一元二次方程解法(配方法)
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1.2.2 一元二次方程的解法-配方法考点一.配方法解一元二次方程: (1)配方法解一元二次方程: 将一元二次方程配成的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法. (2)配方法解一元二次方程的理论依据是公式:. (3)用配方法解一元二次方程的一般步骤: ①把原方程化为的形式; ②将常数项移到方程的右边;方程两边同时除以二次项的系数,将二次项系数化为1; ③方程两边同时加上一次项系数一半的平方; ④再把方程左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数; ⑤若方程右边是非负数,则两边直接开平方,求出方程的解;若右边是一个负数,则判定此方程无实数解.要点:(1)配方法解一元二次方程的口诀:一除二移三配四开方;(2)配方法关键的一步是“配方”,即在方程两边都加上一次项系数一半的平方.(3)配方法的理论依据是完全平方公式.考点二、配方法的应用1.用于比较大小:在比较大小中的应用,通过作差法最后拆项或添项、配成完全平方,使此差大于零(或小于零)而比较出大小.2.用于求待定字母的值:配方法在求值中的应用,将原等式右边变为0,左边配成完全平方式后,再运用非负数的性质求出待定字母的取值.3.用于求最值:“配方法”在求最大(小)值时的应用,将原式化成一个完全平方式后可求出最值.4.用于证明:“配方法”在代数证明中有着广泛的应用,我们学习二次函数后还会知道“配方法”在二次函数中也有着广泛的应用.题型1:配方法解一元二次方程1.用配方法解一元二次方程2620x x -+=,此方程可化为( )A .2(3)7x -=B .2(3)11x -=C .2(3)7x +=D .2(3)11x +=【答案】A 【分析】将常数项移到方程的右边,两边都加上一次项系数一半的平方配成完全平方式后可得答案.2222()a ab b a b ±+=±【解析】解:2620x x -+=Q ,262x x \-=-,则26929x x -+=-+,即()237x -=,故选:A .【点睛】本题主要考查解一元二次方程的能力,解题的关键是熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法.2.用配方法解一元二次方程23610x x +-=时,将它化为()2x a b +=的形式,则a b +的值为( )A .103B .73C .2D .433.用配方法解下列方程时,配方有错误的是( )A .22990x x --=化为2(1)100x -=B .2890x x ++=化为2(4)25x +=C .22740t t --=化为2781416t æö-=ç÷èøD .23420x x --=化为221039x æö-=ç÷èø【答案】B【分析】根据配方的步骤计算即可解题.【解析】()2222890,89,816916,47x x x x x x x ++=+=-++=-++=故B 错误.且ACD 选项均正确,故选:B【点睛】考查了用配方法解一元二次方程,配方步骤:第一步平方项系数化1;第二步移项,把常数项移到右边;第三步配方,左右两边加上一次项系数一半的平方;第四步左边写成完全平方式;第五步,直接开方即可.4.关于y 的方程249996y y -=,用___________法解,得1y =__,2y =__.【答案】 配方 102 98-【分析】利用配方法解一元二次方程即可得.【解析】249996y y -=,24499964y y -+=+,2(2)10000y -=,2100y -=±,1002y =±+,12102,98y y ==-,故答案为:配方,102,98-.【点睛】本题考查了利用配方法解一元二次方程即可得,熟练掌握配方法是解题关键.5.用配方法解方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),四个学生在变形时得到四种不同结果,其中配方正确的是( )A .2224()24b ac b x a a -+=B .2224()22b b ac x a a -+=C .2224()24b b ac x a a -+=D .2222()22b b ac x a a ++=6.用配方法解方程22103x x -+=,正确的是( )A .212251()1,,333x x x -===-B .224(),39x x -==C .238(29x -=-,原方程无实数解D .2()1839x -=-,原方程无实数解7.用配方法解下列方程:(1)2352x x -=;(2)289x x +=;(3)212150x x +-=;(4)21404x x --=;(5)2212100x x ++=;(6)()22040x px q p q ++=-³.8.ABC D 的三边分别为a 、b 、c ,若8+=b c ,21252bc a a =-+,按边分类,则ABC D 是______三角形【答案】等腰【分析】将8+=b c ,代入21252bc a a =-+中得到关系式,利用完全平方公式变形后,根据非负数的性质求出a 与c 的值,进而求出b 的值,即可确定出三角形形状.【解析】解:∵8+=b c ∴8b c =- ,∴()288bc c c c c =-=-+,∴2212528bc a a c c =-+=-+,即2212361680a a c c -+++-=,整理得:()()22640a c -+-=,∵()260a -³,()240c -³,∴60a -=,即6a =;40c -=,即4c =,∴844b =-=,则△ABC 为等腰三角形.