例1 填空:
(1)$x^2 -4x + \_\_\_\_\_\_ = (x - \_\_\_\_\_\_)^2$;
(2)用配方法解方程$x^2 -4x +2=0$,则$x^2 -4x +2=0$可变形为$(x-2)^2 = \_\_\_\_\_\_$。
【思路导析】运用完全平方公式$a^2 \pm 2ab + b^2 = (a \pm b)^2$进行对照填写。
【请你解答】(1)______;(2)______。
(1)$x^2 -4x + \_\_\_\_\_\_ = (x - \_\_\_\_\_\_)^2$;
(2)用配方法解方程$x^2 -4x +2=0$,则$x^2 -4x +2=0$可变形为$(x-2)^2 = \_\_\_\_\_\_$。
【思路导析】运用完全平方公式$a^2 \pm 2ab + b^2 = (a \pm b)^2$进行对照填写。
【请你解答】(1)______;(2)______。
答案
解:
(1) 根据完全平方公式$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$,对比式子可得$2b=4$,解得$b=2$,$b^2=4$,因此两个空依次填$4$、$2$。
(2) 将方程$x^2-4x+2=0$移项,得$x^2-4x=-2$,两边同时加上一次项系数一半的平方$4$,得$x^2-4x+4=-2+4$,即$(x-2)^2=2$,因此空处填$2$。
(1) $\boldsymbol{4,2}$;(2) $\boldsymbol{2}$
(1) 根据完全平方公式$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$,对比式子可得$2b=4$,解得$b=2$,$b^2=4$,因此两个空依次填$4$、$2$。
(2) 将方程$x^2-4x+2=0$移项,得$x^2-4x=-2$,两边同时加上一次项系数一半的平方$4$,得$x^2-4x+4=-2+4$,即$(x-2)^2=2$,因此空处填$2$。
(1) $\boldsymbol{4,2}$;(2) $\boldsymbol{2}$
解析
【分析】
本题考查完全平方公式的应用及配方法解一元二次方程的基本步骤。解题时先回忆完全平方公式的结构特征:$a^2\pm2ab+b^2=(a\pm b)^2$,对于(1),直接对照公式,找到一次项系数,算出其一半的平方即为需要补充的常数项,括号内的数就是一次项系数的一半;对于(2),先将方程中的常数项移到等号右侧,再给左右两边同时加上一次项系数一半的平方,将左侧凑成完全平方式,计算右侧的结果即可。
【解析】
(1) 根据完全平方公式$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$,将题干式子$x^2-4x+\_\_\_\_\_\_=(x-\_\_\_\_\_\_)^2$与公式对照,可得$a=x$,$2ab=4x$,代入$a=x$得$2b=4$,解得$b=2$,因此$b^2=2^2=4$,所以两个空依次填4、2。
(2) 对方程$x^2-4x+2=0$进行配方:先移项,将常数项移到等号右侧,得$x^2-4x=-2$;再给等号左右两边同时加上一次项系数一半的平方,一次项系数为-4,一半是-2,平方为4,因此加4得:$x^2-4x+4=-2+4$,左侧整理为完全平方式得$(x-2)^2=2$,所以空处填2。
【答案】
(1) $\boldsymbol{4,2}$;(2) $\boldsymbol{2}$
【知识点】
完全平方公式;配方法解一元二次方程
【点评】
本题是配方法的基础考查题,重点要求掌握完全平方公式的结构特征和配方法的基本操作步骤,熟练掌握该知识点是后续学习一元二次方程解法、二次函数最值等内容的重要基础。
【难度系数】
0.85
本题考查完全平方公式的应用及配方法解一元二次方程的基本步骤。解题时先回忆完全平方公式的结构特征:$a^2\pm2ab+b^2=(a\pm b)^2$,对于(1),直接对照公式,找到一次项系数,算出其一半的平方即为需要补充的常数项,括号内的数就是一次项系数的一半;对于(2),先将方程中的常数项移到等号右侧,再给左右两边同时加上一次项系数一半的平方,将左侧凑成完全平方式,计算右侧的结果即可。
【解析】
(1) 根据完全平方公式$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$,将题干式子$x^2-4x+\_\_\_\_\_\_=(x-\_\_\_\_\_\_)^2$与公式对照,可得$a=x$,$2ab=4x$,代入$a=x$得$2b=4$,解得$b=2$,因此$b^2=2^2=4$,所以两个空依次填4、2。
