九年级数学上册第1章一元二次方程1.2一元二次方程的解法第1课时用直接开平方法解一元二次方程同步练习0
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苏科版数学九年级上册第1章《一元二次方程的解法直接开平方法》教学设计一. 教材分析苏科版数学九年级上册第1章《一元二次方程的解法直接开平方法》是学生在学习了方程和不等式的知识后,进一步学习一元二次方程的解法。
本章通过实例引入直接开平方法,使学生掌握一元二次方程的解法,并会灵活运用。
教材以学生为主体,注重培养学生的动手操作能力和思维能力,使学生在实践中掌握知识,提高解题技能。
二. 学情分析学生在学习本章内容前,已具备了一定的方程知识,对解方程有一定的了解。
但直接开平方法作为一种新的解法,对学生来说还是陌生的。
因此,在教学过程中,教师要注重引导学生从已有的知识出发,逐步过渡到直接开平方法的学习。
同时,学生应具备一定的逻辑思维能力和运算能力,以便在学习过程中能更好地理解和运用直接开平方法。
三. 教学目标1.知识与技能:使学生掌握一元二次方程的直接开平方法,能熟练运用直接开平方法解一元二次方程。
2.过程与方法:通过实例引导学生掌握直接开平方法的操作步骤,培养学生的动手操作能力和思维能力。
3.情感态度与价值观:激发学生学习数学的兴趣,培养学生的团队合作意识和勇于探索的精神。
四. 教学重难点1.重点:一元二次方程的直接开平方法。
2.难点:如何引导学生从已知知识过渡到直接开平方法,以及如何灵活运用直接开平方法解题。
五. 教学方法1.情境教学法:通过实例引入直接开平方法,使学生在实践中掌握知识。
2.启发式教学法:教师引导学生从已知知识出发,探索直接开平方法,培养学生的思维能力。
3.小组合作学习:学生分组讨论,共同探索解题方法,培养学生的团队合作意识。
4.反馈评价法:教师及时给予学生反馈,鼓励学生积极参与,提高学习效果。
六. 教学准备1.教学课件:制作课件,展示实例和练习题。
2.练习题:准备一些有关直接开平方法的练习题,用于巩固所学知识。
3.教学工具:黑板、粉笔、投影仪等。
七. 教学过程1.导入(5分钟)教师通过一个实际问题引入直接开平方法,激发学生的学习兴趣。
【单元复习】第1章一元二次方程知识精讲第1章一元二次方程一、一元二次方程的概念1、一元二次方程含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫做一元二次方程。
注意:一元二次方程必须同时满足以下三点:①方程是整式方程。
②它只含有一个未知数。
③未知数的最高次数是2.同时还要注意在判断时,需将方程化成一般形式。
2、一元二次方程的一般形式,它的特征是:等式左边十一个关于未知数x的二次多项式,等式右边是零,其中叫做二次项,a叫做二次项系数;bx叫做一次项,b叫做一次项系数;c叫做常数项。
二、一元二次方程的解法1、直接开平方法利用平方根的定义直接开平方求一元二次方程的解的方法叫做直接开平方法。
直接开平方法适用于解形如的一元二次方程。
根据平方根的定义可知,是b的平方根,当时,,,当b<0时,方程没有实数根。
2、配方法配方法是一种重要的数学方法,它不仅在解一元二次方程上有所应用,而且在数学的其他领域也有着广泛的应用。
配方法的理论根据是完全平方公式,把公式中的a看做未知数x,并用x代替,则有。
3、公式法公式法是用求根公式解一元二次方程的解的方法,它是解一元二次方程的一般方法。
一元二次方程的求根公式:4、因式分解法因式分解法就是利用因式分解的手段,求出方程的解的方法,这种方法简单易行,是解一元二次方程最常用的方法。
三、一元二次方程根的判别式根的判别式:一元二次方程中,叫做一元二次方程的根的判别式,通常用“”来表示,即四、一元二次方程根与系数的关系如果方程的两个实数根是,那么,。
也就是说,对于任何一个有实数根的一元二次方程,两根之和等于方程的一次项系数除以二次项系数所得的商的相反数;两根之积等于常数项除以二次项系数所得的商。
根与系数的关系的应用:①验根:不解方程,利用根与系数的关系可以检验两个数是不是一元二次方程的两根;②求根及未知数系数:已知方程的一个根,可利用根与系数的关系求出另一个数及未知数系数.③求代数式的值:在不解方程的情况下,可利用根与系数的关系求关于和的代数式的值,如④求作新方程:已知方程的两个根,可利用根与系数的关系求出一元二次方程的一般式. 一元二次方程的应用:方程是解决实际问题的有效模型和工具.利用方程解决。
1.2.1 一元二次方程的解法-直接开平方法考点一、直接开方法解一元二次方程: (1)直接开方法解一元二次方程: 利用平方根的定义直接开平方求一元二次方程的解的方法称为直接开平方法. (2)直接开平方法的理论依据: 平方根的定义. (3)能用直接开平方法解一元二次方程的类型有两类: ①形如关于x 的一元二次方程,可直接开平方求解. 若,则;表示为,有两个不等实数根; 若,则x=O ;表示为,有两个相等的实数根; 若,则方程无实数根. ②形如关于x 的一元二次方程,可直接开平方求解,两根是 .要点:用直接开平方法解一元二次方程的理论依据是平方根的定义,应用时应把方程化成左边是含未知数的完全平方式,右边是非负数的形式,就可以直接开平方求这个方程的根.题型1:直接开平方法解一元二次方程1.一元二次方程2250x -=的解为( )A .125x x ==B .15=x ,25x =-C .125x x ==-D .1225x x ==【答案】B 【解析】【分析】先移项,再通过直接开平方法进行解方程即可.解:2250x -=,移项得:2=25x ,开平方得:15=x ,25x =﹣,故选B .本题主要考查用开平方法解一元二次方程,解题关键在于熟练掌握开平方方法.2.若()222a =-,则a 是( )A .-2B .2C .-2或2D .4【答案】C 【解析】【分析】先计算2(2)-,再用直接开平方法解一元二次方程即可.()2224a =-=Q 2a \=±故选C 【点睛】本题考查了有理数的乘方,直接开平方法解一元二次方程,熟练直接开平方法是解题的关键.3.方程x 2- =0的根为_______.【答案】x=± 【解析】【分析】,得出x 2=8,利用直接开平方法即可求解.解: x 2- =0,∴x 2=8,∴x =±故答案为:x =±.【点睛】本题考查直接开平方法解一元二次方程及算术平方根,解题关键是熟练掌握直接开平方法的解题步骤.4.有关方程290x +=的解说法正确的是( )A .有两不等实数根3和3-B .有两个相等的实数根3C .有两个相等的实数根3-D .无实数根【答案】D【分析】利用直接开平方法求解即可.∵290x +=,∴290x =-<,∴该方程无实数解.故选:D 【点睛】考查了直接开平方法解一元二次方程.解这类问题要移项,把所含未知数的项移到等号的左边,把常数项移项等号的右边,化成x 2=a (a ≥0)的形式,利用数的开方直接求解.5.若方程()20ax b ab =>的两个根分别是4m -与38m -,则ba=_____.【答案】1【解析】【分析】利用直接开平方法得到x =,得到方程的两个根互为相反数,所以4380m m -+-=,解得3m =,则方程的两个根分别是1与1-1=,然后两边平方得到b a 的值.解:∵()20ax b ab =>,∴2b x a=,∴x =,∴方程的两个根互为相反数,∵方程2ax b =的两个根分别是4m -与38m -,∴4380m m -+-=,解得3m =,∴4341m -=-=-,383381m -=´-=,∴一元二次方程ax 2=b 的两个根分别是1与1-,1=,∴1ba=.故答案为:1.【点睛】本题考查了解一元二次方程﹣直接开平方法:形如2x p =或()()20nx m p p +=³的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.如果方程化成2x p =的形式,那么可得x =()()20nx m p p +=³的形式,那么nx m +=6.解方程:(1)23270x -=; (2)2(5)360x --=;(3)21(2)62x -=; (4)()()4490+--=y y .【答案】(1)123,3x x ==-;(2)1211,1x x ==-;(3)122,2x x ==-;(4)125,5y y ==-.【解析】【分析】(1)先移项,再两边同除以3,然后利用直接开方法解方程即可得;(2)先移项,再利用直接开方法解方程即可得;(3)先两边同乘以2,再利用直接开方法解方程即可得;(4)先利用平方差公式去括号,再移项合并同类项,然后利用直接开方法解方程即可得.(1)23270x -=,2327x =,29x =,3x =±,即123,3x x ==-;(2)2(5)360x --=,2(5)36x -=,56x -=或56x -=-,11x =或1x =-,即1211,1x x ==-;(3)21(2)62x -=,2(2)12x -=,2x -=2x -=-,2x =或2x =-+,即122,2x x ==-;(4)()()4490+--=y y ,21690y --=,225y =,5y =±,即125,5y y ==-.【点睛】本题考查了利用直接开方法解一元二次方程,一元二次方程的主要解法包括:直接开方法、配方法、公式法、因式分解法、换元法等,熟练掌握各解法是解题关键.7.计算:4(3x +1)2﹣1=0、3274y ﹣2=0的结果分别为( )A .x =±12,y =±23B .x =±12,y =23C .x =﹣16,y =23D .x =﹣16或﹣12,y =23【答案】D 【解析】【分析】直接开平方与开立方,再解一次方程即可.解:由4(3x +1)2﹣1=0得(3x +1)2=14,所以3x +1=±12,解得x =﹣16或x =﹣12,由3274y ﹣2=0得y 3=827,所以y =23,所以x =﹣16或﹣12,y =23.故选:D .【点睛】本题考查开平方法解一元二次方程与立方根法解三次方程,掌握平方根与立方根性质与区别是解题关键.82x = )A .120,x x ==B .120,x x ==C .12x x ==D .12x x ==【答案】A 【解析】【分析】利用直接开方法解一元二次方程即可得.2x =(23x =,利用直接开方法得:x解得120,x x ==故选:A .【点睛】本题考查了利用直接开方法解一元二次方程,熟练掌握直接开方法是解题关键.题型2:直接开平方法解一元二次方程的条件9.下列方程中,不能用直接开平方法求解的是( )A .230x =-B .2(14)0x =--C .220x =+D .22()12()x =--【答案】C 【解析】【分析】方程整理后,判断即可得到结果230x =-移项得23x =,可用直接开平方法求解;2(10)4x -=-移项得2(14)x =-,可用直接开平方法求解;22()(12)4x ==--,可用直接开平方法求解.故选C.【点睛】此题考查解一元二次方程直接开平方法,掌握运算法则是解题关键10.方程y 2=-a 有实数根的条件是( )A .a ≤0B .a ≥0C .a >0D .a 为任何实数【答案】A 【解析】【分析】根据平方的非负性可以得出﹣a ≥0,再进行整理即可.解:∵方程y 2=﹣a 有实数根,∴﹣a ≥0(平方具有非负性),∴a ≤0;故选:A .【点睛】此题考查了直接开平方法解一元二次方程,关键是根据已知条件得出﹣a ≥0.11.有下列方程:①x 2-2x=0;②9x 2-25=0;③(2x-1)2=1;④21(x 3)273+=.其中能用直接开平方法做的是( )A .①②③B .②③C .②③④D .①②③④【答案】C 【解析】【分析】利用因式分解法与直接开平方法判断即可得到结果.①x 2-2x=0,因式分解法;②9x 2-25=0,直接开平方法;③(2x-1)2=1,直接开平方法;④21(x 3)273+=,直接开平方法,则能用直接开平方法做的是②③④.故选:C.【点睛】考查直接开方法解一元二次方程,掌握一元二次方程的几种解法是解题的关键.12.方程 x 2=(x ﹣1)0 的解为( )A .x=-1B .x=1C .x=±1D .x=0【答案】A 【解析】【分析】根据(x-1)0有意义,可得x-1≠0,求出x≠1,通过解方程x 2=1,确定x 的值即可.∵(x-1)0有意义,∴x-1≠0,即x≠1,∵x 2=(x ﹣1)0∴x 2=1,即x=±1∴x=-1.故选A.【点睛】本题考查了解一元二次方程—直接开平方法,解这类问题要移项,把所含未知数的项移到等号的左边,把常数项移项等号的右边,化成x 2=a (a≥0)的形式,利用数的开方直接求解.