故答案是:等腰.【点睛】此题考查了配方法的应用,非负数的性质,以及等腰三角形的判定,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.9.如果一个三角形的三边均满足方程210250x x -+=,则此三角形的面积是______10.已知三角形的三条边为,,a b c ,且满足221016890a a b b -+-+=,则这个三角形的最大边c 的取值范围是( )A .c >8B .5<c <8C .8<c <13D .5<c <13【答案】C【分析】先利用配方法对含a 的式子和含有b 的式子配方,再根据偶次方的非负性可得出a 和b 的值,然后根据三角形的三边关系可得答案.【解析】解:∵a 2-10a +b 2-16b +89=0,∴(a 2-10a +25)+(b 2-16b +64)=0,∴(a -5)2+(b -8)2=0,∵(a -5)2≥0,(b -8)2≥0,∴a -5=0,b -8=0,∴a =5,b =8.∵三角形的三条边为a ,b ,c ,∴b -a <c <b +a ,∴3<c <13.又∵这个三角形的最大边为c ,∴8<c <13.故选:C .【点睛】本题考查了配方法在三角形的三边关系中的应用,熟练掌握配方法、偶次方的非负性及三角形的三边关系是解题的关键.题型3:配方法的应用2-比较整式大小与求值问题11.若M =22x -12x +15,N =2x -8x +11,则M 与N 的大小关系为( )A .M ≥NB .M >NC .M ≤ND .M <N 【答案】A【解析】∵M=22x -12x +15,N=2x -8x +11,∴M-N=222222(21215)(811)2121581144(2)x x x x x x x x x x x -+--+=-+-+-=-+=- .∵2(2)0x -³,∴M-N ³0,∴M ³N.故选A.点睛:比较两个含有同一字母的代数式的大小关系时,当无法直接比较两者的大小关系时,可以通过求出两者的“差”,再看“差”的值是“正数”、“负数”或“0”来比较两者的大小.12.已知下面三个关于x 的一元二次方程2ax bx c 0++=,2bx cx a 0++=,2cx ax b 0++=恰好有一个相同的实数根a ,则a b c ++的值为( )A .0B .1C .3D .不确定【答案】A【分析】把x =a 代入3个方程得出a •a 2+ba +c =0,ba 2+ca +a =0,ca 2+a •a +b =0,3个方程相加即可得出(a +b +c )(a 2+a +1)=0,即可求出答案.【解析】把x =a 代入ax 2+bx +c =0,bx 2+cx +a =0,cx 2+ax +b =0得:a •a 2+ba +c =0,ba 2+ca +a =0,ca 2+a •a +b =0,相加得:(a +b +c )a 2+(b +c +a )a +(a +b +c )=0,13.已知实数m ,n ,c 满足2104m m c -+=,22112124n m m c =-++,则n 的取值范围是( )A .74n ³-B .74n >-C .2n ³-D .2n >-14.若x 为任意实数时,二次三项式26x x c -+的值都不小于0,则常数c 满足的条件是( )A .0c ³B .9c ³C .0c >D .9c >【答案】B【分析】把二次三项式进行配方即可解决.【解析】配方得:226(3)9x x c x c -+=--+∵2(3)0x -³,且对x 为任意实数,260x x c -+³∴90c -+³∴9c ³故选:B【点睛】本题考查了配方法的应用,对于二次项系数为1的二次三项式,加上一次项系数一半的平方,再减去这个数即可配成完全平方式.15.无论x 、y 取任何实数,多项式x 2+y 2-2x -4y+16的值总是_______数.【答案】正【解析】x 2+y 2-2x -4y +16=(x 2-2x +1)+(y 2-4y +4)-1-4+16=(x -1)2+(y -2)2+11,由于(x -1)2≥0,(y -2)2≥0,故(x -1)2+(y -2)2+11≥11,所以x 2+y 2-2x -4y +16的值总是正数.故答案为正.点睛:要证明一个式子的值总是正数,可以用配方法将式子写成多个非负数之和与一个正数的和的形式即可证明.16.不论x ,y 为什么数,代数式4x 2+3y 2+8x ﹣12y +7的值( )A .总大于7B .总不小于9C .总不小于﹣9D .为任意有理数【答案】C【分析】先将原式配方,然后根据偶次方的非负性质,判断出代数式的值总不小于−9即可.【解析】解:4x 2+3y 2+8x ﹣12y +7=4x 2+8x +4+3y 2−12y +3=4(x 2+2x +1)+3(y 2−4y +1)=4(x +1)2+3(y 2−4y +4−4+1)=4(x +1)2+3(y −2)2−9,∵(x +1)2≥0,(y −2)2≥0,∴4x 2+3y 2+8x ﹣12y +7≥−9.即不论x 、y 为什么实数,代数式4x 2+3y 2+8x ﹣12y +7的值总不小于−9.故选:C .【点睛】此题主要考查了配方法的应用,以及偶次方的非负性质的应用,要熟练掌握.解决本题的关键是掌握配方法.17.若12123y z x +--==,则x 2+y 2+z 2可取得的最小值为( )A .3B .5914C .92D .618.关于代数式12a a ++,有以下几种说法,①当3a =-时,则12a a ++的值为-4.②若12a a ++值为2,则a =③若2a >-,则12a a ++存在最小值且最小值为0.