初中数学竞赛代数基础(有理数、方程、不等式、根式、最值问
题
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第一讲 有理数的巧算
例4 计算: 例1 计算 3001×2999的值(
例2计算:
例5 计算:
2481632 例3计算:(2+1)(2+1)(2+1)(2+1)(2+1)(2+1)(
例6 计算1+3+5+7+„+1997+1999的值( 第二讲 绝对值
一个正实数的绝对值是它本身;一个负实数的
绝对值是它的相反数;零的绝对值是零( 即
例1:设有理数a,b,c在数轴上的对应点如图1-1所示,化简,b-a,
+,a+c,+,c-b,(
2399100 例7 计算 1+5+5+5+„+5+5的值(
例2 已知x,-3,化简:,3+,2-,1+x,,,(
例8 计算:
例3: 若,x,=3,,y,=2,且,x-y,=y-x,求x+y的值(
第二讲 绝对值 例7设a,b,c,d,求,x-a,+,x-b,+,x-c,+,x-d,的最小值( 例:4若a,b,c为整数,且,a-b,+,c-a,=1,
试计算,c-a,+,a-b,+,b-c,的值(
例5 化简:,3x+1,+,2x-1,(
例8 若2x+,4-5x,+,1-3x,+4的值恒为常数,求x该满足的条件及
此常数的值(
例6 已知y=,2x+6,+,x-1,-4,x+1,,求y的最大值(
第三讲 求代数式的值
下面结合例题初步看一看代数式求值的常用技巧(
33例1 已知a-b=-1,求a+3ab-b的值(
解法1 解法2
例6 若x:y:z=3:4:7,且2x-y+z=18,那么x+2y-z的值是多少,
2 例7已知x=y=11,求(xy-1)+(x+y-2)(x+y-2xy)的值(
例4 解关于x的方程(mx-n)(m+n)=0( 第四讲 一元一次方程
一元一次方程ax=b的解由a,b的取值来确定:
(2)若a=0,且b=0,方程变为0?x=0,则方程有无数多个解;
(3)若a=0,且b?0,方程变为0?x=b,则方程无解(
例1已知下面两个方程3(x+2)=5x,? 4x-3(a-x)=6x-7(a-x) ? 22 例5 已知(m-1)x-(m+1)x+8=0是关于x的一元一次方程,求代数式有相同的解,试求a的值( 199(m+x)(x-2m)+m的值(
例3 已知方程2(x+1)=3(x-1)的解为a+2,求方程 例6 已知关于x的方程a(2x-1)=3x-2无解,试求a的值( 2[2(x+3)-3(x-a)]=3a的解(
22 例7 k为何正数时,方程kx-k=2kx-5k的解是正数, 例10 设n为自然数,[x]
表
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示不超过x的最大整数,解方程:
例8 若abc=1,解方程
例11已知关于x的方程
且a为某些自然数时,方程的解为自然数,试求自然数a的最小值(
例9 若a,b,c是正数,解方程
第五讲 方程组的解法
解方程组的基本思想是消元,主要的消元
方法
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有代入消元和加减消例3已知
元两种,下面结合例题予以介绍(
例1 解方程组
例4 已知关于x,y的方程组
分别求出当a为何值时,方程组(1)有唯一一组解;(2)无解;(3)
例2 解方程组 有无穷多组解(
例5 已知关于x,y的二元一次方程(a-1)x+(a+2)y+5-2a=0, 第六讲 一次不等式(不等式组)的解法
当a每取一个值时,就有一个方程,而这些方程有一个公共解,试1(区间概念
求出这个公共解(
在许多情况下,可以用不等式表示数集和点集(如果设a,b为实
数,且a,b,那么
(1)满足不等式a,x,b的数x的全体叫作一个开区间,记作(a,b)(如
图1,4(a)(
(2)满足不等式a?x?b的数x
的全体叫作一个闭区间,记
作[a,b](如图1,4(b)(
例6甲、乙两人解方程组
(3)满足不等式a,x?b(或a?x,b)的x的全
体叫作一个半开半闭区间,记作(a,b](或[a,b))(如图 (c),(d)(
2(一次不等式的一般解法
下面仅讨论一种形式( 一元一次不等式ax,b( 原方程的解(
(3)当a=0时, 用区间表示为(-?,+?)(
例1 解不等式
例2 求不等式 的正整数解( 例7 已知a,b为实数,若不等式 (2a-b)x+3a-4b,0
例3 解不等式
例8 解不等式组 例4 已知2(x-2)-3(4x-1)=9(1-x),且y,x+9,试比较