同时还考查了零次幂.13.如果方程()257x m -=-可以用直接开平方求解,那么m 的取值范围是( ).A .0m >B .7m …C .7m >D .任意实数【答案】B 【解析】【分析】根据70-³m 时方程有实数解,可求出m 的取值范围.由题意可知70-³m 时方程有实数解,解不等式得7m …,故选B .【点睛】形如()2+m =a x 的一元二次方程当a≥0时方程有实数解.14.已知方程()200ax c a +=¹有实数根,则a 与c 的关系是( ).A .0c =B .0c =或a 、c 异号C .0c =或a 、c 同号D .c 是a 的整数倍【答案】B 【解析】【分析】将原方程化为2a=c-x 的形式,根据2x 0³可判断出正确答案.原方程可化为2a=c -x ,∵2x 0³,∴c0a -³时方程才有实数解.当c=0时,20=x 有实数根;当a 、c 异号时,c0a -³,方程有实数解.故选B .【点睛】形如2=a x 的一元二次方程当a≥0时方程有实数解.题型3:直接开平方法解一元二次方程的复合型15.用直接开平方的方法解方程22(31)(25)x x +=-,做法正确的是( )A .3125x x +=-B .31(25)x x +=--C .31(25)x x +=±-D .3125x x +=±-【答案】C 【解析】【分析】一元二次方程22(31)(25)x x +=-,表示两个式子的平方相等,因而这两个数相等或互为相反数,据此即可把方程转化为两个一元一次方程,即可求解.解:22(31)(25)x x +=-开方得31(25)x x +=±-,故选:C .【点睛】本题考查了解一元二次方程-直接开平方法,关键是将方程右侧看做一个非负已知数,根据法则:要把方程化为“左平方,右常数,先把系数化为1,再开平方取正负,分开求得方程解”来求解.16.方程224(21)25(1)0x x --+=的解为( )A .127x x ==-B .1217,3x x =-=-C .121,73x x ==D .1217,3x x =-=【答案】B 【解析】【分析】移项后利用直接开平方法解答即可.解:移项,得224(21)25(1)x x -=+,两边直接开平方,得2(21)5(1)x x -=±+,即2(21)5(1)x x -=+或2(21)5(1)x x -=-+,解得:17x =-,213x =-.故选:B .【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,属于基本题型,熟练掌握直接开平方法是解题的关键.17.解方程:(1)21(2)602y +-=;(2)22(4)(52)x x -=-.【答案】(1)122,2y y =-=--;(2)121,3x x ==.【解析】【分析】(1)原方程先整理,再利用直接开平方法解答即可;(2)利用直接开平方法求解即可.解:(1)21(2)602y +-=,整理,得2(2)12y +=.∴2y +=±即122,2y y ==-;(2)22(4)(52)x x -=-Q ,4(52)x x \-=±-,∴452x x -=-或()452x x -=--,解得:121,3x x ==.【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,属于基础题型,熟练掌握直接开平方法是解题的关键.题型3:一元二次方程的根的概念深入理解18.一元二次方程2251440t -=的根与249(1)25x -=的根( )A .都相等B .都不相等C .有一个根相等D .无法确定【答案】C【解析】【分析】运用直接开平方法分别求出两个方程的解,然后再进行判断即可得解.2251440t -=,214425t =,∴125t =±;249(1)25x -=,715x -=±,∴1125x =,225x =-;∴两个方程有一个相等的根125.故选C.【点睛】此题主要考查了用直接开平方法解一元二次方程和确定方程的解,用直接开方法求一元二次方程的解的类型有:x 2=a (a≥0);ax 2=b (a ,b 同号且a≠0);(x+a )2=b (b≥0);a (x+b )2=c (a ,c 同号且a≠0).题型4:直接开平方法解一元二次方程的根的通用形式19.关于x 的方程(x+a)2 =b(b>0)的根是( )A .-aB .C .当b≥0时,D .当a≥0时,【答案】A【解析】【分析】由b>0,可两边直接开平方,再移项即可得.∵b>0,∴两边直接开平方,得:∴-a ,故选A【点睛】此题考查解一元二次方程-直接开平方法,解题关键在于掌握运算法则20.形如2()(0)ax b p a +=¹的方程,下列说法错误的是( )A .0p >时,原方程有两个不相等的实数根B .0p =时,原方程有两个相等的实数根C .0p <时,原方程无实数根D .原方程的根为x =【答案】D【解析】【分析】根据应用直接开平方法求解的条件逐项判断即得答案.解:A 、当0p >时,原方程有两个不相等的实数根,故本选项说法正确,不符合题意;B 、当0p =时,原方程有两个相等的实数根,故本选项说法正确,不符合题意;C 、当0p <时,原方程无实数根,故本选项说法正确,不符合题意;D 、当0p ³时,原方程的根为x =故选:D .【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,属于基本题目,熟练掌握应用直接开平方法求解的条件是关键.题型5:直接开平方法解一元二次方程-降次21.方程4160x -=的根的个数是( )A .1B .2C .3D .4【答案】B【解析】【分析】移项得416x ==24,然后两边同时开四次方得x-=±2,由此即可解决问题.解:∵4160x -=∴416x ==24,∴x=±2,∴方程4160x -=的根是x=±2.故选B.【点睛】本题考查高次方程的解法,解题的关键是降次,这里通过开四次方把四次降为了一次.题型6:直接开平方法解一元二次方程-换元法22.若()222225a b +-=,则22a b +的值为( )A .7B .-3C .7或-3D .21【答案】A【解析】【分析】把()222225a b +-=两边开方得到a 2+b 2-2=±5,然后根据非负数的性质确定22a b +的值.解:∵()222225a b +-=,∴a 2+b 2-2=±5,∴a 2+b 2=7或a 2+b 2=-3(舍去),即a 2+b 2的值为7.故选A .【点睛】本题考查解一元二次方程-直接开平方法:形如x 2=p 或(nx+m )2=p (p≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.题型7:直接开平方法解一元二次方程-创新题,数系的扩充23.我们知道,一元二次方程21x =-没有实数根,即不存在一个实数的平方等于1-.若我们规定一个新数“i ”,使其满足21i =-(即方程21x =-有一个根为i ),并且进一步规定:一切实数可以与新数进行四则运算,且原有运算律和运算法则仍然成立,于是有()21232422,1,(1),(1)1i i i i i i i i i i ==-=×=-=-==-=,从而对于任意正整数n ,我们可以得到()41444n n n i i i i i +=×=×=,同理可得424341,,1n n n i i i i ++=-=-=.那么234202*********i i i i i i ++++++L 的值为________.【答案】1-【解析】【分析】根据()41444nn n i i i i i +=×=×=,424341,,1n n n i i i i ++=-=-=,化简各式即可求解.解:依题意有()()()22123242,1,1,11i i i i i i i i i i ==-=×=-=-==-=,∵2022÷4=505…2,∴2022i =21i =-∴234202*********i i i i i i ++++++L =−1−i +1+i +…+1+i −1=−1.故答案为:-1.【点睛】此题考查了一元二次方程的解,实数的运算,根据题意得出数字之间的变化规律是解本题的关键.一、单选题1.方程()2690x +-=的两个根是( )A .13x =,29x =B .13x =-,29x =C .13x =,29x =-D .13x =-,29x =-【答案】D【分析】根据直接开平方法求解即可.【解析】解:()2690x +-=,()269x +=,63x \+=±,123,9x x \=-=-,故选:D .A .0k ³B .0h ³C .0hk >D .0k <【答案】A 【分析】根据平方的非负性即可求解.【解析】解:()20x h +³Q ,0k \³.故选:A .【点睛】本题考查了直接开平方法解一元二次方程,理解直接开平方法的条件是解题的关键.5.已知()22230aa x x ---+=是关于x 的一元二次方程,那么a 的值为( )A .2±B .2C .2-D .以上选项都不对【答案】C【分析】只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2的整式方程是一元二次方程,根据定义解答即可.【解析】解:∵()22230aa x x ---+=是关于x 的一元二次方程,∴222,20a a -=-¹,解得2a =-,故选:C .【点睛】此题考查了一元二次方程的定义,解一元二次方程,熟记定义是解题的关键.6.用直接开平方的方法解方程22(31)(25)x x +=-,做法正确的是( )A .3125x x +=-B .31(25)x x +=--C .31(25)x x +=±-D .3125x x +=±-【答案】C【分析】一元二次方程22(31)(25)x x +=-,表示两个式子的平方相等,因而这两个数相等或互为相反数,据此即可把方程转化为两个一元一次方程,即可求解.【解析】解:22(31)(25)x x +=-开方得31(25)x x +=±-,故选:C .【点睛】本题考查了解一元二次方程-直接开平方法,关键是将方程右侧看做一个非负已知数,根据法则:【解析】∵根据题意可得:420420a b c a b c ++=ìí-+=î①②,①-②=40b =,得0b =,①+②=820a c +=,∴解得:0b =,4c a =-.将a 、b 、c 代入原方程()200ax bx c a ++=¹可得,∵240ax bx a +-=,240ax a -=24ax a=∴2x =±故选:D .【点睛】本题考查解一元二次方程,联立关于a 、b 、c 的方程组,由方程组推出a 、b 、c 的数量关系是解题关键.二、填空题11.方程240x -=的根是______.【答案】12x =-,22x =【分析】根据直接开平方法求解即可.【解析】解:240x -=,24x =,∴2x =±,即12x =-,22x =.【点睛】本题考查了解一元二次方程,掌握用直接开平方法解一元二次方程是解题的关键.12.方程()219x +=的根是_____.【答案】1224x x ==-,【分析】两边开方,然后解关于x 的一元一次方程.【解析】解:由原方程,得13x +=±.=−1.故答案为:-1.【点睛】此题考查了一元二次方程的解,实数的运算,根据题意得出数字之间的变化规律是解本题的关键.两边开平方,得63x +=第二步所以3x =- 第三步“小华的解答从第_________步开始出错,请写出正确的解答过程.【答案】(1)-1;(2)二 ;正确的解答过程,见解析【分析】(1)利用平方差公式展开,合并同类项即可;(2)根据直接开平方法求解即可.【解析】(1)解:2(1)(1)+--m m m 221m m =--=-1;(2)解:第二步开始出现错误;正确解答过程:移项,得(x +6)2=9,两边开平方,得x +6=3或x +6=-3,解得x 1=-3,x 2=-9,故答案为:二.【点睛】本题主要考查了整式的混合运算、解一元二次方程的能力,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、简便的方法是解题的关键.27.嘉嘉和琪琪用图中的A 、B 、C 、D 四张带有运算的卡片,做一个“我说你算”的数学游戏,规则如下:嘉嘉说一个数,并对这个数按这四张带有运算的卡片排列出一个运算顺序,然后琪琪根据这个运算顺序列式计算,并说出计算结果.例如,嘉嘉说2,对2按A B C D ®®®的顺序运算,则琪琪列式计算得:222[(23)(3)2](152)(17)289+´--=--=-=.(1)嘉嘉说-2,对-2按C A D B ®®®的顺序运算,请列式并计算结果;。