(2) 对方程$x^2-4x+2=0$进行配方:先移项,将常数项移到等号右侧,得$x^2-4x=-2$;再给等号左右两边同时加上一次项系数一半的平方,一次项系数为-4,一半是-2,平方为4,因此加4得:$x^2-4x+4=-2+4$,左侧整理为完全平方式得$(x-2)^2=2$,所以空处填2。
【答案】
(1) $\boldsymbol{4,2}$;(2) $\boldsymbol{2}$
【知识点】
完全平方公式;配方法解一元二次方程
【点评】
本题是配方法的基础考查题,重点要求掌握完全平方公式的结构特征和配方法的基本操作步骤,熟练掌握该知识点是后续学习一元二次方程解法、二次函数最值等内容的重要基础。
【难度系数】
0.85
例2 用配方法解下列方程:
(1)$x^2 -4x +3=0$; (2)$x^2 +3x=1$。
【思路导析】将方程左边配成完全平方式,再直接开平方。
【请你解答】
知识点二 形如$ax^2 +bx +c=0$的一元二次方程的配方
(1)$x^2 -4x +3=0$; (2)$x^2 +3x=1$。
【思路导析】将方程左边配成完全平方式,再直接开平方。
【请你解答】
知识点二 形如$ax^2 +bx +c=0$的一元二次方程的配方
答案
解:
(1) 移项,得:
$x^2 - 4x = -3$
配方,在方程两边同时加上$(-\dfrac{4}{2})^2 = 4$,得:
$x^2 - 4x + 4 = -3 + 4$
即$(x-2)^2 = 1$
两边直接开平方,得:
$x - 2 = \pm1$
所以$x - 2 = 1$,或$x - 2 = -1$
解得$x_1 = 3$,$x_2 = 1$
(2) 配方,在方程两边同时加上$(\dfrac{3}{2})^2 = \dfrac{9}{4}$,得:
$x^2 + 3x + \dfrac{9}{4} = 1 + \dfrac{9}{4}$
即$(x + \dfrac{3}{2})^2 = \dfrac{13}{4}$
两边直接开平方,得:
$x + \dfrac{3}{2} = \pm\dfrac{\sqrt{13}}{2}$
所以$x = -\dfrac{3}{2} \pm \dfrac{\sqrt{13}}{2}$
解得$x_1 = \dfrac{-3 + \sqrt{13}}{2}$,$x_2 = \dfrac{-3 - \sqrt{13}}{2}$
(1) 移项,得:
$x^2 - 4x = -3$
配方,在方程两边同时加上$(-\dfrac{4}{2})^2 = 4$,得:
$x^2 - 4x + 4 = -3 + 4$
即$(x-2)^2 = 1$
两边直接开平方,得:
$x - 2 = \pm1$
所以$x - 2 = 1$,或$x - 2 = -1$
解得$x_1 = 3$,$x_2 = 1$
(2) 配方,在方程两边同时加上$(\dfrac{3}{2})^2 = \dfrac{9}{4}$,得:
$x^2 + 3x + \dfrac{9}{4} = 1 + \dfrac{9}{4}$
即$(x + \dfrac{3}{2})^2 = \dfrac{13}{4}$
两边直接开平方,得:
$x + \dfrac{3}{2} = \pm\dfrac{\sqrt{13}}{2}$
所以$x = -\dfrac{3}{2} \pm \dfrac{\sqrt{13}}{2}$
解得$x_1 = \dfrac{-3 + \sqrt{13}}{2}$,$x_2 = \dfrac{-3 - \sqrt{13}}{2}$
解析
【分析】
配方法解二次项系数为1的一元二次方程时,可遵循以下思路:①先将常数项移到方程的右侧,使左侧仅含二次项和一次项;②给方程左右两边同时加上一次项系数一半的平方,将左侧凑成完全平方式,右侧合并为常数;③若右侧常数为非负数,直接开平方即可求出方程的解。本题两个方程二次项系数均为1,可直接按上述步骤求解:(1)先移项将常数项3移到等号右侧,再配方计算;(2)常数项已经在右侧,直接配方即可。
【解析】
(1) 移项,得:
$x^2 - 4x = -3$
配方,在方程两边同时加上$(-\dfrac{4}{2})^2 = 4$,得:
$x^2 - 4x + 4 = -3 + 4$
即$(x-2)^2 = 1$
两边直接开平方,得:
$x - 2 = \pm1$
所以$x - 2 = 1$,或$x - 2 = -1$
解得$x_1 = 3$,$x_2 = 1$
(2) 配方,在方程两边同时加上$(\dfrac{3}{2})^2 = \dfrac{9}{4}$,得:
