利用换元法解方程(组)

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第6讲 利用换元法解方程

一、方法技巧

(一)换元法解方程是用新元代替方程中含有未知数的某个部分,达到化简的目的.

(二)运用换元法解方程,主要有三种类型:分式方程、无理方程、整式(高次)方程.

解分式方程、无理方程、整式(高次)方程的基本思想是将分式方程化为整式方程、

无理方程化为有理方程、整式(高次)方程逐步降次.

(三)换元的方法是以所讨论方程的特有性质为依据的,不同的方程就有不同的换元方

法,因此,这种方法灵活性大,技巧性强.恰当地换元,可将复杂方程化简,以

便寻求解题的途径.

常用换元方法有局部换元、均值换元、倒数换元、常数换元等.

例如:① 256011x x x x ⎛⎫⎛⎫++= ⎪ ⎪++⎝

⎭⎝⎭ ,可使用局部换元法,设1x y x =+ ②22110x x x x +++=,变形后也可使用局部换元法,设1x t x +=

③222212219116

x x x x x x x +++++=+++,看着很繁冗,变形整理成222211191116

x x x x x x +++++=+++时,就可使用局部换元法. ④()()443182x x +++=,可设()()3122x x y x +++==+,方程变成

()()441182y y ++-=,使方程变得易解,这是均值换元法.

⑤4326538560x x x x +-++=,符合与中间项等距离的项的系数相等,

如46x 与6,35x 与5x 系数相等,可构造1x x +

换元,是倒数换元法.

⑥32310x x +++=,不易求解,若反过来看,把设x 看作已

t ,则方程就变成()()

2232110x t x t x ⋅+++-=,

数字换元法不常用,但不失为一种巧妙的解题方法.

有时根据方程各部分特点可设双元,达到化繁为简,求解的目的.

例如:

()()()()()222

222223232321321451x x x x x x x x x x -++-+--+--=-+观察发现()()

22232321451x x x x x x -++--=-+,故可设232x x u -+=,2321x x v --=,原方程变为()222u uv v u v ++=+,方程由繁变简,可得解.

(四)本讲注重研究用换元法解方程的技能、技巧.拓宽学生知识面,培养学生学习和

研究数学的兴趣.

二、应用举例

类型一 局部换元

(高次方程)

【例题1】解方程:42320x x -+=

【答案】11x =,21x =-

,3x =

4x =【解析】

试题分析:

通过观察发现()242x x =,故设2x y =,原方程变形为2320y y -+=,可把高次方程降次,转化为可解的一元二次方程.

试题解析:

解:设2x y =,则原方程变形为2

320y y -+=, 解得,11y =,22y =,

由11y =得21x =,解得11x =,21x =-,

由22y =得22x =

,解得3x =

,4x =

∴方程的解是11x =,21x =-

,3x =

4x =【难度】较易

(分式方程)

【例题2】解方程:256011x x x x ⎛⎫⎛⎫++= ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭

【答案】134x =-,223

x =- 【解析】

试题分析:

括号里的分式相同,由这个特点,可以用换元法来解.

试题解析: 解:设1

x y x =+,于是原方程变形为2560y y ++= 解得13y =-,22y =-

当13y =-时,

31x x =-+,解得134

x =-, 当22y =-时,21x x =-+,解得223

x =- 经检验134x =-,223

x =-均为原方程的根. ∴方程的解是134x =-,223x =- 【难度】较易

【例题3】已知实数x 满足22110x x x x +

++=,那么1x x

+的值是( ) 【答案】2-

【解析】

试题分析: 由于222112x x x x ⎛⎫+=+- ⎪⎝⎭

,故设1x t x +=,可解. 试题解析: 解:设1x t x

+=, 原方程化简得21120x x x x ⎛⎫+-++= ⎪⎝

⎭, ∴220t t -+=,

解得11t =,22t =- 由11x x

+

=化简得210x x -+=,△<0 ,无解,舍去 ∴12x x +=- 点评 :方程中并无“相同”的部分时,可通过代数式间的关系变形构造出“相同”部分,设元.

【难度】一般

(无理方程)

【例题4103= 【答案】114x =,294

x =- 【解析】

试题分析: 这是一个根号里含有分式的无理方程,也可通过换元后求解,通过变形发现221x x x

++=,

与2

x x +互为倒数,y =,则原方程变形为1103y y +=,无理方程化为有理方程. 试题解析:

()0y y = >,则原方程变形为1103y y +=

整理得231030y y -+=

解得13y =,213y =

当13y =3=,解得114

x =

当213y =13=,解得294

x =- 经检验114x =,294

x =-都是原方程的根. 原方程的解是114x =,294x =- 【难度】一般

【例题510=

【答案】112x =+

21x = 【解析】

试题分析:

1=,可设两个未知数,利用韦达定理求解.

试题解析:

m = n = ,