一元二次方程的解法(直接开平方法、配方法3种题型)1.会把一元二次方程降次转化为两个一元一次方程.2.运用开平方法解形如x 2=p 或(x+n) 2=p (p≥0)的方程.3.理解配方的基本过程,会运用配方法解一元二次方程.4.经历探索利用配方法解一元二次方程的过程,体会转化的数学思想.知识点1:直接开平方法形如x 2=p 或(nx +m )2=p (p ≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.如果方程化成x 2=p 的形式,那么可得x =±;如果方程能化成(nx +m )2=p (p ≥0)的形式,那么nx +m =±. 注意:①等号左边是一个数的平方的形式而等号右边是一个非负数.②降次的实质是由一个二次方程转化为两个一元一次方程.知识点2:配方法(1)将一元二次方程配成(x +m )2=n 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)用配方法解一元二次方程的步骤:①把原方程化为ax 2+bx +c =0(a ≠0)的形式;②方程两边同除以二次项系数,使二次项系数为1,并把常数项移到方程右边;③方程两边同时加上一次项系数一半的平方;④把左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数;⑤如果右边是非负数,就可以进一步通过直接开平方法来求出它的解,如果右边是一个负数,则判定此方程无实数解.要点诠释:(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2222()a ab b a b ±+=±. 知识点3: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.要点诠释:“配方法”在初中数学中占有非常重要的地位,是恒等变形的重要手段,是研究相等关系,讨论不等关系的常题型1:用直接开平方法解一元二次方程例1.(2022秋•江都区校级期末)方程x 2=4的解是( )A .x 1=x 2=2B .x 1=x 2=﹣2C .x 1=2,x 2=﹣2D .x 1=4,x 2=﹣4【分析】根据直接开平方解方程即可.【解答】解:直接开平方得:x =±2,∴方程的解为:x1=2,x2=﹣2,故选:C .【点评】本题考查了用直接开平方法解一元二次方程,特别注意:一个正数的平方根有两个,它们互为相反数.例2.(2022秋•江都区期中)解方程:(1)4x 2=49; (2)(2x ﹣1)2﹣25=0.【分析】(1)首先将方程整理为x 2=,再利用平方根的意义直接开方求解即可;(2)首先将方程整理为(2x ﹣1)2=25的形式,再利用平方根的意义直接开方求解即可.【解答】解:(1)4x 2=49,x 2=, ∴,∴x 1=,x 2=﹣;(2)(2x ﹣1)2﹣25=0,(2x ﹣1)2=25,∴2x ﹣1=±5,∴x 1=3,x 2=﹣2.【点评】本题考查了解一元二次方程﹣﹣直接开平方法.用直接开方法求一元二次方程的解的类型有:x 2=a (a ≥0);ax 2=b (a ,b 同号且a ≠0);(x +a )2=b (b ≥0);a (x +b )2=c (a ,c 同号且a ≠0).法则:要把方程化为“左平方,右常数,先把系数化为1,再开平方取正负,分开求得方程解”. 例3.解关于x 的方程:251250x −=.【答案】15x =,25x =−.【解析】整理方程,即得225x =,直接开平方法解方程,得:x = 即方程两根为15x =,25x =−.【总结】直接开平方法解形如()20x a a =≥方程两根即为x =例4.解关于x 的方程:290x =. 【答案】153x =,253x =−.【解析】整理方程,即得2259x ==,直接开平方法解方程,得:x =, 即方程两根为153x =,253x =−.【总结】直接开平方法解形如()20x a a =≥方程两根即为x =例5.解关于x )225x −=【答案】14x =,21x =.【解析】整理方程,即得()2259x −==,直接开平方法解方程,得:253x −==±, 得253x −=或253x −=−,即方程两根为14x =,21x =.【总结】直接开平方法解形如()()20ax b h h +=≥的方程,将()ax b +当作一个整体,可得ax b +=或ax b +=例6.解关于x 的方程:()()222332x x +=+.【答案】11x =,21x =−.【解析】直接开平方法解方程,即得()2332x x +=±+,得2332x x +=+或()2332x x +=−+, 即得方程两根为11x =,21x =−.【总结】直接开平方法解形如()()221122a x b a x b +=+的方程,将两边表示底数的式子当作一个整体,可得1122a x b a x b +=+或()1122a x b a x b +=−+.例7.解关于x 的方程: ()()22425931x x −=−. 【答案】1135x =,2713x =−. 【解析】整理方程,即为()()22225331x x −=−⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,直接开平方法解方程,即得()()225331x x +=±−,得()()225331x x +=−或()()225331x x +=−−,解得方程两根 分为1135x =,2713x =−. 【总结】直接开平方法解形如()()221122a x b a x b +=+的方程,将两边表示底数的式子当作一个整体,可得1122a x b a x b +=+或()1122a x b a x b +=−+.例8.解关于x 的方程:()2222x a a ab b −=++.【答案】12x a b =+,2x b =−.【解析】整理方程,即为()()22x a a b −=+,直接开平方法解方程,即得()x a a b −=±+, 得:x a a b −=+或()x a a b −=−+,解得方程两根分为12x a b =+,2x b =−.【总结】直接开平方法解形如()22ax b c +=的方程,将两边表示底数的式子当作一个整体,可得ax b c +=±. 题型2:用配方法解一元二次方程例9.(2022秋•秦淮区期末)解方程:x 2﹣6x +4=0(用配方法)【分析】配方法的一般步骤:(1)把常数项移到等号的右边;(2)把二次项的系数化为1;(3)等式两边同时加上一次项系数一半的平方.【解答】解:由原方程移项,得x 2﹣6x =﹣4,等式的两边同时加上一次项系数的一半的平方,得x 2﹣6x +9=﹣4+9,即(x ﹣3)2=5,∴x =±+3, ∴x 1=+3,x 2=﹣+3.【点评】此题考查了配方法解一元二次方程,解题时要注意解题步骤的准确应用.选择用配方法解一元二次方程时,最好使方程的二次项的系数为1,一次项的系数是2的倍数.例10.用配方法解方程:22330x x −−=.【答案与解析】解:∵22330x x −−=, ∴233022x x −−= ∴23993216162x x −+=+, ∴2333416x ⎛⎫−= ⎪⎝⎭∴12x x ==. 【总结升华】原方程的二次项系数不为1,必须先化成1,才能配方.配方时,方程左右两边同时加上一次项系数一半的平方,配成()()20x m n n +=≥的形式,然后用直接开平方法求解即可.例11.用配方法解方程:220130y −−=.【答案】145y =,245y =.【解析】由220130y −−=,得2122025y −+=,即2(2025y −=,所以45y −=±, 所以原方程的解为:145y =,245y =−. 【总结】本题主要考查用配方法求解一元二次方程的根.例12.用配方法解方程:225200x x −−+=.【答案】154x =−+,254x =−. 【解析】由225200x x −−+=,得225200x x +−=,即251002x x +−=,配方,得:2525251021616x x ++=+,即25185()416x +=,解得:54x =−±所以原方程的解为:154x =−+,254x =−. 【总结】本题主要考查用配方法求解一元二次方程的根,注意先将二次项系数化为1,然后再配方. 例13.用配方法解方程:210.30.2030x x −+=. 【答案】1213x x ==. 【解析】由210.30.2030x x −+=,得213203x x −+=,即221039x x −+=, 所以21()03x −=,所以原方程的解为:1213x x ==.【总结】本题主要考查用配方法求解一元二次方程的根,注意先将二次项系数化为1,然后再配方. 题型3:配方法的应用例14.(2023春•梁溪区校级期中)在求解代数式2a 2﹣12a +22的最值(最大值或最小值)时,老师给出以下解法:解:原式=2(a 2﹣6a )+22=2(a 2﹣6a +9)﹣18+22=2(a ﹣3)2+4,∵无论a 取何值,2(a ﹣3)2≥0,∴代数式2(a ﹣3)2+4≥4,即当a =3时,代数式2a 2﹣12a +22有最小值为4.仿照上述思路,则代数式﹣3a 2+6a ﹣8的最值为( )A .最大值﹣5B .最小值﹣8C .最大值﹣11D .最小值﹣5【分析】根据题意把代数式﹣3a 2+6a ﹣8配成﹣3(a ﹣1)2﹣5的形式,再利用偶次方的非负性即可得出最值.【解答】解:由题意可得:原式=﹣3(a2﹣2a)﹣8=﹣3(a2﹣2a+1)+3﹣8=﹣3(a﹣1)2﹣5,∵无论a取何值,3(a﹣1)2≥0,即﹣3(a﹣1)2≤0,∴代数式﹣3(a﹣1)2﹣5≤﹣5,即当a=1时,代数式﹣3a2+6a﹣8有最大值﹣5,故选:A.【点评】本题主要是考查了配方法的应用以及偶次方的非负性,解题关键是把代数式配成﹣3(a﹣1)2﹣5的形式.例15.(2023春•吴江区期中)我们可以将一些形如ax2+bx+c(a≠0)的多项式变形为a(x+m)2+n的形式,例如x2+4x﹣5=x2+4x+22﹣22﹣5=(x+2)2﹣9,我们把这样的变形叫做多项式ax2+bx+c(a≠0)的配方法.已知关于a,b的代数式满足a2+b2+2a﹣4b+5=0,请你利用配方法求a+b的值.【分析】已知等式变形后,利用完全平方公式化简,再利用非负数的性质求出即可.【解答】解:已知等式变形得:(a2+2a+1)+(b2﹣4b+4)=0,即(a+1)2+(b﹣2)2=0,∵(a+1)2≥0,(b﹣2)2≥0,∴a+1=0,b﹣2=0,解得:a=﹣1,b=2,则a+b=﹣1+2=1.【点评】此题考查了配方法的应用,以及非负数的性质,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.例16.(2023春•吴中区期中)阅读材料:若m2﹣2mn+2n2﹣8n+16=0,求m、n的值.解:∵m2﹣2mn+2n2﹣8n+16=0,∴(m2﹣2mn+n2)+(n2﹣8n+16)=0∴(m﹣n)2+(n﹣4)2=0,∴m﹣n=0,n﹣4=0,∴n=4,m=4.根据你的观察,探究下面的问题:(1)已知x2+4xy+5y2+6y+9=0,求x﹣y的值.(2)已知△ABC的三边长a、b、c都是正整数,且满足a2﹣4a+2b2﹣4b+6=0,求边c的值.【分析】(1)根据x2+4xy+5y2+6y+9=0,应用因式分解的方法,判断出(x+2y)2+(y+3)2=0,求出x、y的值,代入x﹣y计算即可;(2)根据a2﹣4a+2b2﹣4b+6=0,应用因式分解的方法,判断出(a﹣2)2+2(b﹣41)2=0,求出a、b 的值,然后根据三角形的三条边的关系,求出c的值即可.【解答】解:(1)∵x 2+4xy +5y 2+6y +9=0,∴(x 2+4xy +4y 2)+(y 2+6y +9)=0,∴(x +2y )2+(y +3)2=0,∴x +2y =0,y +3=0,∴x =6,y =﹣3,∴x ﹣y =6﹣(﹣3)=9.(2)∵a 2﹣4a +2b 2﹣4b +6=0,∴(a 2﹣4a +4)+(2b 2﹣4b +2)=0,∴(a ﹣2)2+2(b ﹣1)2=0,∴a ﹣2=0,b ﹣1=0,∴a =2,b =1,∵2﹣1<c <2+1,∴1<c <3,∵c 为正整数,∴c =2.【点评】本题考查配方法的应用,以及三角形三条边的关系,解答本题的关键是明确配方法、会用配方法解答问题.例17.已知△ABC 的一边长为4,另外两边长是关于x 的方程22320x kx k −+=的两根,当k 为何值时,△ABC 是等腰三角形?【答案】2k =.【解析】由22320x kx k −+=,得(2)()0x k x k −−=,所以x k =或者2x k =.