1.利用因式分解方法求值
因式分解是重要的一种代数恒等变形,在代数式化简求值中,经常被采用.
分析 x的值是通过一个一元二次方程给出的,若解出x后,再求值,将会很麻烦.我们可以先将所求的代数式变形,看一看能否利用已知条件.
解 已知条件可变形为3x2+3x-1=0,所以
6x4+15x3+10x2
=(6x4+6x3-2x2)+(9x3+9x2-3x)+(3x2+3x-1)+1
=(3x2+3x-1)(2z2+3x+1)+1
=0+1=1.
说明 在求代数式的值时,若已知的是一个或几个代数式的值,这时要尽可能避免解方程(或方程组),而要将所要求值的代数式适当变形,再将已知的代数式的值整体代入,会使问题得到简捷的解答.
例2 已知a,b,c为实数,且满足下式:
a2+b2+c2=1,①
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求a+b+c的值.
解 将②式因式分解变形如下
即
所以
a+b+c=0或bc+ac+ab=0.
若bc+ac+ab=0,则
(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(bc+ac+ab)
=a2+b2+c2=1,
所以 a+b+c=±1.所以a+b+c的值为0,1,-1.
说明 本题也可以用如下方法对②式变形:
2
即
前一解法是加一项,再减去一项;这个解法是将3拆成1+1+1,最终都是将②式变形为两个式子之积等于零的形式.
2.利用乘法公式求值
例3 已知x+y=m,x3+y3=n,m≠0,求x2+y2的值.
解 因为x+y=m,所以
m3=(x+y)3=x3+y3+3xy(x+y)=n+3m·xy,
所以
求x2+6xy+y2的值.
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分析 将x,y的值直接代入计算较繁,观察发现,已知中x,y的值正好是一对共轭无理数,所以很容易计算出x+y与xy的值,由此得到以下解法.
解 x2+6xy+y2=x2+2xy+y2+4xy
=(x+y)2+4xy
3.设参数法与换元法求值
如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,有时可增设一些参数(也叫辅助未知数),以便沟通数量关系,这叫作设参数法.有时也可把代数式中某一部分式子,用另外的一个字母来替换,这叫换元法.
分析 本题的已知条件是以连比形式出现,可引入参数k,用它表示连比的比值,以便把它们分割成几个等式.
x=(a-b)k,y=(b-c)k,z=(c-a)k.
所以
x+y+z=(a-b)k+(b-c)k+(c-a)k=0.
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u+v+w=1,①
由②有
把①两边平方得
u2+v2+w2+2(uv+vw+wu)=1,
所以u2+v2+w2=1,
即
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