美国初中竞赛:直接求解费时费力、易错!构造+韦达定理,简单!

贝笑爱数学 2024-03-31 01:57:20

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此前发布了一道美国初中数学竞赛题:求解未知元为无理数时的代数式!此题整体难度不大、甚至相对简单,但正确率却极低!究其原因:多数孩子都用“蛮劲”、“暴力求解”即将x的值直接代入代数式求解!计算量大,费时费力不说,还特容易算错!

如图一,

图一

当x=(√29-3)/2时,x⁴+5x³-3x²-8x+9=?

解析:先化简再代入!构造+韦达定理

①构造一元二次方程ax²+bx+c=0:依据x=(√29-3)/2,使得该一元二次方程的一个解为x₁=(√29-3)/2,另一个解为x₂=(-√29-3)/2。

②由韦达定理可知,

-b/a=x₁+x₂=(√29-3)/2+(-√29-3)/2=-3;

c/a=x₁x₂==(√29-3)/2×(-√29-3)/2=-5。

令a=1,则有b=3,c=-5。

也即①中所需构造所方程为x²+3x-5=0。

③化简:x⁴+5x³-3x²-8x+9=x²(x²+3x-5)+2x(x²+3x-5)-4(x²+3x-5)+14x-11,代入x²+3x-5=0,即有x⁴+5x³-3x²-8x+9=14x-11=7√29-21-11=7√29-32。

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