当2k =时,2x =和4x =,满足三角形三边关系,当4k =时,4x =和8x =,不满足三角形三边关系. 所以2k =时,△ABC 是等腰三角形【总结】先配方然后用分类讨论的方法解决问题.一、单选题【答案】D【分析】根据直接开方法求解即可.【详解】解:290x -=, 29x =直接开方得:13x =,23x =−,故选:D .【点睛】题目主要考查利用直接开方法解一元二次方程,熟练掌握此方法是解题关键.2.(2022秋·江苏盐城·九年级统考期中)一元二次方程2680x x −−=,经过配方可变形为( ) A .2(3)17x −=B .2(3)1x −=C .2(3)17x +=D .2(6)44x −=【答案】A【详解】解:方程移项得:268x x −=, 配方得:26989x x −+=+,即2(3)17x −=.故选:A .【点睛】此题考查了解一元二次方程——配方法,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.3.(2022秋·江苏镇江·九年级统考期中)已知实数a b ,满足21a b +=,则代数式22241a b a +−−的最小值等于( )A .1B .4−C .8−D .无法确定【答案】C【分析】由已知得21b a =−,代入代数式即得22241a b a +−−变形为()22141a a a +−−−,再配方,即可求解.【详解】解:∵21a b +=,∴21b a =−,代入代数式即得22241a b a +−−,得()22141a a a +−−−,261a a =−+, ()238a =−−,∵()230a −≥,∴()2388a −−≥−, ∴22241ab a +−−的最小值等于8−,故选:C【点睛】本题考查配方法的应用,通过变形将代数式化成()238a −−是解题的关键. 4.(2023·江苏苏州·一模)已知关于x 的一元二次方程()20m x h k −−=(m ,h ,k 均为常数且0m ≠)的解是12x =,25x =,则关于x 的一元二次方程()21m x h k −+=的解是( )A .12x =−,25x =−B .14x =−,21x =−C .11x =,24x =D .13x =−,26x =− 【答案】C【分析】把()21m x h k −+=看作关于(1)x +的一元二次方程,则12x +=或15x +=,然后解两个一次方程即可.【详解】解:方程2()0(m x h k m −−=、h ,k 均为常数且0)m ≠的解是12x =,25x =, ∴对于关于(1)x +的一元二次方程()21m x h k −+=的解,即12x +=或15x +=,即11x =,24x =,∴关于x 的一元二次方程2(3)m x h k −+=的解是11x =,24x =.故选:C .【点睛】本题考查了解一元二次方程−直接开平方法:形如2x p =或2()(0)nx m p p +=≥的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.【答案】A【分析】勾股定理可得:()2222OP x x =++ ,再利用配方法求解2OP 的最小值,再求解OP 的最小值,从而可得答案.【详解】由勾股定理可得: ()()222222244212OP x x x x x =++=++=++当1x =−时, 2OP 有最小值2∴OP 的最小值为 1>所以A 不符合题意,B ,C ,D 都有可能,符合题意故选A【点睛】本题考查的是配方法的应用,利用平方根解方程,掌握“配方法的应用”是解本题的关键.【答案】D【分析】将方程常数项移到等号右边,两边加上一次项系数一半的平方,再利用完全平方公式变形即可得到结果【详解】解:方程整理得:285x x −=−,配方得:281611x x −+=,即2411x −=(). 故选:D .【点睛】此题考查了用配方法解一元二次方程,解题关键是熟练掌握完全平方公式.二、填空题7.(2022秋·江苏扬州·九年级统考期末)一元二次方程2430x x −+=配方为()22x k −=,则k 的值是______.【答案】1【分析】将原方程2430x x −+=变形成与()22x k −=相同的形式,即可求解.【详解】解:2430x x −+=243101x x −++=+2441x x −+=()221x −=∴1k =故答案为:1.【点睛】本题主要考查解一元二次方程中的配方法,掌握配方法的解题步骤是解本题的关键. 8.(2022秋·江苏南京·九年级南京市科利华中学校考期中)用配方法解方程21070x x +−=,方程可变形为()2x m n +=,则m =_________,n =__________.【答案】 5 34【分析】利用配方法解答,即可求解.【详解】解:21070x x +−=,∴2107x x +=,∴2102534x x ++=,即()2534x +=,∴5m =,34n =.故答案为:5,34【点睛】本题主要考查了解一元二次方程——配方法,熟练掌握利用配方法解一元二次方程的方法是解题的关键. 9.(2022秋·江苏扬州·九年级统考期中)新定义,若关于x 的一元二次方程:2()0m x a b −+=与2()0n x a b −+=,称为“同类方程”.如22(1)30x −+=与26(1)30x −+=是“同类方程”.现有关于x 的一元二次方程:22(1)10x −+=与2(6)(8)60a x b x +−++=是“同类方程”.那么代数式22022ax bx ++能取的最大值是_________.【答案】2023【分析】根据“同类方程”的定义,可得出a ,b 的值,从而解得代数式的最大值.【详解】∵22(1)10x −+=与2(6)(8)60a x b x +−++=是“同类方程”,∴22(6)(8)6(6)(1)1a x b x a x +−++=+−+,∴22(6)(8)6(6)(6)72a x b x a x a x a +−++=++−++, ∴()82667b a a ⎧+=+⎨=+⎩,解得:12a b =−⎧⎨=⎩,∴22022ax bx ++222022x x =−++()212023x =−−+∴当1x =时,22022ax bx ++取得最大值为2023.故答案为:2023.【点睛】此题主要考查了配方法的应用,解二元一次方程组,理解“同类方程”的定义是解答本题的关键. 10.(2022秋·江苏苏州·九年级校考期中)已知实数x 、y 、z 满足224422018x x y y xy z −++−+=,则实数z 的最大值为 __.【答案】2022【分析】仔细观察等式左侧,先将多项式进行分组,再利用配方法化简其形式,最后根据平方的非负性确定z 的最大值.【详解】解:224422018x x y y xy z −++−+=,222442018x xy y x y z ∴−+−++=,2()4()2018x y x y z ∴−−−+=,2()4()442018x y x y z −−−+−+=,2(2)42018x y z −−+−=,2(2)0x y −−…,∴当2(2)0x y −−=时,4z −的值最大,42018z ∴−=,2022z ∴=,∴实数z 的最大值为2022,故答案为:2022.【点睛】本题考查了配方法与平方的非负性,能够识别多种情况下的配方条件,正确的配方是解题关键.三、解答题 11.(2023·江苏常州·统考一模)解方程:(1)2(1)40x +-=;(2)2260x x −−=.【答案】(1)121,3x x ==(2)1211x x ==【分析】(1)直接开方法解方程即可.(2)配方法即解方程即可.【详解】(1)2(1)40x +-= 2(1)4x +=12x +=±121,3x x ∴==(2)2260x x −−=22161x x −+=+()217x −=1x −=1211x x ∴==【点睛】此题考查一元二次方程的解法,有直接开方法,配方法,因式分解法,公式法等,解题关键是根据方程的特点挑选合适的解法.12.(2023秋·江苏宿迁·九年级统考期末)解方程:210110x x +-=.【答案】11x =,211x =−【分析】利用配方法解方程即可.【详解】解:210110x x +-=21011x x +=,210251125x x ++=+,()2536x +=,56x +=±,11x =,211x =−【点睛】本题考查利用配方法解一元二次方程,熟悉相关性质是解题的关键. 13.(2023秋·江苏无锡·九年级校联考期末)解方程:(1)()21250x −−=;(2)2410x x −−=.【答案】(1)16x =,24x =−(2)12x =12x =【分析】(1)利用直接开平方法解此方程,即可求解;(2)利用配方法解此方程,即可求解. 【详解】(1)解:由原方程得:()2125x −= 得15x −=±,解得16x =,24x =−,所以,原方程的解为16x =,24x =−;(2)解:由原方程得:241x x −=,得24414x x −+=+,()225x −=,得2x −=12x =12x =所以,原方程的解为12x =12x =【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,熟练掌握和运用一元二次方程的解法是解决本题的关键.,AOB 、COD 的面积分别为【答案】(1)①0x ≠;②一、三;③当0x <时,x x +的最大值为2−;(2)最小值为11;(3)25【分析】(1)①根据分母不为0即可求解;②根据当0x >时,0y >;当0x <时,0y <即可判断;③模仿求解过程,利用配方法即可求解;(2)将2316x x y x ++=的分子分别除以分母,展开,将含x 的项用题中所给公式求得最小值,再加上常数即可;(3)设BOC S x =△,已知4AOB S =△,9COD S =△,则由等高三角形可知:::BOC COD AOB AOD S S S S =△△△△,用含x 的式子表示出AOD S ,四边形ABCD 的面积用含x 的代数式表示出来,再按照题中所给公式求得最小值,加上常数即可.【详解】解:(1)①函数1y x x =+的自变量x 的取值范围为:0x ≠;②容易发现,当0x >时,0y >;当0x <时,0y <.由此可见,图像在第一、三象限;③当0x >时,112x x x x +≥=; 当0x <时,11()x x x x +=−−−12x x −−≥=1()2x x ∴−−−≤−∴当0x >时,1x x +的最小值为2;当0x <时,1x x +的最大值为2−.故答案为:①0x ≠;②一、三;③当0x <时,1x x +的最大值为2−;(2)由2316163x x y x x x ++==++, 0x >,∴163311y x x =++≥=, 当16x x =时,最小值为11.(3)设BOC S x =△,已知4AOB S =△,9COD S =△则由等高三角形可知:::BOC AOB AOD S S S S =△△△△ :94:AOD x S ∴=36:AOD S x ∴=∴四边形ABCD 面积36491325x x =+++≥+=当且仅当6x =时取等号,即四边形ABCD 面积的最小值为25.【点睛】本题考查了配方法在最值问题中的应用,同时本题还考查了分式化简和等高三角形的性质,本题难度中等略大,属于中档题.一、单选题 1.(2022秋·江苏苏州·九年级校考阶段练习)把方程2430x x +−=化为2x m n =+()的形式后,m 的值是( ) A .2B .﹣2C .﹣1D .1【答案】B 【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即可得出答案.【详解】解:∵2430x x +−=,∴243x x −=-,则24434x x ++−=-,即221x −()=, ∴2m =﹣,n =1,故B 正确. 故选:B .【点睛】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握一元二次方程配方法,是解题的关键. 【分析】利用配方法将29x mx −+进行配方,即可得出答案.. 【详解】解:原式22924m m x ⎛⎫=−+− ⎪⎝⎭, 当x-2m =0,即x=2m 时,原式取得最小值9-24m =8,整理得:24m =, 解得:m=±2,则m 的值可能为2,故选:B .【点睛】本题考查了配方法的运用,掌握配方法是解题的关键.3.