初中数学竞赛辅导资料(20)
代数恒等式的证明
内容提要
证明代数恒等式,在整式部分常用因式分解和乘法两种相反的恒等变形,要特别注意运用乘法公式和等式的运算法则、性质。
具体证法一般有如下几种
1.从左边证到右边或从右边证到左边,其原则是化繁为简。变形的过程中要不断注意结论的形
式。
2.把左、右两边分别化简,使它们都等于第三个代数式。
3.证明:左边的代数式减去右边代数式的值等于零。即由左边-右边=0可得左边=右边。4,由己知等式出发,经过恒等变形达到求证的结论。还可以把己知的条件代入求证的一边证它能达到另一边,
例题
例1求证:3n+2-2n +2+2×5n+2+3n -2n =10(5n+1+3n -2n-1)
证明:左边=2×5×5n+1+(3n+2+3n )+(-2n+2-2n )
=10×5n+1+3n (32+1)-2n-1(23+2)
=10(5n+1+3n -2n-1)=右边
又证:左边=2×5n+2+3n (32+1)-2n (22+1)
=2×5n+2+10×3n -5×2n
右边=10×5n+1+10×3n -10×2n-1
=2×5n+2+10×3n -5×2n
∴左边=右边
例2己知:a+b+c=0求证:a 3+b3+c3=3abc
证明:∵a 3+b3+c3-3abc =(a+b+c)(a 2+b2+c2-ab -ac -bc )(见19例1)
∵:a+b+c=0
∴a 3+b3+c3-3abc =0即a 3+b3+c3=3abc
又证:∵:a+b+c=0∴a=-(b+c)
两边立方a 3=-(b 3+3b2c+3bc2+c3)
移项a 3+b 3+c3=-3bc(b+c)=3abc
再证:由己知a=-b -c 代入左边, 得
(-b -c )3+b 3+c3=-(b 3+3b2c+3bc2+c3)+b3+c3
=-3bc(b+c)=-3bc(-a) =3abc
111=b +=c +,a ≠b ≠c 求证:a 2b 2c 2=111b -c b -c 证明:由己知a-b=-=∴bc=-11c -a c -a a -b b-c=∴ca=同理ab=-=a c ca b -c c -a a -b b -c c -a ∴ab bc ca ==1即a 2b 2c 2=1---例3己知a+
例4己知:ax2+bx+c是一个完全平方式(a,b,c 是常数)求证:b 2-4ac=0
证明:设:ax2+bx+c=(mx+n)2,m,n 是常数
那么:ax2+bx+c=m 2x 2+2mnx+n2
⎧a =m 2
⎪根据恒等式的性质得⎨b =2mn ⎪2⎩c =n ∴:b 2-4ac =(2mn )2-4m 2n 2=0
练习20
1.求证:①(a+b+c)2+(a+b-c)2-(a-b-c)2-(a-b-c)2=8ab ②(x+y)4+x4+y4=2(x2+xy+y2) 2③(x-2y)x3-(y-2x)y3=(x+y)(x-y)3④3n+2+5n+2―3n ―5n =24(5n +3n-1) ⑤a 5n +an +1=(a3n -a 2n +1)(a2n +an +1)
2. 己知:a 2+b2=2ab
3. 己知:a+b+c=0
求证:①a 3+a2c+b2c+b3=abc
4. 己知:a 2=a+1
5. 己知:x +y -z=0
6. 己知:a 2+b 2+c2=ab+ac+bc
7. 己知:a ∶b=b∶c
8. 己知:abc ≠0,ab+bc=2ac9.己知:②a 4+b4+c4=2a2b 2+2b2c 2+2c2a 2求证:a=b求证:a 5=5a+3求证:x 3+8y3=z3-6xyz 求证:a=b=c求证:(a+b+c)2+a2+b2+c2=2(a+b+c)(a+c)求证:x y z ==---1111-=-a b b c 求证:x+y+z=0
10. 求证:(2x -3)(2x+1)(x2-1) +1是一个完全平方式11己知:ax 3+bx2+cx+d能被x 2+p整除求证:ad=bc