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换元法在解方程、不等式和方程组的应用论文_古丽尼沙·巴克

古丽尼沙·巴克 新疆克州阿克陶县天山中学 845500

中图分类号:G623.5文献标识码:A文章编号:ISSN1001-2982 (2019)03-019-01

在解决数学问题的过程中,常常把某个较为复杂的式子(根式,和式,程式,对数式,三角函数式等)看成一个整体,用一个新的未知数替换它,把研究的问题变得比较简单,这样的变换已经是比较熟悉的问题,这样的方法称为换元法。换元法应用得当,可以把问题化繁为简,化难为易,化生为熟,把待研究的问题转化为已经研究过并已经解决的问题。中学阶段换元法在数,式,方程,不等式等方面都有广泛的应用。

1、换元法在解方程中的应用

例1:解方程

解:令,则原式=

即,解得或

当时,解得

当时, 无实根

∴原方程的解为。

通过恰当的换元,将高次方程化简为底次方程,复杂的方程化为简单的方程,便出于原方程的解。

例2.解方程。

分析:这是一个根号里面含有分式的无理方程,也可通过变形后换元求解。

解:原方程为

设 ,则原方程可变形为

解得 ,。

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当 时 ,, 解得 ;

当 时,解得 ;

经检验 ,都是原方程的根

解比较复杂的无理方程时,如果用两边平方的方法,会出现高次方程,增加解题难度,此时若能根据方程的特点,灵活地应用换元法,则可以实现化繁为简、化难为易的目的.在采用换元法解无理方程时,一般设整个根式为辅助元,这样不仅能简化方程,而且往往能直接把无理方程化为有理方程.

2、换元法在解方程组中的应用

例3:解方程组

解: 设 , 则原方程组可化为:

由(2), 得 (3)

将 (3) 代入(1) 得 ,解得 , ( 不能为负,舍去 )。

,得 ,解得 ,经检验,知 是原方程组的解;所以,原方程组的解为 ;

在采用换元法解无理方程组时,一般把整个式子设为辅助元,这样不仅能化简方程组,而且能把无理方程化为有理方程,便于易解。

3、换元法在解不等式和证明不等式中的应用

例4.解不等式

解:设

则,原不等式化为

整理解之得 解之得

因为, 所以,即,得

故 不等式的解集为 ;

例5:设,求证:

证明:令,因为,所以

于是

由二项式定理,此式显然成立。

例6:证明:

证明:设,则,则原不等式左边变为。

由于的解是或,所以 当时

故原不等式成立;

在证明不等式的过程中,可以将不等式中的变量作适当的代换,使不等式得到证明,这种方法叫做不等式证明中的换元法。

在证明不等式时,根据问题条件,进行合理换元,可以使字母之间的关系更清楚,还可以改变所证不等式的结构特征,常会使一些陌生的问题熟悉化,复杂的问题简单化。

论文作者:古丽尼沙·巴克

论文发表刊物:《中小学教育》2019年3月05期

论文发表时间:2018/12/3

本文来源: https://www.lw33.cn/article/4dc689539b29da57377b197e.html