(2022秋·江苏苏州·九年级星海实验中学校考阶段练习)若226A x xy +=﹣,2411B y x +=﹣﹣,则A 、B 的大小关系为( )A .A >BB .A <BC .A ≥BD .A =B 【答案】A【分析】利用做差法求出A B −=()()22131x y −+−+,然后利用偶数次幂的非负性即可得出()()2213110x y −+−+≥>,即可得出0A B −>,从而得出正确选项. 【详解】解:()2226411A B x x y y x −+−−+−=﹣ 2222264112611x x y y x x x y y =+−+−+=−+−+()()()()222221691131x x y y x y =−++−++=−+−+∵()210x −≥,()230y −≥,∴()()2213110x y −+−+≥>, ∴0A B −>,即A B >,故选:A .【点睛】本题考查了配方法的应用,考查了通过做差法判断式子的大小,熟练掌握配方法是本题的关键所在.二、填空题【答案】2k ≤【分析】根据配方法可进行求解.【详解】解:∵A =x2﹣x+(32k −)=x2﹣x 1144+−+(32k −)=(x 12−)214−+(32k −), 若x 取任何实数,A 的值都不是负数,∴14−+(32k −)≥0,解得:112k ≤; 故答案为:112k ≤. 【点睛】本题主要考查配方法的应用,熟练掌握配方法是解题的关键.5.(2022秋·江苏南京·九年级校考阶段练习)方程()219x +=的根是_____.【答案】1224x x ==−,【分析】两边开方,然后解关于x 的一元一次方程.【详解】解:由原方程,得13x +=±.解得122,4x x ==−.故答案是:122,4x x ==−.【点睛】本题考查了解一元二次方程−直接开平方法.用直接开方法求一元二次方程的解的类型有:2(0)x a a =≥;2(ax b a =,b 同号且0)a ≠;2()(0)x a b b +=≥;2()(a x b c a +=,c 同号且0)a ≠.法则:要把方程化为“左平方,右常数,先把系数化为1,再开平方取正负,分开求得方程解”.6.(2022·江苏·九年级专题练习)已知代数式A =3x 2﹣x +1,B =4x 2+3x +7,则A ____B (填>,<或=).【答案】<【分析】先求A-B 的差,再将差用配方法变形为A ﹣B =﹣(x+2)2﹣2,然后利用非负数性质求解.【详解】解:A ﹣B =3x2﹣x+1﹣(4x2+3x+7)=﹣x2﹣4x ﹣6=﹣(x+2)2﹣2,∵﹣(x+2)2≤0,∴﹣(x+2)2﹣2<0,∴A ﹣B<0,∴A<B ,故答案为:<.【点睛】本题考查了配方法的综合应用,配方法的关键是:先将一元二次方程的二次项系数化为1,然后在方程两边同时加上一次项系数一半的平方.7.(2022秋·江苏·九年级阶段练习)若实数x ,y 满足条件2x 2﹣6x +y 2=0,则x 2+y 2+2x 的最大值是____.【答案】15【分析】先将2x2﹣6x+y2=0,变形为y2=﹣2x2+6x ,代入所求代数式并化简为x2+y2+2x =﹣(x ﹣4)2+16,利用非负数性质可得x2+y2+2x≤16,再因为y2=﹣2x2+6x≥0,求得0≤x≤3,即可求解.【详解】解:∵2x2﹣6x+y2=0,∴y2=﹣2x2+6x ,∴x2+y2+2x =x2﹣2x2+6x+2x =﹣x2+8x =﹣(x2﹣8x+16)+16=﹣(x ﹣4)2+16,∵(x ﹣4)2≥0,∴x2+y2+2x≤16,∵y2=﹣2x2+6x≥0,解得0≤x≤3,当x =3时,x2+y2+2x 取得最大值为15,故答案为:15.【点睛】本题考查了配方法,熟练掌握配方法以及完全平方式的非负性是解决本题的关键. 8.(2022秋·江苏扬州·九年级校联考阶段练习)如果一元二次方程的两根相差1,那么该方程成为“差1方程”.例如20x x +=是“差1方程”.若关于x 的方程210ax bx ++=(a ,b 是常数,0a >)是“差1方程”设210t a b =−,t 的最大值为__________.【答案】9【分析】根据新定义得方程的大根与小根的差为1,列出a 与b 的关系式,再由210t a b =−,得t 与a 的关系,从而得出最后结果.【详解】解:由题可得:224140b a b a ∆=−⨯=−≥∴解方程得x =,关于x 的方程210(ax bx a ++=、b 是常数,0)a >是“差1方程”,∴1=,224b a a ∴=+,210t a b =−,226(3)9t a a a ∴=−=−−+,()30a −≥,3a ∴=时,t 的最大值为9.故答案为:9【点睛】本题考查了一元二次方程,解题的关键是熟练运用一元二次方程的解法以及正确理解“差1方程”的定义.9.(2022秋·江苏南京·九年级统考阶段练习)已知实数a 、b ,满足1b a −=,则代数式2267a b a +−+的最小值等于______.【答案】5【分析】由题意得1b a =+,代入代数式2267a b a +−+可得2(2)5a −+,故此题的最小值是5. 【详解】1b a −=,1b a ∴=+,2267a b a ∴+−+22(1)67a a a =++−+22267a a a =++−+2445a a =−++2(2)5a =−+,∴代数式2267a b a +−+的最小值等于5,故答案为:5.【点睛】此题考查了代数式的变形及配方法的应用,关键是掌握完全平方公式并正确变形、计算.三、解答题(2)求代数式226410a b a b −−−+−的最大值.【答案】(1)﹣3(2)当a =﹣3,b =2时,代数式226410a b a b −−−+−的最大值是3【分析】(1)通过配方可求出完全平方形式,根据平方式的非负性可得结果;(2)把226410a b a b −−−+−配方成完全平方的形式可得结果.(1)解:2x ﹣4x+1=2(44)3x x −+−=2(2)3x −−, ∵2(2)0x −≥,∴2241(2)33x x x −+=−−≥−,∴当x =2时,这个代数式2x ﹣4x+1的最小值为﹣3.故答案为:﹣3;(2)226410a b a b −−−+− =﹣2a ﹣6a ﹣9﹣2b +4b ﹣4+3=﹣2(3)a +﹣2(2)b −+3, ∵2(3)a +≥0,2(2)b −≥0, ∴﹣2(3)a +0≤,﹣2(2)b −0≤, ∴226410a b a b −−−+−=﹣2(3)a +﹣2(2)b −+33≤, ∴当a =﹣3,b =2时,代数式226410a b a b −−−+−的最大值是3.【点睛】本题考查了配方法的应用,用到的知识点是完全平方公式,非负数的性质,解题的关键是把给出的式子化成完全平方的形式进行解答. 11.(2022秋·江苏无锡·九年级校考阶段练习)王老师提出问题:求代数式245x x ++的最小值.要求同学们运用所学知识进行解答.同学们经过探索、交流和讨论,最后总结出如下解答方法;2(2)x +≥【答案】(1)3(2)7(3)有最大值,最大值为8(4)2【分析】(1)根据偶次方的非负性可求得;(2)根据题意用配方法和偶次方的非负性可直接求得;(3)根据题意用配方法和偶次方的非负性可直接求得;(4)根据27110x x y −+−=,用x 表示出y ,写出x y +,先根据题意用配方法和偶次方的非负性可求.【详解】(1)解:2(1)3x −+的最小值为3.故答案为:3;(2)21032x x ++222105532x x =++−+2(5)7x =++,2(5)0x +≥,2(5)77x ∴++≥,∴当2(5)0x +=时,2(5)7x ++的值最小,最小值为7,21032x x ∴++的最小值为7;(3)22211125(69)8(3)8333x x x x x −++=−−++=−−+,21(3)03x −−≤,21(3)883x ∴−−+≤,∴代数式21253x x −++有最大值,最大值为8;(4)27110x x y −+−=,2711y x x ∴=−+,22222271161163311(3)2x y x x x x x x x x ∴+=−++=−+=−+−+=−+,2(3)0x −≥,2(3)22x ∴−+≥,当2(3)0x −=时,2(3)2x −+的值最小,最小值为2,x y ∴+的最小值为2.【点睛】本题考查了配方法的应用和偶次方为非负数,解题的关键是能够将代数式配成完全平方式的形式.【问题解决】利用配方法解决下列问题:(1)当x =___________时,代数式221x x −−有最小值,最小值为 ___________.(2)当x 取何值时,代数式22812x x ++有最小值?最小值是多少?【拓展提高】(3)当x ,y 何值时,代数式2254625x xy y x −+++取得最小值,最小值为多少?(4)如图所示的第一个长方形边长分别是25a +、32a +,面积为1S ;如图所示的第二个长方形边长分别是5a 、5a +,面积为2S ,试比较1S 与2S 的大小,并说明理由.【答案】(1)1,2− ;(2)2x =−时,4;(3)3x =−,y =−6,16;(4)12S S >,见解析.【分析】(1)仿照文中所给的配方法的思路解答即可;(2)先提取公因数2,再利用文中所给的配方法的思路解答即可;(3)将2254625x xy y x −+++配方成()()222316x y x −+++,即可解答; (4)求出()22212610=691=31S S a a a a a −=−+−++−+,利用()230a −≥,得到1210>S S −≥,即12S S >. 【详解】(1)解: ()22221=2111=12x x x x x −−−+−−−− 因为()210x −≥,所以2221x x −−≥−,因此,当=1x 时,代数式221x x −−有最小值,最小值是2−.故答案为:1;2−(2)解:()()()22222812=246=24442=22x x x x x x x +++++++++, 因为()220x +≥,所以212428x x ++≥,因此,当=2x −时,代数式22812x x ++有最小值,最小值是4.(3)解:()()222222254625=446916=2316x xy y x x xy y x x y x x −+++−++++−++++因为()220x y −≥,()230x +≥,所以225462516x xy y x −+++≥,因此,当2=x y ,3x =−时,即3x =−,y =−6时,代数式2254625x xy y x −+++有最小值,最小值是16.(4)解:()()21253261910S a a a a =++=++,()2255525S a a a a =+=+, ∴()22212610=691=31S S a a a a a −=−+−++−+, ∵()230a −≥,∴1210>S S −≥,即12S S >.【点睛】本题考查配方法,解题的关键是理解题意,掌握配方法的原则.【答案】(1)见解析(2)()6y x −=(3)当3x =−,y =−6时,2254625x xy y x −+++取得最小值,最小值为16【分析】(1)根据配方的定义,分别选取二次项、一次项、常数项中的两项,进行配方即可得出三种形式;(2)首先根据配方法把2246130x y x y ++−+=变形为()()22230x y ++−=,再根据偶次方的非负性,得出20x +=,30y −=,解出x 、y 的值,然后将x 、y 的值代入代数式()y x −,计算即可得出结果;(3)首先根据配方法把代数式2254625x xy y x −+++变形为()()222316x y x −+++,再根据偶次方的非负性,得出()()22231616x y x −+++≥,进而得出当20x y −=,30x +=时,2254625x xy y x −+++取得最小值,再进行计算即可得出结果.【详解】(1)解:第一种形式:选取二次项和一次项配方,249x x −+24449x x =−+−+()225x =−+;第二种形式:选取二次项和常数项配方,249x x −+26964x x x x =++−−()2310x x=+−;或249x x −+ 26964x x x x =−++−()232x x =−+;第三种形式:选取一次项和常数项配方,249x x −+222444999x x x x =−+−+2225339x x ⎛⎫=−+ ⎪⎝⎭;(2)解:2246130x y x y ++−+=,配方,得:22446949130x x y y +++−+−−+=, 即()()22230x y ++−=, ∵()220x +≥,()230y −≥,∴20x +=,30y −=,解得:2x =−,3y =,∴()()()326y x −=−⨯−=;(3)解:2254625x xy y x −+++222446916x xy y x x =−+++++()()222316x y x =−+++,∵()()22230x y x −++≥,∴()()22231616x y x −+++≥, 当20x y −=,30x +=时,2254625x xy y x −+++取得最小值,即当3x =−,y =−6时,2254625x xy y x −+++取得最小值,最小值为16. 【点睛】本题考查了配方法的应用,根据配方法的步骤和完全平方公式进行配方是解本题的关键.。
