这道题——小学生、初中生和高中生都能做,但认知“天差地别”:小学生会觉得缺少条件,初中生坚信答案只能是7,高中生则认为答案可以是7或-9!某地中考数学真题:如图,已知a²+b²=25及ab+a+b=19,求a+b=?
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不少小学和初中家长认为,题目“遗漏”了条件——a、b均为整数!他们是这样思考的(初等数论方法):
①由ab+a+b=19可得(a+1)(b+1)=20。
②由a、b均为整数,可知a与b可能取值为20的因数:±1,±2,±4,±5,±10或±20,及其对称组合。
③经验证:只有a=3、b=4及其对称组合(b=3、a=1)符合题意,从而a+b=7。
注1:该解法的前提是额外增加了“a、b为整数”的条件,只能说明整数解只有7。原题并没给出该限制,此解法无法判断是否a+b只能取整数(即是否有非整数解)。
注2:如果把它作为小学拓展题,明确限定a、b为正整数,高年级小学生也可以用因数枚举完成求解,小学阶段默认不考虑负数。
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提示:一元二次方程!适合高中生
①令a+b=t,则由a+b+ab=19可得ab=19-t。
②再由a²+b²=25可得2(19-t)=2ab=(a+b)²-a²-b²=t²-25,
即t²+2t-63=0,分解因式即得
(t-7)(t+9)=0,故t=7或-9。
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注3:作为高中数学题,上述解答成立,因为a、b允许取值复数!但作为初中数学题,上述解答并不完善,需补充“检验”环节即如下步骤:
③当a+b=7时ab=12,容易求得a=3、b=4或a=4、b=3。但当a+b=-9时ab=28,从而有-b(8+b)=28即b²+8b+28=0,判别式△=64-112=-48<0,故b无实根。因此a+b只能取值7。
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