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计算

有些题的计算其实是需要技巧的,否则计算量会变得特别大,导致出错率大大增加!

我们计算时还是有一些注意事项易错点的,尽量避开这些易错点,能让计算正确大大增加!

疑问

当计算感觉不熟悉、或者感觉很复杂时,为啥下笔很轻?

我感觉就算计算感觉不熟悉、或者感觉很复杂时,至少字要写清楚……

计算技巧

技巧一

化简时,尽可能每步化简都是有目的的化简,而不是将上一步的式子原封不动的抄过来。

计算注意点

两边同乘一个分数或整数

2v2=14gh

两边同乘 12

v2=gh8

不要这样算:

2v2=14gh

两边同除 2。尽量用乘法,而不是除法。当算快的时候,容易算出,比如变成

v2=gh2(错误)

求若干项数的比值与倒数的比值

若是两个数的比 1a:1b=b:a

但是,若是超过两个数的比1a:1b:1cc:b:a

计算分式

下面的式子如何表示出 R

mg0=mg+m4π2T2R

可以先将 m 消掉,然后 g 移到左边,再然后两边同乘 R翻转系数。

R=T2(g0g)4π2

如何快速计算出两绳物体之间的质心位置?

m1m2 的质心在哪里?

根据杠杆原理,m1x1=m2x2

x1+x2=L

我们可以得出结论 x1=m2m1+m2Lx1 为质心左边部分的长度)

x2=m1m1+m2L

计算分式等式中的某一项的分子或分母

比如像下面这样,要表示出 ω 的值,可以对角相乘,两项是相等的。

然后要表示哪一项,就把另外一项除过去。

Rv=n2πω,n=1,2,3...

ω=2nπvR,n=1,2,3...

14 乘以 4 等于 56

14×4=56

而不是 64.

当一个数非常大,尾数全是零的时候

可以用科学计数法来记录小数,比如这道题:

70 度角的余角是 20 度,而不是 30 度!

别像这里的第 4 题一样,算错了!

平方公式,注意不要忘记将每项平方!

(2a)2=44a+a2,而不是 (2a)2=24a+a2

sin45cos45 的值为 22

而不是 2

如何一步解出二元一次方程?

假设有方程 {2x+32y=63x+4y=7 ,该如何一步就能解出答案呢?

可以将某个未知数全移到一侧,像这样

{3x=74y4x=123y

然后 ,解出 y=87

再算出 x=277

再比如这里的第二道例题

两个式子相加,注意左边加左边,右边加右边

比如

{T2m1gsin37=m1aT1T2=600×0.02a=12a

两式相加得

T1m1gsin37=m1a+12a

平方的单位

(10km)2100km

(10km)2=(104)2=108=105km

当计算时有很多科学计数法表示的数

那么应统一用科学计数法表示,因为一般这时候有很多小数点,很容易就把小数点后的位数搞错!

小数点错误一

IR1=UR1=2.8812=2.4 (错误!)

IR1=UR1=2.8812=0.24 (正确!)

小数点的位数,注意不要少或多!

小数点错误二

错误:P=I2R=400×2.5=100W

400×2.5=4×2.5×100=10×100=1000W

这种又有很多零,又有小数的,容易弄错零的个数。可以现将 0 提出来,或则是小数点先提出来,最后计算小数点应该在哪里。

保留有效数字

  • 假设有一个数 1100,将它保留三位有效数字,该如何表示?

对于数 1100,要将其保留三位有效数字,我们需要考虑这个数的实际大小和有效数字的规则。 有效数字是指从数的左边第一个非零数字起,到末位数字止的所有数字。 对于整数 1100,其有效数字已经是全部数字,即 1、1、0、0。但题目要求保留三位有效数字,因此我们需要进行四舍五入或截断处理。 观察 1100,其第四位有效数字(从左边数起)是 0,且小于 5,因此按照四舍五入的规则,前三位有效数字 110 不会改变。 但通常,在表示保留有效数字时,如果末尾是 0,这个 0 是需要保留的,以表明该数的精度。 所以,将 1100 保留三位有效数字后,应表示为 1.10×10^3。这里使用了科学记数法来表示,既保留了必要的精度,又符合了有效数字的规则。 注意:虽然直接写 110 也可以看作是保留了三位有效数字(因为末尾的 0 被省略了,但这在大多数情况下是可以接受的),但使用科学记数法 1.10×10^3 更为严谨和明确。

  • 科学计数法要求第一位不为零吗?

