王依帆
【摘要】含有“x”的一元二次方程問題在競賽題中經常出現(xiàn),本文利用一道例題著重講解解答這類型問題的方法,以供參考.
【關鍵詞】初中數學;一元二次方程;解法分析
只含有一個未知數(一元),并且未知數項的最高次數是二(二次)的整式方程為一元二次方程,一般形式為.教材中歸納的一元二次方程的解法主要有公式法、配方法、因式分解法等,解題時需要學生靈活運用.含有“[x]”的一元二次方程問題在競賽題中經常出現(xiàn),本文利用一道例題著重講解解答這類型問題的方法,以供參考.
題目 用x表示不大于x的最大整數,則方程x2-2x-3=0的解的個數為(? )
(A)1.? (B)2.? (C)3.? (D)4.
1 定義法
定義法,顧名思義就是利用定義求解,x稱為高斯符號,讀作“x的整數部分”,且x滿足:①x是整數;②x≤x;③x 在實際計算過程中,運用定義“對于實數x,若有整數n,使得n≤x≤n+1,則有x=n”.解題時,首先利用定義轉化,然后根據一元二次方程的求根公式進行解答即可. 思路 本題中運用到x=x+α(0≤α<1),整理得到0≤x-x<1,這個變形對解題十分重要.首先利用x=x+α0≤α<1將含x的方程轉化為含有參數α的一元二次方程(不含x),并利用求根公式,結合0≤α<1求出方程中兩根的取值范圍,借此解得x的值. 解 設x=x+α0≤α<1, 即x=x-α, 代入原式,可得x2-2x-α-3=0, 即x2-2x+2α-3=0, 故Δ=44-2α, 因為0≤α<1, 所以2<4-2α≤4, 又x=1± 4-2α, 所以1+ 2≤x≤3或-1≤x<1- 2, 所以x只能取值-1,2,3, 當x=-1時,原方程為x2-1=0, 所以x=-1; 當x=2時,原方程為x2-7=0, 所以x= 7; 當x=3時,原方程為x2-9=0, 所以x=3; 因此原方程存在三個解,故正確選項為(C). 2 性質法 性質法,就是利用x的性質求解,而x的主要性質包括:①x-1 利用性質解題的關鍵在于運用正確的性質將原式變形,得到新的式子并求解,即可得到x的解,進而使問題得解. 思路 本題可分析方程得到2x=x2-3,并將其代入x-1 解 由方程可知,2x=x2-3, 代入x-1 可得2x-1 所以x2-2x-3≤0x2-2x-1>0, 解得1+ 2 所以x只能取值-1,2,3, 當x=-1時,原方程為x2-1=0, 所以x=-1x=1舍; 當x=2時,原方程為x2-7=0, 所以x= 7x=- 7舍; 當x=3時,原方程為x2-9=0, 所以x=3x=-3舍; 故原方程有三個解,則正確選項為(C). 3 圖象法 數形結合思想對解題有化抽象為具體的作用,故而利用圖象法也是求解的一種思路.根據已知方程的數量關系構造相關函數,結合圖象的直觀性,使問題快速得解.總的來說,首先根據題意構造函數,然后在坐標系中表示出對應的函數圖象,找出函數圖象的交點個數,即為方程解的個數. 思路 本題利用圖象法會更加簡單、直觀,分別構造函數y=x2-3和y=2x,并在同一直角坐標系中表示出來,兩條函數的交點個數即為它們的解個數. 解 由題意得,構造函數y=x2-3和y=2[x], 如所示,為兩個函數在直角坐標系中的圖象, 由可得,兩個函數圖象共存在三個交點坐標, 因此,原方程有三個解,即正確選項為(C). 4 分情況討論 分情況討論的方法本質上是按照數學對象的共同性和差異性,將其區(qū)分為不同情況的思想方法.對于題目中缺少部分條件,看上去無法解答,此時分幾種情況進行討論,綜合起來便可以找到題目的完整答案. 思路 由于x≥x,所以可把方程x2-2x-3=0寫成2x=x2-3,可得不等式2x≥x2-3,求得x的取值范圍.再將x的取值范圍分為5類求解即可進行選擇. 解 因為x≥x,方程變形為2x=x2-3→2x≥x2-3, 解此不等式得-1≤x≤3,現(xiàn)將x的取值范圍分為五類進行討論: -1≤x≤0,則x=-1,原方程化為:x2-1=0,解得x=-1, 0≤x≤1,則x=0,原方程化為:x2-3=0,無解, 1≤x≤2,則x=1,原方程化為:x2-5=0,無解, 2≤x≤3,則x=2,原方程化為:x2-7=0,解得x=7, (5)x=3顯然是原方程的解. 綜上所述,原方程的解為-1,7,3 因此原方程有三個解,即正確選項為(C). 5 結語 含x的一元二次方程雖然在平時練習題中出現(xiàn)不多,但也值得我們學習,有助于拓展解題思維.結合本文可以看出,圖象法在解答一元二次方程方面具有巧妙的作用,在解題時不妨多考慮這種方法;此外,運用性質法解方程時,還要考慮代入x后得到的不等式求解是否容易,要具體問題具體分析. 參考文獻: [1]王雪娥.初中數學一元二次方程的解題教學研究[J].數學之友,2022,36(1):22-24. [2]王偉.與一元二次方程的解有關的問題探析[J].中學數學:初中版,2022(3):37-38.