$x^2 + 3x + \dfrac{9}{4} = 1 + \dfrac{9}{4}$
即$(x + \dfrac{3}{2})^2 = \dfrac{13}{4}$
两边直接开平方,得:
$x + \dfrac{3}{2} = \pm\dfrac{\sqrt{13}}{2}$
所以$x = -\dfrac{3}{2} \pm \dfrac{\sqrt{13}}{2}$
解得$x_1 = \dfrac{-3 + \sqrt{13}}{2}$,$x_2 = \dfrac{-3 - \sqrt{13}}{2}$
【答案】
(1) $x_1=3$,$x_2=1$;(2) $x_1=\dfrac{-3+\sqrt{13}}{2}$,$x_2=\dfrac{-3-\sqrt{13}}{2}$
【知识点】
配方法解一元二次方程;完全平方公式;直接开平方法解方程
【点评】
本题是配方法解方程的基础训练题,解题核心是掌握配方的操作规则:当二次项系数为1时,方程两边同时加一次项系数一半的平方,注意不要漏加等号右侧的常数,熟练掌握该方法可为后续学习公式法、解二次函数等内容打下基础。
【难度系数】
0.8
配方法解二次项系数为1的一元二次方程时,可遵循以下思路:①先将常数项移到方程的右侧,使左侧仅含二次项和一次项;②给方程左右两边同时加上一次项系数一半的平方,将左侧凑成完全平方式,右侧合并为常数;③若右侧常数为非负数,直接开平方即可求出方程的解。本题两个方程二次项系数均为1,可直接按上述步骤求解:(1)先移项将常数项3移到等号右侧,再配方计算;(2)常数项已经在右侧,直接配方即可。
【解析】
(1) 移项,得:
$x^2 - 4x = -3$
配方,在方程两边同时加上$(-\dfrac{4}{2})^2 = 4$,得:
$x^2 - 4x + 4 = -3 + 4$
即$(x-2)^2 = 1$
两边直接开平方,得:
$x - 2 = \pm1$
所以$x - 2 = 1$,或$x - 2 = -1$
解得$x_1 = 3$,$x_2 = 1$
(2) 配方,在方程两边同时加上$(\dfrac{3}{2})^2 = \dfrac{9}{4}$,得:
$x^2 + 3x + \dfrac{9}{4} = 1 + \dfrac{9}{4}$
即$(x + \dfrac{3}{2})^2 = \dfrac{13}{4}$
两边直接开平方,得:
$x + \dfrac{3}{2} = \pm\dfrac{\sqrt{13}}{2}$
所以$x = -\dfrac{3}{2} \pm \dfrac{\sqrt{13}}{2}$
解得$x_1 = \dfrac{-3 + \sqrt{13}}{2}$,$x_2 = \dfrac{-3 - \sqrt{13}}{2}$
【答案】
(1) $x_1=3$,$x_2=1$;(2) $x_1=\dfrac{-3+\sqrt{13}}{2}$,$x_2=\dfrac{-3-\sqrt{13}}{2}$
【知识点】
配方法解一元二次方程;完全平方公式;直接开平方法解方程
【点评】
本题是配方法解方程的基础训练题,解题核心是掌握配方的操作规则:当二次项系数为1时,方程两边同时加一次项系数一半的平方,注意不要漏加等号右侧的常数,熟练掌握该方法可为后续学习公式法、解二次函数等内容打下基础。
【难度系数】
0.8
例3 用配方法解下列方程:
(1)$3x^2 -6x -2=0$;
(2)$2x^2 - \sqrt{2}x -1=0$。
【思路导析】将方程的两边同时除以二次项的系数,将二次项的系数化为1,再配方。
【请你解答】
互动探究 探究解题规律 总结方法技巧
典例探究 求多项式的最小值
(1)$3x^2 -6x -2=0$;
(2)$2x^2 - \sqrt{2}x -1=0$。
【思路导析】将方程的两边同时除以二次项的系数,将二次项的系数化为1,再配方。
【请你解答】
互动探究 探究解题规律 总结方法技巧
典例探究 求多项式的最小值
答案
解:
(1) $3x^2 -6x -2=0$
方程两边同时除以3,得:
$x^2 - 2x - \frac{2}{3} = 0$
移项,得:
$x^2 - 2x = \frac{2}{3}$
配方,两边同时加1:
$x^2 - 2x + 1 = \frac{2}{3} + 1$
即$(x-1)^2 = \frac{5}{3}$
开平方,得:
$x-1 = \pm \frac{\sqrt{15}}{3}$
解得:
$x_1 = 1 + \frac{\sqrt{15}}{3},\quad x_2 = 1 - \frac{\sqrt{15}}{3}$
(2) $2x^2 - \sqrt{2}x -1=0$
