“特殊值法”的应用───2007届初一蔡依宁

“特殊值法”顾名思义,用特殊的数代替字母的方法。在许多数学题目中,常常出现与字母有关的代数式、方程的讨论,如果对字母的取值进行讨论,或对字母的性质进行分析,将会比较复杂。“特殊值法”常常在选择题或是填空题中大展身手。现举实例数则: 

例1    一个圆柱的半径比原来圆柱的半径多3倍,高是原来的\frac{1}{4},则这个圆柱的体积是原来圆柱体积的(   ) 

A、一样多     B、\frac{9}{4}倍     C、\frac{3}{4}倍     D、4倍 

分析:此题若不用特殊值法解答,势必要去寻找两者的数量关系,而这个关系还要靠字母体现出来。若用特殊值法,数量关系明了,能轻松顺利地解答。而许多同学往往不能想到用特殊值法来解此题。 

解:设原来圆柱半径为1,高为4,则后来圆柱半径为4,高为1。 

因为,原来圆柱体积为4л,后来圆柱体积为16л。 

所以,后来圆柱体积是原来圆柱体积的4倍,所以:应选D 。 

怎么样?用了特殊值法,一道看似复杂,无从下手的“难题”,就这样迎刃而解了,如果同学们还觉得不过瘾,下一道题等着你们。 

例2    当m<0时,m与\frac{1}{5}m的大小关系为(    ) 

A、m>\frac{1}{5}m      B、m<\frac{1}{5}m       C、m=\frac{1}{5}m        D、无法确定 

解:因为m<0,所以可设m= -1,那么A:-1>\frac{1}{5}是不成立的, B:-1<\frac{1}{5}是正确的,C:-1=\frac{1}{5}也是不成立的。所以答案应选B 。 

又一道题被“特殊值法”轻松破解,如果这道题不用特殊值法,同学们将会陷入讨论的漩涡中。本题的基本思路是,先选好满足条件m<0的特殊值,再将这个值代入到四个选项中一一检验。 

例3    已知有理数a、b满足a>b,则下列式子正确的是(    ) 

A.-a<b      B. a>-b      C. -a<-b      D. -a>-b 

解:设a=1,b=0,a>b,那么 A:-1<0成立;B:1>0也成立;C:-1<0也成立。只有D不成立,故排除D。 

若设a=-1,b=-2,a>b,那么A:1<-2不成立;B:-1>2不成立;C:1<2成立。所以,应选C。 

同学们,你又一次看到,特殊的值法将抽象的字母换成形象的数字,使解题更为方便。 

例4    若x>0,y<0,且│x│<│y│ 则x+y            0。若x>0 ,y>0,且│x│>│y│, 则x+y           0 。 

此题若不用特殊值法,就要考虑绝对值的性质,会显得繁琐,现在用特殊值法,会使表达更加清晰、直观。效果怎样,请看下面解答。 

解:因为x>0,y<0,且│x│<│y│,所以设x=1,y=-2,则1-2=-1,所以x+y<0。 

因为x>0,y>0,且│x│>│y│,所以可设x=2,y=1,则2+1=3 所以:x+y>0 

经过这4道题的解答,想必同学们已经被特殊值法所折服,并深深喜欢上了它。其实特殊值法不仅在选择题和填空题中有贡献,它也能为我们解应用题。 

例5    某商店出售茶壶和茶杯,茶壶每只20元,茶杯每只5元,该商店有两种优惠方法: 

①买一只茶壶赠送一只茶杯;②按总价的90%付款。若顾客购买4只茶壶和若干只茶杯(不小于4只),请你帮顾客预算一下,购买相同数量的茶杯,选用哪种优惠方法得到的优惠多? 

解:设买x只茶杯,两种方法付的款为: 

① 20×4+(x-4)×5 =(5x+60)元 

② (20×4+5x)×0.9 =(72+4.5x)元 

当5x+60=72+4.5x时,即x=24时,一样优惠; 

为了知道买24只以下茶杯时,到底哪一种优惠?我们就用特殊值法。 

当x<24时,如x=10时, ①x=110,②x=117,第一种优惠。那么当x>24时就一定是第二种优惠了。 

看来,特殊值法的用武之地还挺大的。其实特殊值法还可以在更加广泛的领域中应用,这就需要大家做个有心人,经常留意,看看是否有使用特殊值法的可能。认识特殊值法、喜欢特殊值法、运用特殊值法,一定能让你获益匪浅。 

点评: 

对初一的学生来说,能写出这样的文章是相当不错的,说明她对特殊值法的理解已经很到位了,语文水平也很好。这位女生初三毕业后考进一个重点高中(鄞州区姜山中学),2010年高中毕业。已经确认通过浙大面试,高考可以降20分录取。 

我的学生进入高中后,和我谈起高中数学的学习情况,都说特殊值法在高中里也很有用,而许多同学却想不到,这些同学纷纷责问:这么好的方法我们的初中数学老师为何不教呢? 

但毕竟是初一的学生,蔡依宁所选的例题不尽人意。这里的例题不用“特殊值法”也很容易解答,没有充分体现“特殊值法”的优越性。下面我来补充几个例题。 

例6    已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点(-2,0),(x_1,0),且1<x_1<2。与y轴的正半轴的交点在点(0,2)的下方,则下列结论①a<b<0;②2a+c>0;③4a+c<0;④2a-b+1>0中正确的是          。(写出序号) 

分析:本题直接判断困难较大。如果我们设x_1=1.5,与y轴交于(0,1),那么这个二次函数的解析式就可以用待定系数法解出来。于是就可以用具体的a、b、c的值进行判断。 

例7    若a、b满足\frac{b}{a}+\frac{a}{b}=2,则\frac{a^2+ab+b^2}{a^2+4ab+b^2}的值为                  。 

分析:本题不用特殊值法也不是太难,但用了这个方法会更加简单。我们可以设a=1,b=1,代入即可。 

例7    已知关于x的一次函数y=ax-a+1和y=(a-1)x-a+2,它们的图象交点是             。 

取 a=2,可得方程组
\begin{cases}y={2x}-1\\{y}={x}\end{cases}\begin{cases}x=1\\y=1\end{cases}
有些解答题使用特殊值法是不合适的。 

例8    请你说明不论a取何值,代数式2(a-1)2-(a-5)(a-3)-(a+2)2的值总是-17。 

错解:取a=0,原式=2-15-4=-17,所以不论a取何值,代数式2(a-1)2-(a-5)(a-3)-(a+2)2的值总是-17。 

特殊值法使用不当也会造成错误。 

例9    已知非零实数x、y满足x-\sqrt{xy}-2y=0,则\frac{x}{y}=           。 

错解:取x=4,y=1,则原式=4。 

其实还可以取x=-1,y=-1,此时原式=1。所以正确答案是4或1.

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