是的,科学计数法(Scientific Notation)要求第一位(即有效数字的第一位)不为零。在科学计数法中,一个数被表示为 a×10n 的形式,其中 1≤a<10,n 是整数。这里的 a 就是有效数字部分,它必须至少有一位且第一位不为零。

科学计数法的这种表示方法有助于简化大数或小数的书写,使得数值的读取和比较变得更加容易。例如,地球到太阳的平均距离约为 149,597,870,700 米,这可以表示为 1.495978707×1011 米,这样看起来就更加简洁明了。如果 a 的第一位可以为零,那么科学计数法就失去了其简化表示的意义。

单位换算

1m=100cm=1000mm

关于有很多负号的计算

如果遇到很多负号的计算,可以先不计算,多写一个小括号先放着,在下一步再进行化简。

关于 e 的求导

假如式子中带有 e1 这种指数为负数的 e,那么也最好不要写成分式。不然有分式不好写,而且也不好看。

比如题目是:证明 x>1,xex(2x)ex2>0

就不要改写成 x>1,xex2xe2x>0

案例一

xR,y=x+22x2+22,求 y 的值域。

解:

技巧:

  1. 分子变为 1 项

我们要去掉根号,应该想到用平方。如果直接将分母乘到左边,再平方,那么式子会变得相当复杂,因为有一个三项的平方。

2yx2+22y=x+2

2yx2+2=x+2+2y

4y2(x2+2)=(x+2+2y)2

如果我们令分子为 m=x+2

y=m2m24m+62

这样就变为 2ym24m+6=m+2y,之后再平方计算就简便了,出错率降低到最小。

  1. 整体计算法

因为我们我们要求的是 y 的范围,而 y 前面带有系数 2,如果我们每次平方、加减时总要考虑系数,其实也无形中增加了计算量。

我们可以将 2y 视为一个整体,先求出 2y 的范围,最后除以 2 就是真正的 y 的范围了。

  1. 遇到已经提取出公因式的项,一般不用再打开

就像这样

(t24t+6)y2=t2+2yt+y2

长除法

有时候我们需要对高次的式子进行因式分解,这时候就可以使用长除法

什么是长除法呢?

我们先从除法说起。

假设我们要计算 232÷11,会像下面这样计算:

而对于高次式子,也是一样的,只不过数字变成了式子。

对于高次式子,我们只要知道其中一个因式,就是根据这个因式算出其它的因式。

比如有高次式子 x32x2x+2,我们可以代入尝试一下,会发现 (x1) 是这个式子的一个因式。这时候我们使用常数法,就像除法一样:

计算技巧

案例 1

计算 (54)32,可以将其拆分,变为

=54×(54)12=54×52

=558

案例 2

直接将括号展开,不用把负号移到右边去,再移过来。

494(16r2)>0

4964+4r2>0

4r2>15

案例 3

遇到像这种 2x0+22x03+2x02 式子求最值,可以使用分离常数 + 配凑 + 均值不等式快速求出最值,相较与换元换来换去,更加快速简便。

=x0+1x01(1132x0)3+2x0+1

=x0+1x012x022x03+2x02

=2x0+22x03+2x02

=2x03+52x03+2x02

=1+52x03+2x03+1

2+25

案例 4

合并同类项,观察系数。不是将括号打开,再一项一项合并;而是从前到后一步到位,先合并高次项的系数,再合并低次项的系数。

(1+k12)(16k12b2+a2)+(b2+a2k12)(16k12+1)(b2+a2k12)(16k12b2+a2)=5a2b2

把 a、b 当作常数,k1 当作变量。合并同类项

k14(16b2+16a2)+k12(a2+16b2+a2+16b2)+a2+b216k14(a2b2)+k12(a4+16b4)+a2b2=5a2b2

所以 16b2+16a216a2b2=2a2+32b2a4+16b4=a2+b2a2b2=5a2b2

案例 5:判断二次函数的对称轴是负还是正

=2t2t

一次性、二次项的系数符号同号,所以对称轴为负半轴。

b2a=12

f(t)max=f(12)=214+12=94

同理,若一次性、二次项的系数符号不同号,则对称轴为正,在 x 的正半轴。

案例 -6

开根号取绝对值。

如下:

=2m2+1+2|m|m2+1

=21+|m|m2+1

=21+2|m|+m2m2+1

=21+2|m|m2+1=21+2|m|+1|m|21+22=22,当 m=±1 时取等。

案例 -7

应该分离常数,这样就不会出现 m=0 时,分母为零的情况,就不需要分类讨论。

如下:

(1+λ)2λ=4m23m2+4

=4m2+1631633m2+4

=(4343(3m2+4))

=43(3m2+4)43(43,1],(m20)

(1+λ)2λ(43,1]

如果不这样做,直接分子、分母同除 m^2,那么会出现 m=0,分母为零的情况,需要分类讨论。

案例 -8

a+b=ba 中,a,b 是能够互相用 a 或 b 表示的。

错误案例(尽量不要再犯!)