方程两边同时除以2,得:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x - \frac{1}{2} = 0$
移项,得:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x = \frac{1}{2}$
配方,两边同时加$\frac{1}{8}$:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x + \frac{1}{8} = \frac{1}{2} + \frac{1}{8}$
即$(x - \frac{\sqrt{2}}{4})^2 = \frac{5}{8}$
开平方,得:
$x - \frac{\sqrt{2}}{4} = \pm \frac{\sqrt{10}}{4}$
解得:
$x_1 = \frac{\sqrt{2} + \sqrt{10}}{4},\quad x_2 = \frac{\sqrt{2} - \sqrt{10}}{4}$
(1) $3x^2 -6x -2=0$
方程两边同时除以3,得:
$x^2 - 2x - \frac{2}{3} = 0$
移项,得:
$x^2 - 2x = \frac{2}{3}$
配方,两边同时加1:
$x^2 - 2x + 1 = \frac{2}{3} + 1$
即$(x-1)^2 = \frac{5}{3}$
开平方,得:
$x-1 = \pm \frac{\sqrt{15}}{3}$
解得:
$x_1 = 1 + \frac{\sqrt{15}}{3},\quad x_2 = 1 - \frac{\sqrt{15}}{3}$
(2) $2x^2 - \sqrt{2}x -1=0$
方程两边同时除以2,得:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x - \frac{1}{2} = 0$
移项,得:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x = \frac{1}{2}$
配方,两边同时加$\frac{1}{8}$:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x + \frac{1}{8} = \frac{1}{2} + \frac{1}{8}$
即$(x - \frac{\sqrt{2}}{4})^2 = \frac{5}{8}$
开平方,得:
$x - \frac{\sqrt{2}}{4} = \pm \frac{\sqrt{10}}{4}$
解得:
$x_1 = \frac{\sqrt{2} + \sqrt{10}}{4},\quad x_2 = \frac{\sqrt{2} - \sqrt{10}}{4}$
解析
【分析】
用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程时,遵循以下解题思路:第一步,先给方程两边同时除以二次项系数,将二次项系数化为1,为后续配方做准备;第二步,移项,把常数项移到方程右侧,使左侧仅保留二次项和一次项;第三步,配方,给方程左右两边同时添加一次项系数一半的平方,将左侧凑成完全平方式,右侧合并为常数项;第四步,利用直接开平方法求出方程的根,计算时注意分数、根式的运算规则,避免化简错误。
【解析】
(1) 解方程$3x^2 -6x -2=0$
方程两边同时除以3,得:
$x^2 - 2x - \frac{2}{3} = 0$
移项,得:
$x^2 - 2x = \frac{2}{3}$
配方,两边同时加1:
$x^2 - 2x + 1 = \frac{2}{3} + 1$
即$(x-1)^2 = \frac{5}{3}$
开平方,得:
$x-1 = \pm \frac{\sqrt{15}}{3}$
解得:
$x_1 = 1 + \frac{\sqrt{15}}{3},\quad x_2 = 1 - \frac{\sqrt{15}}{3}$
(2) 解方程$2x^2 - \sqrt{2}x -1=0$
方程两边同时除以2,得:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x - \frac{1}{2} = 0$
移项,得:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x = \frac{1}{2}$
配方,两边同时加$\frac{1}{8}$:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x + \frac{1}{8} = \frac{1}{2} + \frac{1}{8}$
