◎河北省秦皇島市第八中學(xué)八(11)班 李璧彤
我做數(shù)學(xué)題時(shí),常常會遇到求字母的值的問題.這些題乍一看很難.學(xué)習(xí)了因式分解,我發(fā)現(xiàn)因式分解可以把一個(gè)多項(xiàng)式轉(zhuǎn)化成幾個(gè)整式的乘積,而且,利用因式分解可以讓一些求字母取值的問題變得十分簡單,我還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)百試百靈的“套路”.下面就來跟大家分享一下.
【提出問題】
已知a2+4a+b2-6b+13=0,求a、b的值.
【分析問題】
這個(gè)式子看起來像一個(gè)方程,但是它有兩個(gè)未知數(shù),無法解.我也沒看到有可以合并的項(xiàng),怎么辦呢?這里有a2+b2,讓我想到了完全平方式,想到了因式分解.
在因式分解中,我們學(xué)過完全平方公式:
a2+2ab+b2=(a+b)2,a2-2ab+b2=(a-b)2.
在這里,我發(fā)現(xiàn)要想得到(a+b)2,必須要有2ab,而題中沒有.但是如果a2+4a、b2-6b找到合適的常數(shù)項(xiàng),也可以出現(xiàn)完全平方式.因?yàn)閍2+4a+4=(a+2)2,b2-6b+9=(b-3)2,而 4+9正好等于 13,所以得(a+2)2+(b-3)2=0.
因?yàn)槿魏螖?shù)的平方都有非負(fù)性,所以(a+2)2≥0,(b-3)2≥0.要想使結(jié)果等于0,那么必須有(a+2)2=0,(b-3)2=0,所以a=-2,b=3,這樣問題就解決了.
【問題變式】
我們再來觀察一道題:已知m2-2mn+2n2-8n+16=0,求m、n的值.
【分析問題】
與第一題類似.觀察式子發(fā)現(xiàn)有2mn,那么完全平方公式中必須包含m,n,所以把2n2拆成n2+n2,就可以發(fā)現(xiàn)m2-2mn+n2+n2-8n+16=0,這不就是(m-n)2+(n-4)2=0嘛.所以m-n=0,n-4=0,可得n=4,m=4.
這里與前面問題不同的是,需要拆一項(xiàng),再重組,最后再使用因式分解.
做到這里,是不是感覺有“套路”?好,我們再來做一題!
【問題延伸】
當(dāng)x,y為何值時(shí),x2+y2+4x-6y+15有最小值?求出最小值.
【分析問題】
看到這個(gè)式子,我們可以聯(lián)想到之前的解決辦法.但題目中要求最小值,為什么會出現(xiàn)最小值呢?按我們現(xiàn)在所學(xué),還是先來看看能不能配成完全平方吧.我們看到x2+4x與y2-6y與第一道題類似,所以想到x2+4x+4和y2-6y+9,那么原式就可以變成(x+2)2+(y-3)2+2,由于(x+2)2≥0,(y-3)2≥0,它們相加最小為0,所以(x+2)2+(y-3)2+2≥2,這樣此式最小值為2,此時(shí)x=-2,y=3.
【我的心得】
在因式分解中,完全平方式是一個(gè)很奇妙的式子,它具有非負(fù)性.所以當(dāng)式子為0時(shí),字母值就很容易求出來了.當(dāng)我們遇到帶平方的式子的時(shí)候,一定要想一想因式分解.化簡后,一般問題就解決了.在此之前,我對這類題目總是發(fā)怵,經(jīng)過這一系列的研究,我感覺這“套路”還挺好用.因式分解,真是一種很實(shí)用的方法!
教師點(diǎn)評
小作者從自己的困惑出發(fā),對一類求字母取值的問題進(jìn)行了一系列研究.由簡單的完全平方公式,聯(lián)想到對一個(gè)多項(xiàng)式分組、拆項(xiàng)、求最小值,借助因式分解和完全平方式的非負(fù)性,達(dá)到目的.這樣的探究思路,讓我們看到了知識經(jīng)驗(yàn)在她頭腦中的生長過程.隨著所學(xué)知識的積累,相信小作者的分析能力會越來越強(qiáng)!