零五网 › 全部参考答案› 数学英语课本答案 › 2026年教材课本八年级数学上册人教版 第170页解析答案
活动2 探究$x^2+\frac{1}{x^2}$取值的规律
填写下表,分别求出当$x=-3,-2,-1,-\frac{1}{2},-\frac{1}{3},\frac{1}{3},\frac{1}{2},1,2,3$时$x^2+\frac{1}{x^2}$的值。

由填写完成的表,你能提出关于$x^2+\frac{1}{x^2}$的值的一些猜想吗?能证明你提出的猜想吗?
答案:解:
1. 计算填表
| $x$ | $-3$ | $-2$ | $-1$ | $-\frac{1}{2}$ | $-\frac{1}{3}$ | $\frac{1}{3}$ | $\frac{1}{2}$ | $1$ | $2$ | $3$ |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| $x^2+\frac{1}{x^2}$ | $\frac{82}{9}$ | $\frac{17}{4}$ | $2$ | $\frac{17}{4}$ | $\frac{82}{9}$ | $\frac{82}{9}$ | $\frac{17}{4}$ | $2$ | $\frac{17}{4}$ | $\frac{82}{9}$ |
2. 提出猜想
猜想1:对任意不为0的实数$x$,$x^2+\frac{1}{x^2}\ge2$,当且仅当$x=\pm1$时,$x^2+\frac{1}{x^2}$取得最小值2。
猜想2:若两个非零实数互为相反数或互为倒数,它们对应的$x^2+\frac{1}{x^2}$的值相等。
3. 证明猜想
根据完全平方的非负性:对任意实数$a$,都有$a^2\ge0$。
令$a=x-\frac{1}{x}$($x\ne0$),则:
$(x-\frac{1}{x})^2\ge0$
展开左边得:
$x^2 - 2· x·\frac{1}{x} + \frac{1}{x^2}\ge0$
化简得:
$x^2 - 2 + \frac{1}{x^2}\ge0$
移项可得:
$x^2+\frac{1}{x^2}\ge2$
当且仅当$x-\frac{1}{x}=0$,即$x^2=1$,$x=\pm1$时等号成立,猜想1得证。
对于猜想2:
将$x$替换为$-x$,可得$(-x)^2+\frac{1}{(-x)^2}=x^2+\frac{1}{x^2}$,值不变;
将$x$替换为$\frac{1}{x}$,可得$(\frac{1}{x})^2+\frac{1}{(\frac{1}{x})^2}=\frac{1}{x^2}+x^2$,值不变。
因此互为相反数、互为倒数的非零实数对应的$x^2+\frac{1}{x^2}$的值相等,猜想2得证。
上一页 下一页