1.2.1 一元二次方程的解法-配方法与直接开平方法【基础知识】一、一元二次方程的解法1.直接开方法解一元二次方程:(1)直接开方法解一元二次方程:利用平方根的定义直接开平方求一元二次方程的解的方法称为直接开平方法.(2)直接开平方法的理论依据:平方根的定义.(3)能用直接开平方法解一元二次方程的类型有两类:①形如关于x 的一元二次方程,可直接开平方求解. 若,则;表示为,有两个不等实数根; 若,则x=O ;表示为,有两个相等的实数根; 若,则方程无实数根.②形如关于x 的一元二次方程,可直接开平方求解,两根是 .要点:用直接开平方法解一元二次方程的理论依据是平方根的定义,应用时应把方程化成左边是含未知数的完全平方式,右边是非负数的形式,就可以直接开平方求这个方程的根.2.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2222()a ab b a b ±+=±.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.【典例剖析】考点一:直接开平方法及其条件【典例1】.一元二次方程()229x -=的解为( )A .121x x ==-B .125x x ==C .121,5x x ==-D .121,5x x =-= 【答案】D【解析】 23x -=±,∴121,5x x =-=.【典例2】.关于x 的方程()2x a b +=能直接开平方求解的条件是( )A .0,0a b ≥≥B .0,0a ≥≤C .a b ,为任意数D .a 为任意数且0b ≥【答案】D【分析】根据一个数的平方是非负数,可得0b ≥.【解析】∵()20x a +≥,∴0b ≥,a 为任意数,故选:D .【点睛】本题考查了用直接开方法求一元二次方程的解,基本形式有:2x a =(a≥0).【典例3】.若(a 2+b 2﹣3)2=25,则a 2+b 2=( )A .8或﹣2B .﹣2C .8D .2或﹣8【答案】C【分析】 先直接开平方求得a 2+b 2﹣3=±5,然后再整体求出a 2+b 2即可. 【解析】解:∵(a 2+b 2﹣3)2=25,∴a 2+b 2﹣3=±5,∴a 2+b 2=3±5,∴ a 2+b 2=8或a 2+b 2=﹣2∵a 2+b 2≥0∴a 2+b 2=8.故选:C .【点睛】本题主要考查了一元二次方程的解法和代数式求值,掌握运用直接开平方法解一元二次方程和整体思想是解答本题的关键.【典例4】.对于方程()2ax b c +=,下列叙述正确的是( )A .不论c 为何值,方程均有实数根B .方程的根是c b x a-=C .当0c ≥时,方程可化为ax b +=ax b +=D .当0c 时,b x a= 【答案】C【解析】当0c <时,方程没有实数根;当0c ≥时,方程有实数根,则ax b +=,解得12x x ==;当0c 时,解得12b x x a==-. 【典例5】.用直接开平方的方法解方程22(31)(25)x x +=-,做法正确的是( )A .3125x x +=-B .31(25)x x +=--C .31(25)x x +=±-D .3125x x +=±-【答案】C【分析】 一元二次方程22(31)(25)x x +=-,表示两个式子的平方相等,因而这两个数相等或互为相反数,据此即可把方程转化为两个一元一次方程,即可求解.【解析】解:22(31)(25)x x +=-开方得31(25)x x +=±-,故选:C .【点睛】本题考查了解一元二次方程-直接开平方法,关键是将方程右侧看做一个非负已知数,根据法则:要把方程化为“左平方,右常数,先把系数化为1,再开平方取正负,分开求得方程解”来求解.考点二:配方法【典例6】.用配方法解一元二次方程224x x -=,则下列配方正确的是( )A .2(2)2x -=B .2(22)x +=C .2(26)x -=D .2(2)6x +=【答案】C【解析】 2224,42x x x x -=∴-=.224424,(2)6x x x ∴-+=+∴-=.【典例7】.对于方程210a +-=,下列各配方式中,正确的是( )A .(23a =B .(23a =C .(23a -=D .(23a += 【答案】B【分析】根据配方法的一般步骤:(1)把常数项移到等号的右边;(2)把二次项的系数化为1;(3)等式两边同时加上一次项系数一半的平方得出即可.【解析】 解:22210a +-=2=1a ∴+22+=1+2a ∴+∴(23a =故选:B .【点睛】本题考查了配方法解一元二次方程,解题时要注意解题步骤的正确应用.选择用配方法解一元二次方程时,最好使方程的二次项的系数为1,一次项的系数是2的倍数.【典例8】.用配方法解方程23620x x -+=,则方程可变形为( )A .()2133x -=B .()2113x -=C .()2311x -=D .()2213x -= 【答案】B【解析】原方程为23620x x -+=,二次项系数化为1,得2223x x -=-.配方,得222113x x -+=-+,∴()2113x -=. 考点三:配方法的应用 【典例9】.已知a 、b 、c 为ABC 的三边长,且a 、b 满足2264130a a b b -+-+=,c 为奇数,则ABC 的周长为______.【答案】8利用配方法把原式变形,根据非负数的性质和三角形三边关系解答即可.【解析】22a b 4a 6b 130+--+=,()()22a 4a 4b 6b 90∴-++-+=, 22(a 2)(b 3)0∴-+-=,a 2∴=,b 3=,∴边长c 的范围为1c 5<<.边长c 的值为奇数,c 3∴=,ABC ∴的周长为2338++=.故答案为:8.【点睛】本题考查的是配方法的应用和三角形三边关系,灵活运用完全平方公式、掌握三角形三边关系是解题的关键.【典例10】0.当a =______,b =_______时,多项式22222425a ab b a b -+--+有最小值,这个最小值是_____.【答案】4 3 15【分析】利用配方法将多项式22222425a ab b a b -+--+转化为22(1)(3)15a b b --+-+,然后利用非负数的性质进行解答.【解析】解:22222425a ab b a b -+--+=22222691152b a a b b b a b --+-+++++=2222(1)(1)(3)15a a b b b -++-+++=22(1)(3)15a b b --+-+∴当a=4,b=3时,多项式22222425a ab b a b -+--+有最小值15.故答案为:4,3,15.【点睛】此题考查了配方法的应用,以及非负数的性质,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.【典例11】.对于有理数,a b ,定义min{,}a b 的含义为:当a b ≥时,}{min ,a b b =;当a b ≤时,}{min ,a b a =.若}{22min 13,6413m n m n ---=,则n m 的值等于____. 【答案】19【分析】根据6m-4n-m 2-n 2与13的大小,确定m ,n 的值.【解析】解:∵min{13,6m-4n-m 2-n 2}=13,∴13≤6m -4n-m 2-n 2.整理,得(m-3)2+(n+2)2≤0,∴m-3=0,n+2=0.解得m=3,n=-2.∴m n =3-2=19. 故答案是:19. 【点睛】考查了配方法的应用和非负数的性质.根据题意理解新定义的计算公式是解题的关键.【典例12】.设实数x ,y ,z 满足1x y z ++=,则23M xy yz zx =++的最大值为__________. 【答案】34【分析】 先将已知等式变形可得1=--z x y ,然后代入M 中,利用配方法将右侧配方,最后利用平方的非负性即可求出结论.【解析】解:∵1x y z ++=∴1=--z x y∴23M xy yz zx =++=()()1312---+-+x y x y x x y y=22222333+--+--xy y xy y x x xy=2234223---++x xy y y x=()22224223----++x xy y x y x=()22222-++-x+y x y x +x=()()22111124444⎡⎤⎛⎫--++---+- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭x+y x y x x =22111122224⎛⎫⎛⎫----++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x+y x =221132224⎛⎫⎛⎫----+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x+y x ∵22112022⎛⎫⎛⎫----≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x+y x ∴221132224⎛⎫⎛⎫----+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x+y x ≤34 ∴23M xy yz zx =++的最大值为34故答案为:34. 【点睛】 此题考查的是配方法的应用和非负性的应用,掌握完全平方公式和平方的非负性是解决此题的关键.【过关检测】一、单选题1.方程x 2﹣5=0的实数解为( )A .x 1x 2B .x 1=5,x 2=﹣5C .xD .x 【答案】A【分析】先移项,再利用直接开平方法解一元二次方程.【解析】移项得,x 2=5,两边开方得,x =所以方程的解为x 1x 2故选:A .【点睛】本题考查直接开平方法解一元二次方程,是基础考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.22x = )A .120,x x ==B .120,x x ==C .12x x ==D .12x x ==【答案】A【分析】利用直接开方法解一元二次方程即可得.【解析】 2x =(23x =,利用直接开方法得:x解得120,x x ==故选:A .【点睛】本题考查了利用直接开方法解一元二次方程,熟练掌握直接开方法是解题关键.3.方程224(21)25(1)0x x --+=的解为( )A .127x x ==-B .1217,3x x =-=- C .121,73x x == D .1217,3x x =-= 【答案】B【分析】移项后利用直接开平方法解答即可.【解析】解:移项,得224(21)25(1)x x -=+,两边直接开平方,得2(21)5(1)x x -=±+,即2(21)5(1)x x -=+或2(21)5(1)x x -=-+,解得:17x =-,213x =-. 故选:B .【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,属于基本题型,熟练掌握直接开平方法是解题的关键. 4.如果方程()257x m -=-可以用直接开平方求解,那么m 的取值范围是( ). A .0m > B .7mC .7m >D .任意实数【答案】B【分析】根据70-≥m 时方程有实数解,可求出m 的取值范围.【解析】由题意可知70-≥m 时方程有实数解,解不等式得7m ,故选B .【点睛】形如()2+m =a x 的一元二次方程当a≥0时方程有实数解.5.用配方法解下列方程时,配方有错误的是( ).A .x 2-2x-99=0化为(x-1)2=100B .x 2+8x+9=0化为(x+4)2=25C .2t 2-7t-4=0化为2781416t ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ D .3y 2-4y-2=0化为221039y ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ 【答案】B【分析】根据配方法,对各个选项分别计算,即可得到答案.