非負數
正數和零總稱為非負數,非負數可以理解為不是負數而是正數和零。例如:0、3.4、9/10、π(圓周率)。自然數和零一起.叫做非負整數。
定義
所謂非負數,是指零和正實數。非負數的性質在解題中頗有用處,常見的非負數有三種:實數的偶次冪、實數的絕對值和算術根。
類型
實數的偶次冪
若是任意實數,則(n為正整數),特別地,當時,有。
實數的絕對值
若是實數.則
性質:絕對值最小的實數是零。
算術根被開方數
是算術根,則。
性質:一個正實數的算術根是非負數,若是實數,則。
三個實數平方和與兩兩積之和的差
其他性質
①數軸上,原點和原點右邊的點表示的數都是非負數。
②有限個非負數的和仍為非負數,即若為非負數,則。
③有限個非負數的和為零,那麼每一個加數也必為零,即若為非負數,且,則必有。
在利用非負數解決問題的過程中,這條性質使用得最多。
④非負數的積和商(除數不為零)仍為非負數。
⑤最小非負數為零,沒有最大的非負數。
⑥一元二次方程有實數根的充要條件是判別式為非負數。
應用非負數解決問題的關鍵在於能否識別並揭示出題目中的非負數,正確運用非負數向有關概念及其性質,巧妙地進行相應關係的轉化,從而使問題得到解決。
非負數的應用
利用非負數求代數式的值
例1已知.求值。
講解 由題意解得。
代入代數式得
評註 本題利用絕對值和根式的非負數性質求解,比較容易簡單。
利用非負數求最值
例2 已知為實數,求的最小值和取得最小值時的值。
講解
因為為實數,所以,所以。
所以當時,有最小值2,此時。
評註 利用非負數求最值,需對問題條件進行變形,寫成非負數形式是關鍵。
利用非負數求方程的根或個數
例3 確定方程的實數根的個數。
講解 (方法一)將原方程化為,
即,
對於任意實數x,均有,
所以恆大於0,
故無實根。
(方法二) 利用判別式判斷。
因為判別式小於零,所以無解。
評註 本題確定方程根的個數,首先判斷方程類型尤其重要。