南京中考常考的整数解问题,三种方法帮孩子拉开差距
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南京中考常考的整数解问题,三种方法帮孩子拉开差距
上一篇咱们讲了构造方程解题,三种思路搞清楚了,看到对称式子就知道怎么构造。今天讲一个南京中考特别爱考的难点——整数解问题。很多南京的孩子遇到"方程有整数根,求参数"这类题就头疼,不知道从哪里下手。其实这类题有固定的解法,掌握了就不难。一、什么是整数解问题?
整数解问题,简单说就是:一元二次方程的根是整数,求方程中参数的值或范围。比如"方程x²-6x+k=0有两个整数根,求k的值",这就是典型的整数解问题,也是南京中考改编题里最常见的形式。题目不直接给根,而是告诉我们根是整数这个条件,让我们反求参数。这类题的难点在于:整数这个条件怎么用?怎么把"根是整数"转化为可以计算的式子?核心思想就一句话:根是整数,意味着判别式必须是完全平方数,或者方程能因式分解为整数系数。二、三种解法
解法一:判别式法。
这是南京中考最常用的一种。一元二次方程有整数根,首先判别式Δ必须大于等于0,而且Δ必须是完全平方数(因为求根公式里有√Δ,根是整数的话√Δ必须是整数)。具体步骤:先写出Δ的表达式,设Δ=m²(m为非负整数),然后解出参数,再根据m的取值范围求出所有可能的参数值,最后代回验证根是否为整数。解法二:因式分解法。
如果方程能因式分解为(ax+b)(cx+d)=0的形式,其中a、b、c、d都是整数,那么根就是-b/a和-d/c。要让根是整数,就需要b是a的倍数,d是c的倍数。这种方法适合方程比较容易因式分解的情况,比如二次项系数为1,常数项可以分解为两个整数的乘积。南京各区模拟卷里,有不少题用因式分解法比判别式法更快。解法三:参数分离法。
把参数用根表示出来,比如k=含x的式子,然后因为x是整数,分析这个式子的整数性,从而求出k的值。这种方法适合参数比较容易分离的情况,比如方程中参数只出现在常数项或一次项系数。有些南京中考压轴题,用参数分离法能出奇制胜。三、典型例题(南京中考改编题)
来看一道南京中考改编的难题,这道题用参数分离法比判别式法快得多。
例题:已知方程x²+kx+k+2=0有整数根,求整数k的值。
解法(参数分离法):
第一步,分离参数。把含k的项移到一边:k(x+1) = -x²-2,所以k = (-x²-2)/(x+1)。
第二步,多项式除法化简。把分子x²+2除以x+1,得x²+2 = (x+1)(x-1)+3,所以k = -(x-1) - 3/(x+1) = 1-x - 3/(x+1)。
第三步,分析整数性。因为k是整数,x是整数,所以1-x是整数,那么3/(x+1)也必须是整数。也就是说,x+1必须是3的约数。
第四步,3的整数约数有±1、±3,所以x+1=1、-1、3、-3,对应x=0、-2、2、-4。代入k=1-x-3/(x+1),得k=-2、6、-2、6。
第五步,验证。k=-2时,方程x²-2x=0,根为x=0和2,都是整数;k=6时,方程x²+6x+8=0,根为x=-2和-4,都是整数。
所以k=-2或6,共2个值。
这道题如果用判别式法,Δ=k²-4(k+2)=k²-4k-8,设Δ=m²,需要解(k-2)²-m²=12,用平方差分解,计算量比参数分离法大很多。参数分离法的关键是把参数用根表示,然后利用整数性分析约数,这是南京中考压轴题里常用的技巧。
四、最容易踩的三个坑
第一个坑:忘记验证。
求出参数后,必须代回原方程验证根是否真的是整数。有些参数虽然让Δ是完全平方数,但求出来的根可能不是整数。比如Δ=1是完全平方数,但如果分子不是偶数,根就不是整数。南京中考的评分标准里,验证这一步是单独给分的,不验证直接扣1分。第二个坑:漏掉重根。
"两个整数根"包括两个相等的整数根,也就是Δ=0的情况。很多孩子只考虑两个不同的根,漏掉了重根。比如上面的例题,k=9时x=3是重根,也是两个整数根,不能漏掉。南京中考选择题里,漏掉重根是最常见的错误选项。第三个坑:参数范围没考虑。
题目有时候会限定参数的范围,比如"k为正整数""k为非负整数""k<10"等。求出所有可能的参数后,要根据题目条件筛选,不是所有求出的k都符合题意。一定要仔细读题,看清参数的限制条件。南京中考的题干经常在括号里加限制条件,很多孩子没注意到。
下一篇咱们聊一元二次方程的应用题——南京中考都怎么考,行程问题、利润问题、面积问题,一网打尽。我是博哥,在南京教初高数学。觉得有用的话,点个关注,咱们下篇见。
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