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。

非負數

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。