1道经典的初中数学竞赛题,难度大,4种常用解法帮你搞定

栏目:职业教育  时间:2022-11-29
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  大家好!本文和大家分享一道非常经典的初中数学竞赛题:已知x√(1-y)+y√(1-x)=1,求x+y的值。这道题的难度还是比较大的,不少同学看到题后都是一脸懵,其实这道题的解法非常多,本文介绍4种比较常见的解法。

  下面我们一起来看看这道题。

  此题如果是一道选择题或者填空题,那么用特殊值就可以秒杀。比如我们令x=1,y=0,代入后x+y也就为1。

  特殊值可以快速得到一个答案,但是并不一定是全部答案,而且解答题一般也不用特殊值求解。那么此题该怎么解呢?

  解法1:平方法

  本质上说,题目条件是一个含有两个根号的方程,所以可以考虑用平方的方法去掉根号。不过不要直接平方,否则后面的计算会非常复杂,一般把两个根号分别放在等号两边再平方。两个根号一次平方是去不掉所有根号的,所以还需要进行二次平方。

  本题的难点就在第二次平方后的计算,一是涉及到三项的完全平方,二是次数比较高。不过只要细心一点,问题不大。

  解法2:分子有理化

  对于两个根号的方程,除了直接平方,分子分母有理化也是一个常用方法。

  将等式左边的分母看成“1”,然后分子分母同时乘以分子的有理化因式,化简后再与题干中的等式结合,得到一个新的等式,再平方即可。

  其实,解法1中,在第一次平方后也是可以不进行第二次平方,而是直接配方成一个完全平方的式子;解法2中,在分子有理化并与题干等式相加后,同样可以不再平方,直接配方成完全平方。

  解法3:换元法

  双根号问题除了平方和有理化,换元法也是非常重要的方法。

  令√(1-y)=m,√(1-x)=n,那么可以分别用m、n把y和x表示出来,并且可以得到mx+ny=1,然后把这些关系代入需要求解的代数式中,通过配方可以得到两个平方式子和为零的形式,再将得到的关系代入设的式子中即可解出答案。

  解法4:三角换元

  因为1-x≥0,解出x的范围是-1≤x≤1,同理-1≤y≤1。对于这样的范围,我们可以尝试用三角函数中的正余弦函数来换元。

  比如设x=cosα(0≤α≤π),y=cosβ(0≤β≤π),所以√(1-y)=sinβ,√(1-x)=sinα,代入题干条件并通过三角恒等变换的两角和的正弦公式得到sin(α+β)=1,从而得到α+β=π/2。然后再代入所求的式子,并变形化简即可得到答案。

  不少网友发现可以使用三角换元,但是在换元时却直接设x=sinα,y=cosα,然后代入求出x+y=1。这样做肯定是不行的,至于原因,欢迎大家在评论区讨论!

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