总结整理初中奥林匹克数学恒等式变形的知识点
表示两个代数表达式相同的方程称为一个等式。
如:a+b = b+ a;2x+5x=7x是恒等式,但t2+6=5t和x+7=4不是恒等式。之前学的运算法则都是恒等式。
用一个代数表达式替换另一个与之相同的代数表达式,称为恒等式变形(或恒等式变换)。
在恒等式变形的意义上,只是把一个代数表达式从一种形式变成另一种形式,但有一个条件,变形前后的两个代数表达式是恒等式,即“形”变“值”不变。
如何判断一个方程是否是恒等式,通常有两种判断多项式恒等式的方法。
1.如果两个多项式的同项系数相等,那么这两个多项式是相同的。
比如2x2+3x-4和3x-4+2x2当然是相同的,因为这两个多项式是一样的。
另一方面,如果两个多项式相同,那么它们的齐次项的系数也相等(两个多项式常数项也视为齐次项)。
2.通过一系列相同的变形,证明了两个多项式是相同的。
比如ax2+bx+c=px2+qx+r是一个恒等式,那么一定有:a=p,b=q,C = R。
例:求B和C的值,使以下恒等式成立。
x2+3x+2 =(x-1)2+b(x-1)+c①
解1: ∵ ①是一个恒等式,对x的任意值都成立。
设x=1,代入①得到
12+3×1+2 =(1-1)2+b(1-1)+c
c=6
设x=2,代入①。由于已经得到c=6,所以有
22+3×2+2 =(2-1)2+b(2-1)+6
b=5
∴x2+3x+2=(x-1)2+5(x-1)+6
解决方案2:扩展右侧。
x2+3x+2 =(x-1)2+b(x-1)+c
=x2-2x+1+bx-b+c
=x2+(b-2)x+(1-b+c)
比较两边相同项的系数,得到
从②中B=5。
将b=5代入③。
1-5+c=2
c=6
∴x2+3x+2=(x-1)2+5(x-1)+6
这个问题是根据x-1的幂展开多项式x2+3x+2。这种方法叫做待定系数法。它假设一个具有待定系数的恒等式,比如上面例子中的B和C。然后根据恒等式的含义或性质,列出B和C应适用的条件,进而计算待定系数值。