【解析】()2222992110011000x x x x x --=-+-=--=即()21100x -=∴选项A 正确;()222898167470x x x x x ++=++-=+-=即()247x +=∴选项B 不正确; 222277498178127422=220221616416t t t t t t t ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=---+-=--=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦ 即2781416t ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ ∴选项C 正确;22224244102103423=3+=303339939y y y y y y y ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=------=⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦ 即221039y ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ ∴选项D 正确;故选:B .【点睛】本题考查了一元二次方程的知识;解题的关键是熟练掌握一元二次方程配方法的性质,从而完成求解. 6.将一元二次方程2850x x --=化成2()x a b +=(a ,b 为常数)的形式,则a ,b 的值分别是( ) A .4-,21B .4-,11C .4,21D .8-,69【答案】A【分析】根据配方法步骤解题即可.【解析】解:2850x x --=移项得285x x -=,配方得2284516x x -+=+,即()2421x -=,∴a =-4,b =21.故选:A【点睛】本题考查了配方法解一元二次方程,解题关键是配方:在二次项系数为1时,方程两边同时加上一次项系数一半的平方.7.形如2()(0)ax b p a +=≠的方程,下列说法错误的是( )A .0p >时,原方程有两个不相等的实数根B .0p =时,原方程有两个相等的实数根C .0p <时,原方程无实数根D .原方程的根为x =【答案】D【分析】 根据应用直接开平方法求解的条件逐项判断即得答案.【解析】解:A 、当0p >时,原方程有两个不相等的实数根,故本选项说法正确,不符合题意;B 、当0p =时,原方程有两个相等的实数根,故本选项说法正确,不符合题意;C 、当0p <时,原方程无实数根,故本选项说法正确,不符合题意;D 、当0p ≥时,原方程的根为x =,故本选项说法错误,符合题意; 故选:D .【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,属于基本题目,熟练掌握应用直接开平方法求解的条件是关键. 8.不论,a b 为任何实数,2261035a b a b +-++的值都是( )A .非负数B .正数C .负数D .非正数 【答案】B【分析】利用完全平方公式配方,进而利用偶次方的性质得出答案.【解析】 2261035a b a b +-++22(3)(5)10a b =-+++>,∴a 2+b 2−6a +10b +35的值恒为正数.故选:B .【点睛】此题主要考查了完全平方公式的应用以及偶次方的性质,正确配方得出是解题关键.9.《代数学》中记载,形如21039x x +=的方程,求正数解的几何方法是:“如图1,先构造一个面积为2x 的正方形,再以正方形的边长为一边向外构造四个面积为52x 的矩形,得到大正方形的面积为392564+=,则该方程的正数解为853-=.”小聪按此方法解关于x 的方程260x x m ++=时,构造出如图2所示的图形,已知阴影部分的面积为36,则该方程的正数解为( )A .6B .353C .352D .3352【答案】B【分析】 根据已知的数学模型,同理可得空白小正方形的边长为32,先计算出大正方形的面积=阴影部分的面积+4个小正方形的面积,可得大正方形的边长,从而得结论.【解析】x 2+6x+m=0,x 2+6x=-m ,∵阴影部分的面积为36,∴x 2+6x=36,4x=6,x=32, 同理:先构造一个面积为x 2的正方形,再以正方形的边长为一边向外构造四个面积为32x 的矩形,得到大正方形的面积为36+(32)2×4=36+9=4533=. 故选:B .【点睛】 此题考查了解一元二次方程的几何解法,用到的知识点是长方形、正方形的面积公式,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系,列出方程.10.新定义,若关于x 的一元二次方程:21()0a x m n -+=与22()0a x m n -+=,称为“同族二次方程”.如22(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2(2)(4)80a x b x ++-+=是“同族二次方程”.那么代数式22018ax bx ++能取的最小值是( ) A .2011B .2013C .2018D .2023【答案】B【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 -+=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 -=-+⎧⎨=+⎩, 解得:510a b =⎧⎨=-⎩. 222201*********(1)2013ax bx x x x ∴++=-+=-+,∴当1x =时,22018ax bx ++取最小值为2013.故选:B.【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.已知方程20x m -=__________.【答案】【分析】把x =,m 再把m 的值代入原方程解方程即可得到答案.【解析】解:把x30,m -=3.m ∴=230,x ∴-=23,x ∴=x ∴=所以:方程的另一根为:故答案为:【点睛】本题考查的是一元二次方程的解的含义,一元二次方程的解法,掌握以上知识是解题的关键.12.方程(x-1)2=20202的根是________.【答案】1220212019x x ==-, 【分析】利用直接开平方法求解可得.【解析】∵(1x -)2=20202,∴12020x -=或12020x -=-,解得1220212019x x ==-,, 故答案为:1220212019x x ==-,. 【点睛】本题主要考查了解一元二次方程,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、简便的方法是解题的关键.13.方程20(1)x x =-的解为______.【答案】1x =-【分析】根据0指数幂的意义并利用直接开平方法解答即可.【解析】解:由原方程得21x =且10x -≠,解得1x =-.故答案为:1x =-.【点睛】本题考查了0指数幂的意义以及利用直接开平方法求解一元二次方程,属于基本题型,熟练掌握上述基本知识是解题的关键.14.一元二次方程24430x x --=的解为____________. 【答案】132x =,212x =- 【分析】先把-3移到方程的右边,然后方程两边都加1,最后把左边根据完全平方公式写成完全平方的形式,然后两边同时开平方即可.【解析】移项,得2443x x -=,配方,得244131x x -+=+,即2(21)4x -=,两边开平方,得212x -=±, 解得132x =,212x =-. 故答案为132x =,212x =-. 【点睛】本题考查了配方法解一元二次方程,配方法的一般步骤:①把常数项移到等号的右边;②把二次项的系数化为1;③等式两边同时加上一次项系数一半的平方.15.如果关于x 的方程(x ﹣2)2=m ﹣1没有实数根,那么m 的取值范围是____.【答案】m <1【分析】根据直接开平方法定义即可求得m 的取值范围.【解析】解:∵关于x 的方程(x ﹣2)2=m ﹣1没有实数根,∴m ﹣1<0,解得m <1,所以m 的取值范围是m <1.故答案为:m <1.【点睛】考查了解一元二次方程-直接开平方法,解决本题的关键是掌握直接开平方法.16.已知()(2)10a b a b ++-+=,则+a b 的值为__________.【答案】1.【分析】先把()(2)1a b a b ++-+化成完全平方式,然后直接开平方,即可求解.【解析】∵()(2)10a b a b ++-+=,∴2()2()10a b a b +-++=,∴2(1)0a b +-=,∴10a b +-=,∴1a b +=.故答案为1.【点睛】本题考查用直接开平方法解一元二次方程和完全平方公式,本题中对已知等式进行变形时,应把+a b 看成一个整体进行计算.17.把一元二次方程3x 2-2x-3=0化成3(x+m)2=n 的形式是____________;若多项式x 2-ax+2a-3是一个完全平方式,则a=_________.【答案】2110333x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭; 2或6. 【分析】把一元二次方程3x 2-2x-3=0提出3,然后再配方即可;多项式x 2-ax+2a-3是一个完全平方式,则2a-3是2a 的平方,然后解方程即可值a 的值.【解析】 根据题意,一元二次方程3x 2-2x-3=0化成3(x 2-23x-1)=0, 括号里面配方得,3(x-13)2-109×3=0,即3(x-13)2=103; ∵多项式x 2-ax+2a-3是一个完全平方式,∴2a-3=(2a )2, ∴解得a=2或6.【点睛】本题考查了配方法解一元二次方程,是基础题.18.已知223720336n m m n -+-+=,则56n m -的值为_______. 【答案】0【解析】【分析】已知等式左边配方变形后,利用非负数的性质求出m 与n 的值,即可确定出6n-m 5的值.【解析】 ∵223720336n m m n -+-+= =(m 2-2m+1)+(n 2-3n +136) =(m-1)2+(n-16)2=0, ∴m=1,n=16, 则6n-m 5=1-1=0.故答案为:0【点睛】此题考查了配方法的应用,以及非负数的性质,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.19.已知x =y =则225x xy y -+的值为__________.【答案】5【分析】由于x +y =xy =1方便运算,故可考虑将代数式化为含(x +y )和xy 的项,再整体代入(x +y )和xy 的值,进行代数式的求值运算.【解析】解: ∵x =y =∴x +y =xy =1,∵225x xy y -+22(2)7x xy y xy =++-=2()7x y xy +-,∴原式=271-⨯=5,故答案为5.【点睛】本题考查了代数式求值和二次根式的运算.由于直接代入计算复杂容易出错,因此可考虑整体代入, 20.已知22143134m n m n =--+,则11m n +的值等于______. 【答案】13【分析】 利用配方法将已知等式转化为()()2212604m n -++=的形式,由非负数的性质求得,m n 的值,然后代入求值即可.【解析】 解:22143134m n m n =--+ 221(2)(6)04m n -++=, 则20m -=,60n +=,所以2m =,6n =-, 所以11111263m n +=-=. 故答案是:13.【点睛】考查了配方法的应用,非负数的性质以及分式的加减法,配方法的关键是:先将一元二次方程的二次项系数化为1,然后在方程两边同时加上一次项系数一半的平方.21.关于x 的方程2()10(0)bx b -=≥的根是_________________. 【答案】无解或者x=±1b .【分析】先移项,然后利用直接开平方法解方程即可.【解析】解:∵(bx )2-1=0∴(bx )2=1∴bx=±1①当b=0时,该方程无解.②当b >0时,x=±1b综上所述,当b=0时原方程无解;当b >0时方程的解是x=±1b .故答案是:无解或者x=±1b.【点睛】考查了解一元二次方程的解法-直接开平方法.形如x 2=p 或(nx+m )2=p (p≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法解.22.设实数x ,y ,z 满足1x y z ++=,则23M xy yz zx =++的最大值为__________. 