初中数学无理方程解答题

阅读材料：各类方程的解法

求解一元一次方程，根据等式的基本性质，把方程转化为 $x=a$的形式．求解二元一次方程组，把它转化为一元一次方程来解；类似的，求解三元一次方程组，把它转化为解二元一次方程组．求解一元二次方程，把它转化为两个一元一次方程来解．求解分式方程，把它转化为整式方程来解，由于“去分母”可能产生增根，所以解分式方程必须检验．各类方程的解法不尽相同，但是它们有一个共同的基本数学思想 $--$转化，把未知转化为已知．

用“转化”的数学思想，我们还可以解一些新的方程．例如，一元三次方程 $x^3+x^2-2x=0$，可以通过因式分解把它转化为 $x(x^2+x-2)=0$，解方程 $x=0$和 $x^2+x-2=0$，可得方程 $x^3+x^2-2x=0$的解．

（1）问题：方程 $x^3+x^2-2x=0$的解是 $x_1=0$， $x_2=$　　， $x_3=$　　；

（2）拓展：用“转化”思想求方程 $\sqrt{2x+3}=x$的解；

（3）应用：如图，已知矩形草坪 $\mathit{ABCD}$的长 $\mathit{AD}=8m$，宽 $\mathit{AB}=3m$，小华把一根长为 $10m$的绳子的一端固定在点 $B$，沿草坪边沿 $\mathit{BA}$， $\mathit{AD}$走到点 $P$处，把长绳 $\mathit{PB}$段拉直并固定在点 $P$，然后沿草坪边沿 $\mathit{PD}$、 $\mathit{DC}$走到点 $C$处，把长绳剩下的一段拉直，长绳的另一端恰好落在点 $C$．求 $\mathit{AP}$的长．

"通过等价变换，化陌生为熟悉，化未知为已知"是数学学习中解决问题的基本思维方式，例如：解方程 $x-\sqrt{x}=0$ ，就可以利用该思维方式，设 $\sqrt{x}=y$ ，将原方程转化为： $y^2-y=0$ 这个熟悉的关于 $y$ 的一元二次方程，解出 $y$ ，再求 $x$ ，这种方法又叫"换元法"．请你用这种思维方式和换元法解决下面的问题．

已知实数 $x$ ， $y$ 满足 $\left\{\begin{array}{c}5x^2{y}^2+2x+2y=133\\ \frac{x+y}{4}+2x^2{y}^2=51\end{array}\right.$ ，求 $x^2+y^2$ 的值．

阅读下列"问题"与"提示"后，将解方程的过程补充完整，求出 $x$ 的值．

【问题】解方程： $x^2+2x+4\sqrt{x^2+2x}-5=0$ ．

【提示】可以用"换元法"解方程．

解：设 $\sqrt{x^2+2x}=t(t⩾0)$ ，则有 $x^2+2x=t^2$

原方程可化为： $t^2+4t-5=0$