在上述说法中正确的是( )A .①B .①②C .①③D .①②③19.我国南宋时期数学家秦九韶曾提出利用三角形的三边求面积的公式,此公式与古希腊几何学家海伦提出的公式如出一辙,即三角形的三边长分别为a ,b ,c ,记2a b c p ++=,则其面积S =.这个公式也被称为海伦—秦九韶公式.若3p =,2c =,则此三角形面积的最大值是_________.20.已知y=x,y均为实数),则y的最大值是______.21.已知152a b c +--=-,则a b c ++=____________22.已知212y x x c =+-,无论x 取任何实数,这个式子都有意义,则c 的取值范围_______.【答案】c <−1【分析】将原式分母配方后,根据完全平方式的值为非负数,只需−c−1大于0,求出不等式的解集即可得到c 的范围.【解析】原式分母为:x 2+2x−c =x 2+2x +1−c−1=(x +1)2−c−1,∵(x +1)2≥0,无论x 取任何实数,这个式子都有意义,∴−c−1>0,解得:c <−1.故填:c <−1【点睛】此题考查了配方法的应用,以及分式有意义的条件,灵活运用配方法是解本题的关键.23.(1)设220,3a b a b ab >>+=,求a b a b+-的值.(2)已知代数式257x x -+,先用配方法说明:不论x 取何值,这个代数式的值总是正数;再求出当x 取何值时,这个代数式的值最小,最小值是多少?24.选取二次三项式2(0)ax bx c a ++¹中的两项,配成完全平方式的过程叫作配方.例如①选取二次项和一次项配方:2242(2)2x x x -+=--;②选取二次项和常数项配方:2242(4)x x x x -+=+-或2242((4x x x x -+=+-+;③选取一次项和常数项配方:22242x x x -+=-.根据上述材料解决下面问题:(1)写出284x x -+的两种不同形式的配方.(2)已知22330x y xy y ++-+=,求y x 的值.(3)已知a 、b 、c 为三条线段,且满足()222214(23)a b c a b c ++=++,试判断a 、b 、c 能否围成三角形,并说明理由.25.若实数x ,y ,z 满足x <y <z 时,则称x ,y ,z 为正序排列.已知x =﹣m 2+2m ﹣1,y =﹣m 2+2m ,若当m 12>时,x ,y ,z 必为正序排列,则z 可以是( )A .m 14+B .﹣2m +4C .m 2D .1A.甲B.乙C.丙D.丁故选:D .【点睛】本题考查了解一元二次方程,掌握配方法是解题的关键.7.代数式243x x -+的最小值为( ).A .1-B .0C .3D .5【答案】A【分析】利用配方法对代数式做适当变形,通过计算即可得到答案.【解析】代数式()2224344121x x x x x -+=-+-=--∵()220x -³,∴()2211x --³-即代数式2|431x x -+³-,故选:A .【点睛】本题考查了完全平方公式和不等式的知识;解题的关键是熟练掌握完全平方公式和不等式的性质,从而完成求解.8.已知625N m =-,22M m m =-(m 为任意实数),则M 、N 的大小关系为( )A .M N<B .M N >C .M N =D .不能确定【答案】B 【分析】求出M N -的结果,再判断即可.【解析】根据题意,可知()22226258169490M N m m m m m m -=--+=-++=-+>,所以M N >.故选:B .【点睛】本题主要考查了整式的加减运算,配方法的应用,掌握配方法是解题的关键.9.若22242021p a b a b =++++,则p 的最小值是( )A .2021B .2015C .2016D .没有最小值【答案】C【分析】将等式右边分组,配成两个完全平方式,即可根据平方的非负性进行解答.【解析】解:22242021p a b a b =++++2221442016a ab b =++++++()()2221442016a ab b =++++++()()22120162a b ++=++,∵()210a +³,()220b +³,∴p 的最小值为2016,故选:C .【点睛】本题主要考查了配方法的应用,解题的关键是将原式分组配方.10.新定义:关于x 的一元二次方程21()0a x m k -+=与22()0a x m k -+=称为“同族二次方程”.如22021(3)40x -+=与23(3)40x -+=是“同族二次方程”.现有关于x 的一元二次方程22(1)10x -+=与()()22480a x b x ++-+=是“同族二次方程”,那么代数式22021ax bx ++能取的最小值是( )A .2013B .2014C .2015D .2016【答案】D【分析】根据同族二次方程的定义,可得出a 和b 的值,从而解得代数式的最小值.【解析】解:22(1)10x -+=Q 与2(2)(4)80a x b x ++-+=为同族二次方程.22(2)(4)8(2)(1)1a x b x a x \++-+=+-+,22(2)(4)8(2)2(2)3a x b x a x a x a \++-+=+-+++,∴42(2)83b a a -=-+ìí=+î,解得:510a b =ìí=-î.∴()22220215102021512016ax bx x x x ++=-+=-+\当1x =时,22021ax bx ++取最小值为2016.故选:D .【点睛】此题主要考查了配方法的应用,解二元一次方程组的方法,理解同族二次方程的定义是解答本题的关键.二、填空题11.将一元二次方程2410x x -+=变形为()2x h k +=的形式为______三、解答题。