案例 1

错误:6x+9x=3x

正确:6x+9x=3x

错误原因:正负的符号没搞清楚,把第一项的符号认为是结果的符号,荒谬!

案例 2

错误:[ex(x1)]=ex(x1)ex=ex(x2)

正确:[ex(x1)]=ex(x1)+ex=exx

错误原因:乘法求导是加,不是减!左导右不导 + 加 + 左不导右导!!

案例 3

小数乘以一个 10 的倍数,把 0 给忽律了。!!不好忽略!

错误:0.008×60=0.048

正确:0.008×60=0.48

案例 4(韦达定理公式记反)

ax2+bx+c=0

错误:x1+x2=ca

正确:x1+x2=ba

案例 5(系数忘写)

对于式子 3(m1y+x0)2+4y224=0

错误:(m12+4)y2+2m1x0y+x0224=0

正确:(3m12+4)y2+6m1x0y+3x0224=0

一定要注意这个系数要乘。可以在计算完后检查一下系数有没有乘

案例 5.1(系数忘乘)

口算的时候,应当先乘系数。

3(my1)2+4y212=0

错误:(3m2+4)y26my11=0

正确:(3m2+3)y26my9=0

案例 6(分离常数被分离错了)

想清楚哪些能整除,哪些不能整除。

错误:

=4+4k124k12+1+4+4k224k22+1

=3+14k12+1+14k22+1

正确:

=4+4k124k12+1+4+4k224k22+1

=3+1+4k124k12+1+3+1+4k224k22+1

=1+1+34k12+1+34k22+1

案例 7(三点共线符号写错)

以后应当把点写出来,然后求两个点形成的斜率,使用公式 k=y2y1x2x1。并且注意,对于那种横纵坐标相反、下标相似的点 B1(2,0)B2(2,0),不要看错了。

且可以根据左右两个式子结构是否类似,来判断是否写错。

Q(xq,yq),B1(2,0)B2(2,0),N(x2,y2)

kQB2=kNB2

yqxq+2=y2x2+2

案例 8(算倒数)

已知 a+1a=3+13

1a+1a 等于多少?

错误:

a+1a=3+13

1a+1a=33+1

应该的做法:

可以现将分母的根号变为整数,再通分。或则被通分的数,分子、分母同乘 3

1a+1a=1433=343=34

案例 9(去绝对值没考虑正负)

错误:

k(12,12)

S=|8k2+24k21|=2(4k21)+44k21

正确:

k(12,12)

S=|8k2+24k21|=2(4k21)+414k2

去掉绝对值,没有考虑里面的值的正负。

应该这样:里面的值为正,则去掉绝对值不做改变;里面的值为负,则去掉绝对值还要加一个负号。

案例 10(提出去的系数没有乘)

错误:

s1s2=(k1s+k2s)s

=(k2k1)s

正确:

s1s2=(k1s+k2s)s

=(k2k1)s2

错误原因:忘乘提出去的系数。外面本来就有个 s,把 s 提出去后应该是 s2

案例 11(系数平方,但变量没平方)

k1+k2=2x0y0+2y0x02+2x0

k1+k2=y021x02+2x0

错误:(平方,有个项的系数平方了,但是变量没有没有平方!)

(k1+k2)2=4x02y02+4y0+8x0y02(x02+2x0)2

正确:

以后平方项也不要调换 (a+b)2=a2+2ab+b22abb2 的顺序了,这样方便检查。

(k1+k2)2=4x02y02+8x0y02+4y02(x02+2x0)2

案例 12(弦长公式忘乘前面的 1+k21+m2

算错了,算弦长公式忘乘前面的 1+m2 了!

错误:

|MN|=1+m2|y1y2|

=1+m24×4×3(3m2+41)4+3m2

=12m2+13m2+4

正确:

|MN|=1+m2|y1y2|

=1+m24×4×3(3m2+41)4+3m2

=12(m2+1)3m2+4

第二次这个错误!后面注意!

