一道日本初中数学竞赛题:求代数式的值,只有不到10%的学生得满分

大家好!今天和大家分享一道日本初中数学竞赛题(题目见下图)。这是2016年日本七年级的一道数学竞赛题,题目看似简单,但是只有不到10%的学生得到满分。下面我们一起来看一下这道题目。

看到这道题目,不少同学觉得并不难,因为这个形式在平时的作业中似乎遇到过。比如下面这道题:已知x²+x+1=0,求x²+1/x²的值。

很明显x≠0,所以将式子x²+x+1=0两边同时除以x可以得到:x+1/x=-1,而x²+1/x²=(x+1/x)²-2=(-1)²-2=-1。

上面这道题的已知条件和日本这道竞赛题实际上是一样的。如果把两道题的已知条件换一下,两题的形式就非常接近了,所以有的同学一开始就想到了这道题。

如果用这道题的解法,那么所求的这个式子又该怎么处理呢?最后会发现非常不好处理,因为所求的式子不能凑成x+1/x的形式,所以这个方法行不通了。

我们再来看一下下面这道竞赛题:已知x²+x+1=0,求x^17+x的值。

这道题与前面两题的已知条件一样,但是所求式子的形式不一样。这道题所求的值是一个整式,所以不需要将等式两边都除以x,上面的方法就不能用了。

另外还可以尝试求出x的值,再代入所求式子进行计算。但是题目给出的一元二次方程的判别式小于零,很明显没有实数解,所以这个方法也不可行。

我们再换个思路:先看一下等式左边的式子x²+x+1,对于熟悉立方差公式的同学应该可以发现,这是x³-1的展开式中的一项[x³-1=(x-1)(x²+x+1)],所以就有x³-1=0,即x³=1。然后再将所求式子进行变形即可得答案,过程见下图。

图片正在加载中,请稍后

上面这道题虽然不能求出x的值,但是可以求出x³的值,那么这道题的思路也可以用在这道竞赛题上。

首先,先将等式两边同时乘以t并移项可得:t²+t+1=0,两边再同时乘以t-1,可以得到t³=1。然后再将t^2016变形成(t³)^672,代入计算即可得到答案。

图片正在加载中,请稍后

这道题的难度就在于对已知条件的处理。如果陷入了求出t的值再代入的思维中,那么这道题肯定是做不出来的,因为这个t实际上是个复数,而不是实数。所以我们想办法把t的多少次幂作为一个整体进行计算,这也是竞赛题中常考的一个计算技巧。比如下面这道日本竞赛题还是用到了整体思维。

图片正在加载中,请稍后

这道题就和大家分享到这里,你觉得难吗?

最新资讯

文档百科

CopyRight © 2000~2023 一和一学习网 Inc.All Rights Reserved.
一和一学习网:让父母和孩子一起爱上学习