,原式值为 b, 当 0b1 时,原式值为