{x23+y232=1x=my+n

错误:

|AB|=1+m2|y1y2|=1+m24×3×32×(3+32m2n2)3+32m2

=29(6+3m22n2)6+3m2

=23m22n2+62+m2

正确:

|AB|=1+m2|y1y2|=1+m24×3×32×(3+32m2n2)3+32m2

=1+m229(6+3m22n2)6+3m2

=1+m223m22n2+62+m2

案例 13

比如 S=3m2+4m2+1

错误:(又是系数忘乘……)

S=m2+13m2+4

=11+1m2+1

算错了,应该是 =13+1m2+1

案例 14

错误:

y1,2=12±1444×3×246

=12±86

错误原因:3×8=34,应该是 24!当时脑子有点太过放松!

正确:

y1,2=12±1444×3×246

=12±486

=12±436

=6±233

案例 15(下标搞混)

下标搞混,本来不能约的,给约去了!以后遇到有多个下标要化简时,记得看清楚下标是否能约去!

错误:

|m2m1|m12+112m22+14+3m22

=12|m2m1|4+3m22

正确:

不能约!!

案例 16(硬解定理求坐标相减值一定会带根号)

硬解定理求坐标相减值一定会带根号,不带根号,就是算错了或看错了!

比如

{x24+y23=1x=m1y1 那么 |y1y2|=4×4×3×(3m12+41)3m12+4

=12m12+13m12+4

而不是错误的 12(m12+1)3m12+4!!

案例 17(两边要同乘)

前提:x02+y02=1

错误:

  1. 6x024y0=6y024y0(每项都要乘,如果对整个式子乘一个数)

  2. 8x028y0=81y028y0(前面已经把 8 提出去了,里面怎么还有 8 呢?完全就是心不在焉导致错误的)

正确:

  1. 6x024y0=66y024y0

  2. 8x028y0=81y02y0(前面已经把 8 提出去了,里面怎么还有 8 呢?)

总结:

以后对于 x02+y02=1,我们应该先得出 x02=1y02,y02=1x02

再算 nx02=nx02=nny02

案例 18(对一个因式求导,因式不要展开)

f(t)=(4t2+49)(2t+7) 的最大值,

这是一个因式,要求导的话,不要展开,展开了就可能很难算根,必须通过求根公式求根……

错误:

f(t)=8t328t2+98t+49×7

f(t)=24t256t+9

结果因式分解不了,要通过求根公式算根 x1,x2……

正确:

f(t)=(4t2+49)(2t+7)

直接对这种因式式子求导

f(t)=(8t)(2t+7)+2(4t2+49)

=(8t)(2t+7)+2(7+2t)(72t)

=(2t+7)(8t+144t)

=(2t+7)(12t+14)

然后就可以轻松判断出 f(t)=0 的零点,得出正负性,从到得出原函数的单调性。

案例 19(正负号)

错误:

x22(kx+m)2=0

(12k2)x24kmx+2m2=0

正确:

x22(kx+m)2=0

(12k2)x24kmx2m2=0

案例 20(点到直线公式)

错误:

d=|Ax0+By0+C||A2+B2|

分母是根号,分子是绝对值!

正确:

d=|Ax0+By0+C|A2+B2

案例 21

对于一个分式,如果不知道分母的正负号,那么不能随意两边同乘分母,因为不知道是否需要变号。

所以只能采取相加减操作。

如下:

(k32)t=6k23k,   (k23)

t=6k23kk32>3

注意这里不能直接将分母乘过去,因为不知道正负号!所以需要作减法。

0>36k23kk32

0>3k36k2+3k6k32

3k(k2+1)6(k2+1)k32<0

(3k6)(k2+1)k32<0

3(k2)k32<0

(k2)(k32)<0

所以 23<k<2

案例 22(通分,不要通错了)

实在想不过来,就把两边的通式先写出来。

错误:

12t1>13

16t+32t1>0

46t2t1>0

23t2t1>0

通分的本质,就是分子分母各自通乘一个数,让其分母相同,这样就可以让分子相加减了。

正确:

12t1>13

33(2t1)>2t13(2t1)

32t+13(2t1)>0

42t3(2t1)>0

2t2t1>0

t(12,2)

案例 23(求根公式,若 a 的系数为负,注意分母也为负)

错误:

S=(33t2)(1+t2)(3tt3)2t(1+t2)2

=t46t2+3(1+t2)2

t2=6±36+122

正确:

S=(33t2)(1+t2)(3tt3)2t(1+t2)2

=t46t2+3(1+t2)2

t2=6±36+122

案例 24(式子两边平方,注意分子、分母都要平方)

如图左下角:

案例 25(没有类二次函数的概念)

不要想当然,实际上没有类二次函数这个概念,正确的做法是求导求最值。

案例 26(整体平方,系数也要平方)

(13k)2=19k2

而不是 (13k)2=13k2!!

案例(第二问)

案例 27(系数!)

距离 2025 高考还有 -103 天。

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