例6 解关于x的不等式:
第七讲 含绝对值的方程及不等式 例3 若关于x的方程,,x-2,-1,=a有三个整数解(则a的值是多
少, 含绝对值的不等式的性质:
(2),a,-,b,?,a+b,?,a,+,b,;
(3),a,-,b,?,a-b,?,a,+,b,(
含有绝对值的方程与不等式的求解,常用分类讨论法(在进行分类 讨论时,要注意所划分的类别之间应该不重、不漏(下面结合例题予以例4 已知方程,x,=ax+1有一负根,且无正根,求a的取值范围( 分析(
例1 解方程,x-2,+,2x+1,=7(
例5 解方程组
例2 求方程,x-,2x+1,,=3的不同的解的个数(
例6 解不等式,x-5,-,2x+3,,1( 例2 若 试比较A,B的大小(
例3 若正数a,b,c满足不等式组
例7 解不等式1?,3x-5,?2( 试确定a,b,c的大小关系(
例4 当k取何值时,关于x的方程3(x+1)=5-kx 分别有
(1)正数解;(2)负数解;(3)不大于1的解(
第八讲 不等式的应用
2 例1 已知x,0,-1,y,0,将x,xy,xy按由小到大的顺序排列(
第九讲 整式的乘法与除法 例4 计算 (1)(a-b+c-d)(c-a-d-b); 4224-8xy+16y)( (2)(x+2y)(x-2y)(x
本讲着重介绍整式运算中的乘法和除法(
2222 常用的乘法公式:(1)(a+b)(a+b)=a-b; (2)(a?b)=a2?2ab+b;
33223 (4)(d?b)=a?3ab+3ab?b;
2222 (5)(a+b+c)=a+b+c+2ab+2bc+2ca(
322 例1 求[x-(x-1)](x-1)展开后,x项的系数 ( 222 例5 设x,y,z为实数,且(y-z)+(x-y)+(z-x) 222 =(y+z-2x)+(x+z-2y)+(x+y-2z),
22 (x-2)(x-2x+4)-x(x+3)(x-3)+(2x-1)(
422 例6 试确定a和b,使x+ax-bx+2能被x+3x+2整除(
n-123 例3 化简(1+x)[1-x+x-x+„+(-x)],其中n为大于1的整数(
第十讲 二元一次不定方程的解法 例1 求11x+15y=7的整数解(
我们知道,如果未知数的个数多于方程的个数,那么,一般来说,
它的解往往是不确定的,像这类方程或方程组就称为不定方程或不定方
程组(
例 求不定方程x-y=2的正整数解(
例2 求方程6x+22y=90的非负整数解(
定理 如果a,b是互质的正整数,c是整数,且方程ax+by=c ?
有一组整数解x,y则此方程的一切整数解可以表示为 00
其中t=0,?1,?2,?3,„(
证明:
例3 某国硬币有5分和7分两种,问用这两种硬币支付142分货 款,有多少种不同的方法,
第十一讲 加法原理与乘法原理 例2 求五位数中至少出现一个6,而被3整除的数的个数(
加法原理和乘法原理是计数研究中最基本的两个原理(
加法原理 完成一件工作有n种方式,用第1种方式完成有m种方 1
法,用第2种方式完成有m种方法,„,用第n种方式完成有m种方法, 2n
那么,完成这件工作总共有m+m+„+m种方法( 12n
例如,从A城到B城有三种交通工具:火车、汽车、飞机(坐火车
每天有2个班次;坐汽车每天有3个班次;乘飞机每天只有1个班次,
那么,从A城到B城的方法共有2+3+1=6种(
乘法原理 完成一件工作共需n个步骤:完成第1个步骤有m种方 1
法,完成第2个步骤有m种方法,„,完成第n个步骤有m种方法,那 2n
么,完成这一件工作共有m?m?„?m种方法( 12n
例如,从A城到B城中间必须经过C城,从A城到C城共有3条路
线(设为a,b,c),从C城到B城共有2条路线(设为m,t),那么,从
A城到B城共有3×2=6条路线,它们是:am,at,bm,bt,cm,ct( 例3 如图1,63,A,B,C,D,E五个区域分别用红、蓝、黄、白、绿
五种颜色中的某一种着色(如果使相邻的区域着不同的颜色,问有例1 利用数字1,2,3,4,5共可组成 多少种不同的着色方式,
(1)多少个数字不重复的三位数,
(2)多少个数字不重复的三位偶数,
(3)多少个数字不重复的偶数,
第十二讲因式分解方法 (四)二次项系数不为1的齐次多项式
2222一、提公因式法. 二、运用公式法. 三、分组分解法. 15x,7xy,4yax,6ax,8 (2) 分解因式:(1)
(一)分组后能直接提公因式
2ax,10ay,5by,bxam,an,bm,bn例1、分解因式: 例2、
五、主元法.