即$(x - \frac{\sqrt{2}}{4})^2 = \frac{5}{8}$
开平方,得:
$x - \frac{\sqrt{2}}{4} = \pm \frac{\sqrt{10}}{4}$
解得:
$x_1 = \frac{\sqrt{2} + \sqrt{10}}{4},\quad x_2 = \frac{\sqrt{2} - \sqrt{10}}{4}$
【答案】
(1) $x_1 = 1+\frac{\sqrt{15}}{3},x_2=1-\frac{\sqrt{15}}{3}$
(2) $x_1=\frac{\sqrt{2}+\sqrt{10}}{4},x_2=\frac{\sqrt{2}-\sqrt{10}}{4}$
【知识点】
配方法解一元二次方程,完全平方公式,二次根式化简
【点评】
本题属于配方法解方程的基础训练题,重点考查配方法的标准操作步骤,易错点是配方时容易漏给方程右边加常数,以及二次根式化简出错,熟练掌握步骤后即可轻松求解。
【难度系数】
0.7
用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程时,遵循以下解题思路:第一步,先给方程两边同时除以二次项系数,将二次项系数化为1,为后续配方做准备;第二步,移项,把常数项移到方程右侧,使左侧仅保留二次项和一次项;第三步,配方,给方程左右两边同时添加一次项系数一半的平方,将左侧凑成完全平方式,右侧合并为常数项;第四步,利用直接开平方法求出方程的根,计算时注意分数、根式的运算规则,避免化简错误。
【解析】
(1) 解方程$3x^2 -6x -2=0$
方程两边同时除以3,得:
$x^2 - 2x - \frac{2}{3} = 0$
移项,得:
$x^2 - 2x = \frac{2}{3}$
配方,两边同时加1:
$x^2 - 2x + 1 = \frac{2}{3} + 1$
即$(x-1)^2 = \frac{5}{3}$
开平方,得:
$x-1 = \pm \frac{\sqrt{15}}{3}$
解得:
$x_1 = 1 + \frac{\sqrt{15}}{3},\quad x_2 = 1 - \frac{\sqrt{15}}{3}$
(2) 解方程$2x^2 - \sqrt{2}x -1=0$
方程两边同时除以2,得:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x - \frac{1}{2} = 0$
移项,得:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x = \frac{1}{2}$
配方,两边同时加$\frac{1}{8}$:
$x^2 - \frac{\sqrt{2}}{2}x + \frac{1}{8} = \frac{1}{2} + \frac{1}{8}$
即$(x - \frac{\sqrt{2}}{4})^2 = \frac{5}{8}$
开平方,得:
$x - \frac{\sqrt{2}}{4} = \pm \frac{\sqrt{10}}{4}$
解得:
$x_1 = \frac{\sqrt{2} + \sqrt{10}}{4},\quad x_2 = \frac{\sqrt{2} - \sqrt{10}}{4}$
【答案】
(1) $x_1 = 1+\frac{\sqrt{15}}{3},x_2=1-\frac{\sqrt{15}}{3}$
(2) $x_1=\frac{\sqrt{2}+\sqrt{10}}{4},x_2=\frac{\sqrt{2}-\sqrt{10}}{4}$
【知识点】
配方法解一元二次方程,完全平方公式,二次根式化简
【点评】
本题属于配方法解方程的基础训练题,重点考查配方法的标准操作步骤,易错点是配方时容易漏给方程右边加常数,以及二次根式化简出错,熟练掌握步骤后即可轻松求解。
【难度系数】
0.7
例4 当$x$,$y$分别为何值时,代数式$x^2+2xy+2y^2-4y+6$有最小值?请求出最小值。
【探究点拨】运用配方法把原式化成$(x+y)^2+(y-a)^2+m$的形式。
【规范解答】
$x^2+2xy+2y^2-4y+6$
$=x^2+2xy+y^2+y^2-4y+4+2$
$=(x+y)^2+(y-2)^2+2.$
所以当$x+y=0$,且$y-2=0$时,原式有最小值2,即当$x=-2$,$y=2$时,$x^2+2xy+2y^2-4y+6$有最小值,最小值为2。
【探究点拨】运用配方法把原式化成$(x+y)^2+(y-a)^2+m$的形式。
