题 1 已知A = 2x 2 -3xy 2 -1,B = 3x 2 -2xy 2 ,C = 5xy 2 .
(1)当x = -2 时,求A + B + C的值.
(2)若x,y为整数,试取出一组x,y的值,使得A + B - C的值为偶数.
类型: 结论开放型
建议: 新授课使用.
参考答案:
(1)A + B + C = 5x 2 -1,当x = -2 时,A + B + C = 19.
(2)A + B - C = 5x 2 -10xy 2 -1.
因为 10xy 2 是偶数,1 是奇数,结果要想是偶数,x必须为奇数,y可以取任意实数.
答案不唯一,例如:x = 3,y = 1……
题 2 已知代数式M = x 2 + 2y 2 + z 2 -2xy -8y + 2y + 17.
(1)当M = 0 时,求x、y、z的值.
(2)若x、y、z都是非负整数,请你探究代数式M + x 2 的最小值.并写出当M + x 2 取最小值时,x、y、z的值.
类型: 策略开放型
建议: 可在本章结束的复习课使用,也可给有能力的学生留作思考题.
参考答案:
(1)当M = 0 时,即x 2 + 2y 2 + z 2 -2xy -8y + 2z + 17 = 0,
∴ x 2 -2xy + y 2 + y 2 -8y + 16 + z 2 + 2z + 1 = 0,
∴ (x - y) 2 + (y -4) 2 + (z + 1) 2 = 0,
∴ z = -1,y = 4,x = 4.
(2)最小值是 7.
当x = 1,y = 2,z = 0;x = 1,y = 3,z = 0 或x = 2,y = 3,z = 0 时得到.
策略点拨一:由第一问变形后的形式,继续进行思考,可得到:
M + x 2 = (x - y) 2 + (y -4) 2 + (z + 1) 2 + x 2 .
根据以往的经验,这个算式的最小值应该为 0.但是,在第二问中将x,y,z这三个数字限定为了非负整数,那是不是让x,y,z都取最小的非负整数就可以解决问题呢?显然是不是的.字母z很“独立”,是可以取 0 的,而x,y这两个数字在算式里却互相制约.也就是要找到这样的x,y,在x尽可能小的情况下,让x与y的差尽量小,y与 4 的差尽量小.
策略点拨二:由于x,y,z都是非负整数,要使M + x 2 = ( x - y) 2 + ( y -4) 2 + (z + 1) 2 + x 2 的值最小,z只能是 0.于是可以考虑把z = 0 代入,那么就得到:
由于x,y是非负整数,那么只需在 附近选取y的值,然后找到使( x - y )最小的x的值.
本题解题方法很多,可鼓励学生多多创造,本书提供的两种策略仅供参考.
题3 计算下列两组算式:
[(-5)+ 3] 2 与(-5) 2 + 2 × (-5)× 3 + 3 2 .
[8 + (-4)] 2 与 8 2 + 2 × 8 × (-4)+ (-4) 2 .
(1)从计算的结果你能发现每组中两个算式的大小有什么关系吗?
(2)你能用自己的语言表述这个规律吗?
(3)把你总结的规律用于下面的计算:
① .
②1999 2 .
类型: 综合开放型
建议: 复习课使用,课上探究.
参考答案:
(1)相等.
(2)两个数和的平方等于这两个数的平方和与这两个数的积的 2 倍的和.
即(a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2 .
(3)①原式= = 1.
②1999 2 = (2000 -1) 2 = 2000 2 -2 × 2000 × 1 + 1 = 3996001.
题 4 阅读图 2 -1,并回答下列问题:
(1)若A为 785,则E =______.
(2)按框图流程,取不同的三位数A,所得E的值都相同吗?如果相同,请说明理由;如果不同,请求出E的所有可能的值.
(3)将框图中的第一步变为“任意写一个个位数字不为 0 的三位数A,它的百位数字减去个位数字所得的差大于 2”,其余的步骤不变,请猜想E的值是否为定值,并对你猜想的结论加以证明.
图 2 -1
类型: 策略开放型
建议: 本题有较强的思维力度,体现了中学用字母表示数参与运算和分析问题的思维方式,同时渗透了分类讨论与归纳的方法,对提升学生的数学素养很有帮助.
参考答案:
(1)E = 1089.
(2)E的值都相同.
理由如下:
设A = 100a + 10b + c,且a - c = 2,则B = 100c + 10b + a,
∴ C = A - B = (100a + 10b + c) -(100c + 10b + a)
= 99a -99c = 99(a - c) = 99 × 2 = 198,
∴ D = 891,∴ E = C + D = 198 + 891 = 1089.
(3)E = 1089.
证明方法 1:设A = 100a + 10b + c,且a - c > 2,
则B = 100c + 10b + a,
∴ C = A - B = (100a + 10b + c) -(100c + 10b + a)
= 100(a - c) + (c - a)
= 100(a - c -1)+ 10 × 9 + (10 + c - a),
∴ D = 100(10 + c - a) + 10 × 9 + (a - c -1),
∴ E = C + D
= [100(a - c -1)+ 10 × 9 + (10 + c - a)]+
[100(10 + c - a) + 10 × 9 + (a - c -1)]= 1089.
证明方法 2:设A = 100a + 10b + c,且a - c > 2,
则B = 100c + 10b + a,
∴ C = A - B = (100a + 10b + c) -(100c + 10b + a) = 99(a - c).
①若a - c = 3,则C = 297,D = 792,∴ E = C + D = 297 + 792 = 1089;
②若a - c = 4,则C = 396,D = 693,∴ E = C + D = 396 + 693 = 1089;
③若a - c = 5,则C = 495,D = 594,∴ E = C + D = 495 + 594 = 1089;
④若a - c = 6,则C = 594,D = 495,∴ E = C + D = 594 + 495 = 1089;
⑤若a - c = 7,则C = 693,D = 396,∴ E = C + D = 693 + 396 = 1089;
⑥若a - c = 8,则C = 792,D = 297,∴ E = C + D = 792 + 297 = 1089.
题 5 将一个长、宽、高分别为a,b,c(a > b > c)的箱子进行捆扎,至少要绕箱四圈.
(1)请在图 2 -2 中画出你的方案.
例:
图 2 -2
(2)如何捆扎又结实,又用绳最少?
类型: 过程开放型
建议: 本题适合在列代数式一节后进行练习.首先,学生可以先进行动手操作,然后根据自己的操作结果列出代数式并进行比较.然后,学生可以互相交流,进行捆扎方法的汇总,归纳总结出需要绳子最短的方案.
参考答案:
如图,这样捆扎最省绳.需用绳 8c + 6b + 2a.
在一个面上捆扎四圈是不行的,因为不够结实.