1、最新 料推荐利用换元法解一元高次方程在初中数学竞赛中,常常会出现一些高次方程求解问题,解这类问题的核心思想是降次,而换元法是其最主要的方法, 所谓换元法, 是指把方程中某些代数式用新的变量代替,使方程的次数降低,从而化难为易,使问题得以解决,这里举例说明如下一、直接换元例 1解方程:(x 1)(x 2)(x 3)(x 4) 24分析与解( x 1)( x4) x2 5x 4,( x 2) (x 3) x2 5x 6,设 t x2 5x4,则可将原方程转化为关于t 的一元二次方程t(t 2) 24即 t2 2t 24 0,( t 4)(t 6) 0, t 4 t 6当 t 4 时, x2 5x
2、0, x 0,或 x 5;当 t 6 时, x2 5x 10 0,此方程无解故原方程的解为 x 0,或 x 5二、均值换元即求出几个代数式的平均值,利用平均值进行代换例 2解方程:(4x 1)(3x 1)(2x 1)(x 1) 3x4分析与解根据上面的经验,这样的方程左边是不能完全展开的,只能部分展开 (4x 1)(x 1) 4x2 5x 1,(3x 1)(2x 1) 6x2 5x 1,2两个代数式有相同的一次项和常数项,故设t 5x 5x 1,则原方程可化为 t2 4x4, t 2x2 或 t 2x2,代回即可求得原方程的根为:x513 6注当然本题也可以直接设t 4x 2 5x 1 或者
3、t 6x 2 5x 1例 3 解方程: (x2) 4 (x4) 4 272分析与解若将方程左边展开,将得到难解的高次方程1注意到(x 2) (x 4) x 1,21最新 料推荐故可设 y x1,则原方程可化为(y 3)4 (y 3)4 272,即y4 54y255 (y2 1)(y 2 55)0, y 1 x 1 1, x 0 或 2三、双变量换元例 4 解方程:(4x2 9)2 (4x 2 9)(9x 2 4) (9x2 4)2 (13x2 13)2分析与解注意到(4x2 9) (9x 2 4) 13x2 13,设 m 4x 2 9, n 9x2 4则原方程可化为m2 mn n2 (m n)
4、2 ,即 mn 0,则有( 4x 2 9)( 9x2 4) 0,解得 x 3 , 2 23注 用换元法解方程,有时引入的新变量可以不止一个,如本题中引入了m, n在例 1 中,如果注意到(x 1)(x 4)( x2)( x3) 2,还可以设 m( x1)( x 4),n (x2) (x 3),则有 mn2mn24由韦达定理可知m, n 是方程 z2 2z 24 0 的根,求解这个方程即可以得到原方程的根(过程略) 四、倒数换元4322形如 ax bx cx bx a0( a 0)的倒数方程可以两边同除以x ,降次换元例 5 解方程:12x 4 56x389x 2 56x 12 0分析与解直接因式分解比较困难,容易发现该方程是倒数方程(与首尾等距离的项的系数相等) 又因为 x 0 不是方程的根,所以两边同时除以x2,得2最新 料推荐五、常值换元将某一常值看作未知数,原来的未知数当成常数,则可以把高次方程转化为低次方程例 6解方程:x32 3x23x310 分析与解这是关于x 的三次方程,直接解这个方程有一定困难,如果把3 看成未知数,则原方程可化为求解高次方程的方法还有很多, 需要我们在平时的学习过程中, 不断整理, 不断总结,逐步深化,灵活运用3