【规范解答】
$x^2+2xy+2y^2-4y+6$
$=x^2+2xy+y^2+y^2-4y+4+2$
$=(x+y)^2+(y-2)^2+2.$
所以当$x+y=0$,且$y-2=0$时,原式有最小值2,即当$x=-2$,$y=2$时,$x^2+2xy+2y^2-4y+6$有最小值,最小值为2。
答案
解:
对代数式进行配方:
$\begin{aligned}x^2+2xy+2y^2-4y+6&=x^2+2xy+y^2+y^2-4y+4+2\\&=(x+y)^2+(y-2)^2+2\end{aligned}$
$\because (x+y)^2≥0$,$(y-2)^2≥0$,
$\therefore$ 当$x+y=0$且$y-2=0$时,原式取得最小值。
由$y-2=0$得$y=2$,将$y=2$代入$x+y=0$得$x=-2$,
此时原式的最小值为$0+0+2=2$。
即当$x=-2$,$y=2$时,代数式$x^2+2xy+2y^2-4y+6$有最小值,最小值为2。
对代数式进行配方:
$\begin{aligned}x^2+2xy+2y^2-4y+6&=x^2+2xy+y^2+y^2-4y+4+2\\&=(x+y)^2+(y-2)^2+2\end{aligned}$
$\because (x+y)^2≥0$,$(y-2)^2≥0$,
$\therefore$ 当$x+y=0$且$y-2=0$时,原式取得最小值。
由$y-2=0$得$y=2$,将$y=2$代入$x+y=0$得$x=-2$,
此时原式的最小值为$0+0+2=2$。
即当$x=-2$,$y=2$时,代数式$x^2+2xy+2y^2-4y+6$有最小值,最小值为2。
解析
【分析】
求这类二次代数式的最小值,核心是利用平方的非负性(任意实数的平方大于等于0),通过配方法将原式转化为“几个完全平方式+常数”的形式,当所有完全平方式都取0时,代数式的值最小,即为常数项。首先观察到原式中$x^2+2xy$可与$y^2$配成完全平方,因此把$2y^2$拆为$y^2+y^2$,再对剩余的$y^2-4y$配常数项凑完全平方,最后根据平方为0的条件求解$x$、$y$的值即可。
【解析】
对代数式进行配方:
$\begin{aligned}x^2+2xy+2y^2-4y+6&=x^2+2xy+y^2+y^2-4y+4+2\\&=(x+y)^2+(y-2)^2+2\end{aligned}$
$\because (x+y)^2≥0$,$(y-2)^2≥0$,
$\therefore$ 当$x+y=0$且$y-2=0$时,原式取得最小值。
由$y-2=0$得$y=2$,将$y=2$代入$x+y=0$得$x=-2$,
此时原式的最小值为$0+0+2=2$。
【答案】
当$x=-2$,$y=2$时,代数式$x^2+2xy+2y^2-4y+6$有最小值,最小值为2。
【知识点】
配方法的应用,完全平方公式,平方的非负性
【点评】
本题是配方法求代数式最值的典型题型,解题关键是合理拆分项,将原式转化为多个完全平方式与常数的和的形式,再结合平方的非负性即可求出最值及对应未知数的值,掌握拆项技巧是解决这类问题的核心。
【难度系数】
0.7
求这类二次代数式的最小值,核心是利用平方的非负性(任意实数的平方大于等于0),通过配方法将原式转化为“几个完全平方式+常数”的形式,当所有完全平方式都取0时,代数式的值最小,即为常数项。首先观察到原式中$x^2+2xy$可与$y^2$配成完全平方,因此把$2y^2$拆为$y^2+y^2$,再对剩余的$y^2-4y$配常数项凑完全平方,最后根据平方为0的条件求解$x$、$y$的值即可。
【解析】
对代数式进行配方:
$\begin{aligned}x^2+2xy+2y^2-4y+6&=x^2+2xy+y^2+y^2-4y+4+2\\&=(x+y)^2+(y-2)^2+2\end{aligned}$
$\because (x+y)^2≥0$,$(y-2)^2≥0$,
$\therefore$ 当$x+y=0$且$y-2=0$时,原式取得最小值。
由$y-2=0$得$y=2$,将$y=2$代入$x+y=0$得$x=-2$,
此时原式的最小值为$0+0+2=2$。
【答案】
当$x=-2$,$y=2$时,代数式$x^2+2xy+2y^2-4y+6$有最小值,最小值为2。
【知识点】
配方法的应用,完全平方公式,平方的非负性
【点评】
本题是配方法求代数式最值的典型题型,解题关键是合理拆分项,将原式转化为多个完全平方式与常数的和的形式,再结合平方的非负性即可求出最值及对应未知数的值,掌握拆项技巧是解决这类问题的核心。
【难度系数】
0.7
登录