八年級數學:已知x+y與xy,如何求x與y的n次方和?

2020-12-15 若葉小學堂

例題

分析:在學習了完全平方公式以後,對於(1)題應該是沒什麼問題的,利用完全平方公式,變一下形就出來了,那其它題呢?如果暫時沒有思路,不妨先把(1)題做出來。

(1)

現在繼續來分析,和之前有什麼不同呢?一個題如果有好幾問,後面的問題往往需要用到前面的結論,故現在已知條件拓展了,除了知道x+y=2,xy=1,又增加了一個已知條件x^2+y^2=2.再仔細觀察上式,如果把等號右邊的x和y換成x^2和y^2,左邊就變成了x^4+y^4!,同樣的方法還可以求出x^8+y^8.那我們不妨先把(3)和(7)做出來。

(3)

(7)

(2)(4)(5)(6)又該怎麼做呢?你知道立方和公式?你們老師講過?那假如你記錯公式或忘了公式怎麼辦?即使你記對了,那也只是解決了(2)題,(4)(5)(6)怎麼辦呢?其實思路還和前面一樣,(4)題可以用已知和(1)的結論,(2)題同樣可以,只是(4)比較特殊,正好能利用完全平方公式,那完全平方公式又是怎麼來的?是多項式乘多項式的特例!那(2)題可不可以轉化成多項式乘多項式,從而把已知和(1)的結論利用起來呢?答案是肯定的!

(2)

上式繼續變形即可得到立方和公式

有了(2)的經驗,(4)(5)(6)是不是開始有點兒思路了?

(4)

除了4次乘1次還可以3次乘2次、2次乘3次、1次乘4次,此處不再羅列,可自行選擇,強烈推薦「大頭衝前」的寫法(抓關鍵、先抓主要的)。

(5)(6)思路同(4),一起給出

小結

通過這道題你發現了什麼?數字是否比較特別(為什麼)?你能寫出一般的規律嗎?

1、為什麼結果都是2?

這是因為當x+y=2,xy=1時,x=y=1.這本身是一個二元二次方程組,可消元轉化為一元二次方程解出其中一個值,進而得出另一個值,感興趣的同學可自行預習下相關內容(人教版九年級上冊).如果你能直接求出x和y的值,那麼本題就產生了另一種非常簡單的方法,把倆1代進去,秒出結果。但是這種做法具有很大局限性,換個數字就很難這樣做了,比如當x和y帶根號而且不止一個值時。

2、一般規律

(1)當指數是2的倍數時

(2)當指數不是2的倍數時

相較而言,公式①更簡單,但公式②更具有普遍性,而且公式②還有其它很多變形,除了拆成(n-1)次和1次,還有很多種拆法,實際應用時要結合已知條件來選擇,已知幾次的就儘量拆成幾次的。其實(6)用公式①更簡單,(3)(7)也可以用公式二的方法。

方法的好壞不能單純用簡單複雜來衡量,一味求簡是大忌,會陷入誤區,要多思考,多總結思路,不斷強大自己。

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