22 x,3xy,10y,x,9y,2 例6、分解因式: 5 -2
解法一:以为主元 2 -1 x
22 x,x(3y,1),(10y,9y,2)解:原式= (-5)+(-4)= -9
2x,x(3y,1),(5y,2)(2y,1) = 1 -(5y-2) (二)分组后能直接运用公式 [x,(5y,2)][x,(2y,1)] = 1 (2y-1) 22222x,y,ax,aya,2ab,b,c 例3、分解因式: 例4、 (x,5y,2)(x,2y,1) = -(5y-2)+(2y-1)= -(3y-1) 2222x,y,4x,6y,5x,xy,2y,x,7y,6分解因式(1) (2)
四、十字相乘法. 2222Ax,Bxy,Cy,Dx,Ey,F六、双十字相乘法:双十字相乘法用于对 3x,11x,105x,7x,6例5、分解因式: 练习(1)
型多项式的分解因式。 分析: 1 -2 22x,3xy,10y,x,9y,2例7、分解因式 3 -5
22 (-6)+(-5)= -11 x,3xy,10y,x,9y,2 解:
2(x,2)(3x,5)3x,11x,10解:= 2,5y应用双十字相乘法: x
2210x,17x,3,6y,11y,10 (2) (3)
,12y x
2xy,5xy,,3xy5y,4y,9y,x,2x,x,,
(x,5y,2)(x,2y,1)?原式=
(三)二次项系数为1的齐次多项式 分解因式 222222222x,3xy,2ym,6mn,8n分解因式(1) (2) x,xy,2y,x,7y,66x,7xy,3y,xz,7yz,2z(1) (2)
34224七、换元法分解因式 x,9x,8(x,1),(x,1),(x,1) (2) 分解因式(1)
2222005x,(2005,1)x,2005(x,1)(x,2)(x,3)(x,6),x(1) (2)
解:
九、待定系数法。
22 x,xy,6y,x,13y,6例10、分解因式 432222x,x,6x,x,2例8、分解因式 (x,3y)(x,2y)x,xy,6y分析:原式的前3项可以分为,则原多项
观察:此多项式的特点——是关于的降幂排列,每一项的次数依x(x,3y,m)(x,2y,n)式必定可分为 次少1,并且系数成“轴对称”。这种多项式属于“等距离多项式”。 22(x,3y,m)(x,2y,n)x,xy,6y,x,13y,6解:设= 方法:提中间项的字母和它的次数,保留系数,然后再用换元法。 22(x,3y,m)(x,2y,n)x,xy,6y,(m,n)x,(3n,2m)y,mn?= 111122222222xx,x,,,解:原式== (26)x,2(x,),(x,),6,x,xy,6y,x,13y,6x,xy,6y,(m,n)x,(3n,2m)y,mn?= 22xxxx
m,n,1,1122设,则 x,,tx,,t,2m,,2,,2对比左右两边相同项的系数可得3n,2m,13,解得 xx,,n,32222,,,x(2t,2),t,6,x,,2t,t,10?原式== mn,,6,
21,,,,22(x,3y,2)(x,2y,3)?原式= ,,,,x2t,5t,2xxx == 2,,5,,2,,,,22xx,,,,x,3xy,10y,x,9y,2分解因式
21,,,,22 ,,,,2x,5x,2x,2x,1 == x?2x,,5?x?x,,2,,,,xx,,,, 2(x,1)(2x,1)(x,2) =
432十、慎用特殊技巧 x,4x,x,4x,1分解因式:
单个未知数的式子,若令x=-1、1、-2、2、-3、3尝试带入式子为
零,则(x+1)、(x-1)、 (x+2)、(x-2)、(x+3)、(x-3)就是因式一项; 222若令x=-1、1、-2、2、-3、3尝试带入式子为零,则(x+1)、(x-1)、 2222(x+2)、(x-2)、(x+3)、(x-3)就是因式一项,其余因未知数降低次
数,变得好解。 八、添项、拆项、配方法。
3423232x,9x,8x,x,2x,3x,4(1) (2) (3) x,3x,4例9、分解因式(1)
解法1——拆项。 解法2——添项。
第十三讲 分式的化简与求值 第十四讲 恒等式的证明
例1 求分式 两个代数式,如果对于字母在允许范围内的一切取值,它们的值都
相等,则称这两个代数式恒等(
当a=2时的值( 1(由繁到简和相向趋进
分析与解 可将分式分步通分,每一步只通分左边两项( 例1 已知x+y+z=xyz,
222222证明:x(1-y)(1-z)+y(1-x)(1-z)+z(1-x)(1-y)=4xyz(
例2 若abc=1,求
2(比较法
a=b(比商法)(这也是证明恒等式的重要思路之一(
例2 求证:
例3 化简分式:
3(分析法与综合法
例6 例3 题6
4444 例4已知a+b+c+d=4abcd,且a,b,c,d都是正数,求证:a=b=c=d(
例7 设x,y,z为互不相等的非零实数,且
222 求证:xyz=1(
4(其他证明方法与技巧
例5
求证:8a+9b+5c=0(
第十五讲 根式及其运算 设a,b,c,d,m是有理数,且m不是完全平方数,则当且仅
解法1 配方法( 解法2 待定系数法(
当两个含有二次根式的代数式相乘时,如果它们的积不含有二次根 式,则这两个代数式互为有理化因式(
例1 化简:
例4 化简:
例2 化简:
例5
例6 求 第十六讲
,
例7
例8