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1、换元法解方程换元法解方程 西安市第八十五中学 江树基 换元法是用新元代替方程中含有未知数的某个部分,达到化简的目的 换元的方法是以所讨论方程的特有性质为依据的,不同的方程就有不同的换元方法,因此,这种方法灵活性大,技巧性强恰当地换元,可将复杂方程化简,以便寻求解题的途径常用方法有均值代换、多元代换、常数代换等 解分式方程、无理方程、高次方程的基本思想是将分式方程化为整式方程、无理方程化为有理方程、高次方程逐步降次,实现这一基本思想的方法有多种,其中换元法是常用的一种重要方法,本文注重研究用换元法解方程的技能、技巧 一、分式方程 分析:这个方程左边两个分式互为倒数关系,抓住这一特点,可设 2=0
2、,解得y=1 经检验,x1,x2都是原方程的根 分析:观察方程的分母,发现各分母均是关于x的二次三项式,仅常数项不同,抓住这一特点,可设y=x2+2x 解:设y=x2+2x,则原方程可化为 即y2-y-12=0,解得y1=4,y2=-3 x22x=-3,无实数解 例3 解方程 分析:观察方程的分母,发现三个分母都是关于x的二次三项式,仅一次项不同,抓住这一特点,可设y=x22x10 解:设y=x22x10,则原方程可化为 解得y1=9x,y2=-5x. 由x22x10=9x,解得x1=5,x2=2 由x22x10=-5x,解得x3=-5,x4=-2 经检验知,它们都是原方程的解 注:以上三个例
3、子可看出,换元时必须对原方程进行仔细观察、分析,抓住方程的特点,恰当换元,化繁为简,达到解方程的目的 二、无理方程 两边立方,并整理得 y3-2y23y=0,即y=0, y=0或y2-2y3=0,无解 经检验知x=-1是原方程的解 可设两个未知数,利用韦达定理解 原方程为mn=1,又3=m3n33mn=4+3mn=1, mn=-1 =-1, 即x2-2x-4=0,解得 经检验知,x1,x2是原方程的解 2+2=52,解得y=5 经检验知,x=10,x=-510是原方程的解 |y+2|y-2|=4, 当y-2时,-y-2-y2=4,y=-2 当-2y2时,y2+2-y=4,4=4, 当y2时,y
4、2y-2=4,y=2 -2y2,又y0,0y2, 经检验知,1x2是原方程的解 再把上边方程两边平方整理得 x4-2ax2+a2-a-x=0, a2-a=0,解得 由得-x=a-x2,a-x20,-x0,方程无解故选 注:此例中把字母a视为变量,反而把x看成常量,这种反客为主的替代法称为“常数代换”法 三、高次方程 例9 解方程44=82 原方程变为4+482, 整理得 y46y2-40=0, 解得y1=2,y2=-2 由x2=2,得x1=0 由x2=-2,得x2=-4 所以原方程的解是x1=0,x2=-4 注:一般地形如4+4=c的方程可用均值法,设y 例10 解方程6x4+5x3-38x2+5x+6=0 解:显然x=0不是方程的解,故用x2除方程两边,整理得6+by+c=0使问题得解 2形如ax4+bx3+cx2+bx+a=0的方程称第二类倒数方程,其特点是:与首末两项等距离的偶次幂的项的系数相等,奇次幂项的系数的绝对值相等而符号相反,用x2除方程两边,并按下述方法并项,得a(x2+ =0,即可求解,