【答案】34【分析】 先将已知等式变形可得1=--z x y ,然后代入M 中,利用配方法将右侧配方,最后利用平方的非负性即可求出结论.【解析】解:∵1x y z ++=∴1=--z x y∴23M xy yz zx =++=()()1312---+-+x y x y x x y y=22222333+--+--xy y xy y x x xy=2234223---++x xy y y x=()22224223----++x xy y x y x=()22222-++-x+y x y x +x=()()22111124444⎡⎤⎛⎫--++---+- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭x+y x y x x =22111122224⎛⎫⎛⎫----++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x+y x =221132224⎛⎫⎛⎫----+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x+y x ∵22112022⎛⎫⎛⎫----≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x+y x ∴221132224⎛⎫⎛⎫----+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x+y x ≤34 ∴23M xy yz zx =++的最大值为34故答案为:34. 【点睛】 此题考查的是配方法的应用和非负性的应用,掌握完全平方公式和平方的非负性是解决此题的关键.三、解答题23.用直接开平方法解下列方程:(1)222322x x +=-+;(2)(3)(3)7x x +-=.【答案】(1)无实数根;(2)14x =,24x =-.【解析】【分析】(1)先移项、合并同类项,可知该方程无解;(2)先去括号、移项、合并同类项,然后开平方即可.【解析】(1)移项、合并同类项,得241x =-,两边同除以4,得2104x =-<. 所以原方程没有实数根.(2)原方程可化为297x -=,移项、合并同类项,得216x =, 两边开平方,得4x =±.所以14x =,24x =-.【点睛】本题考查了直接开平方法解一元二次方程,主要考查学生的理解能力和计算能力,难度不是很大.其解法是先将一元二次方程整理成2(0)ax c ac =>,然后系数化为1,再两边开平方即可.24.用直接开平方法解下列方程: (1); (2); (3); (4)【答案】(1),;(2),;(3),;(4),.【解析】【分析】根据直接开平方法解一元二次方程的步骤求解即可.【解析】解:(1),,,,;(2),,,;(3),,,;(4),,,,.【点睛】本题考查直接开平方法解一元二次方程,形如x2=p或(nx+m)2=p(p≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法求解.25.用直接开平方法解下列方程:(1)(x﹣2)2=3;(2)2(x﹣3)2=72;(3)9(y+4)2﹣49=0;(4)4(2y﹣5)2=9(3y﹣1)2.【答案】(1)x13x2=232)x1=9,x2=﹣3;(3)y1=﹣53,y2=﹣193;(4)y1=﹣75,y2=1.【分析】(1)直接开方,再移项、合并同类项即可;(2)先方程两边都除以2,再直接开方;(3)先把-49移项到方程右边,再直接开方;(4)直接开方,再按解一元一次方程的方法求解.【解析】(1)x ﹣∴x 1x 2=2(2)(x ﹣3)2=36,x ﹣3=±6,∴x 1=9,x 2=﹣3;(3)9(y+4)2=49,∴(y+4)2=499, ∴y+4=±73, ∴y 1=﹣53,y 2=﹣193; (4)∵2(2y ﹣5)=±3(3y ﹣1), ∴y 1=﹣75,y 2=1.【点睛】考查用直接开方法解一元二次方程,解这类问题要移项,把所含未知数的项移到等号的左边,把常数项移项等号的右边,化成x 2=a (a≥0)的形式,利用数的开方直接求解. 26.用配方法解下列方程:(1)225x x -=;(2)22103x x -+=; (3)22360x x --=;(4)2212033x x +-=;(5))3x x =;(6)(23)(6)16x x +-=.【答案】(1)1211x x ==2)原方程无实数根;(3)12x x ==4)123,22x x ==-;(5)12x x ==6)12==x x . 【分析】(1)方程两边加上1,再进行配方即可求解;(2)移项后,方程两边都加上23一半的平方,再进行配方即可求解; (3)先将方程的二次项系数化为1,再进行配方即可求解;(4)先将方程的二次项系数化为1,再进行配方即可求解;(5)先将方程整理后,再进行配方即可求解;(6)先将方程整理后,再进行配方即可求解.【解析】(1)225x x -=22+15+1x x -=配方,得2(1)6x -=,1211x x ∴==(2)22103x x -+= 移项,得2213x x -=-. 配方,得21839x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭. 809-<, ∴原方程无实数根.(3)22360x x --=移项,得2236x x -=.配方,得2357416x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,12x x ∴==. (4)2212033x x +-= 移项,得221233x x +=. 配方,得2149416x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 123,22x x ∴==-.(5))3x x =原方程化为一般形式为230x -+=.移项,得23x -=-.配方,得2(0x =,12x x ∴==(6)(23)(6)16x x +-=原方程化为一般形式为229340x x --=.二次项系数化为1得29172x x -=. 配方,得29353416x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,12x x ∴== 【点睛】本题考查了用配方法解一元二次方程的应用,解此题的关键是能正确配方,即加上一次项系数一半的平方.27.解关于y 的方程:by 2﹣1=y 2+2.【答案】当b>1时,原方程的解为y=;当b≤1时,原方程无实数解.【分析】把b看做常数根据解方程的步骤:先移项,再合并同类项,系数化为1,即可得出答案.【解析】解:移项得:by2﹣y2=2+1,合并同类项得:(b﹣1)y2=3,当b=1时,原方程无解;当b>1时,原方程的解为y=±1b-;当b<1时,原方程无实数解.【点睛】此题主要考查一元二次方程的求解,解题的关键是根据题意分类讨论.28.用直接开平方法解一元二次方程4(2x﹣1)2﹣25(x+1)2=0.解:移项得4(2x﹣1)2=25(x+1)2,①直接开平方得2(2x﹣1)=5(x+1),②∴x=﹣7.③上述解题过程,有无错误如有,错在第_____步,原因是_____,请写出正确的解答过程.【答案】②漏掉了2(2x-1)=-5(x+1) 见解析.【分析】先将方程化成ax2=b的形式,再根据一个正数的平方根有两个,它们互为相反数,从而得出两个关于x的一元一次方程.【解析】第②步错了,直接开方应等于2(2x-1)=±5(x+1),漏掉了2(2x-1)=-5(x+1)正确的解答过程如下:移项得4(2x-1)2=25(x+1)2,直接开平方得2(2x-1)=±5(x+1),即2(2x-1)=5(x+1)或2(2x-1)=-5(x+1).∴x1=-7,x2=-1 3 .【点睛】考查了用直接开平方法解一元二次方程,特别注意:一个正数的平方根有两个,它们互为相反数. 29.试证:不论当x 为何值时,多项式42241x x --的值总大于4224x x --的值.【答案】证明见解析【分析】比较大小常用的方式:利用完全平方公式证明两个多项式的差恒大于零即可解答.【解析】因为()()()242424322412423120x x x x x x x -----=-+=-+>,所以原题得证.【点睛】本题考查利用完全平方公式比较多项式的大小,熟练掌握完全平方公式是解题关键.30.李老师在课上布置了一个如下的练习题:若()222316x y +-=,求22x y +的值.看到此题后,晓梅立马写出了如图所示的解题过程: (22x y +223y +-=227,y x +=晓梅上述的解题步骤哪一步出错了?请写出正确的解题步骤.【答案】晓梅的解题步骤在第③步出错了,正确解题步骤详见解析.【分析】根据22x y +的值非负即可判断出错的解题步骤,根据直接开平方法和22x y +的非负性解答即可.【解析】解:晓梅的解题步骤在第③步出错了.正确解题步骤如下:()222316x y +-=, 2234x y ∴+-=±,22227,1x y x y ∴+=+=-.不论,x y 为何值22x y +都不等于1-,227x y ∴+=.【点睛】本题考查了一元二次方程的解法和代数式求值,解决此类问题时,我们需要注意所求代数式的范围,本题容易忽略22x y +的值是非负的,所以要找出题干所隐含的条件再解题.31.有n 个方程:x 2+2x ﹣8=0;x 2+2×2x ﹣8×22=0;…x 2+2nx ﹣8n 2=0.小静同学解第一个方程x 2+2x ﹣8=0的步骤为:“①x 2+2x=8;②x 2+2x+1=8+1;③(x+1)2=9;④x+1=±3;⑤x=1±3;⑥x 1=4,x 2=﹣2.”(1)小静的解法是从步骤 开始出现错误的.(2)用配方法解第n 个方程x 2+2nx ﹣8n 2=0.(用含有n 的式子表示方程的根)【答案】(1)⑤;(2)x 1=2n ,x 2=﹣4n .【分析】(1)根据移项要变号,可判断;(2)先把常数项移到方程的右边,再把方程两边都加上一次项系数的一半,使左边是一个完全平方式,然后用直接开平方法求解.【解析】解:(1)小静的解法是从步骤⑤开始出现错误的,故答案为⑤;(2)x 2+2nx ﹣8n 2=0,x 2+2nx=8n 2,x 2+2nx+n 2=8n 2+n 2,(x+n )2=9n 2,x+n=±3n ,x 1=2n ,x 2=﹣4n .32.选取二次三项式2(0)ax bx c a ++≠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(2)(224)x x x x -+=+或2242(2)(422)x 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.【答案】(1)详见解析;(2)1;(3)不能围成三角形,理由详见解析.【分析】(1)根据配方的概念,分别对一次项和常数项进行配方;(2)根据22330x y xy y ++-+=求出x 、y 的值,代入求解即可;(3)将原式进行转换,得出a 、b 、c 之间的等量关系,从而进行判断.【解析】(1)22284816164(4)12x x x x x -+=-+-+=--或2284(2)4x x x x -+=--.(2)22330x y xy y ++-+=,223(2)024y x y ⎛⎫∴++-= ⎪⎝⎭. 1x ∴=-,2y =.2(1)1y x ∴=-=.(3)不能,理由如下:原式变形:(222222141414494612)0a b c a b c ab ac bc ++-+++++=. ()()()222222449691240a ab b a ac c b bc c ∴-++-++-+=.即222(2)(3)(32)0a b a c b c -+-+-=.2b a ∴=,3c a =,32b c =.3a b a c ∴+==.∴a 、b 、c 三条线段不能围成三角形.【点睛】本题考查了整式的运算,根据题意理解新概念并掌握整式的运算,求解出未知数或者他们之间的等量关系是解题的关键.33.我们把形如x 2=a (其中a 是常数且a≥0)这样的方程叫做x 的完全平方方程.如x 2=9,(3x ﹣2)2=25,21()43x x +-=…都是完全平方方程. 那么如何求解完全平方方程呢?探究思路:我们可以利用“乘方运算”把二次方程转化为一次方程进行求解.如:解完全平方方程x 2=9的思路是:由(+3)2=9,(﹣3)2=9可得x 1=3,x 2=﹣3.解决问题:(1)解方程:(3x ﹣2)2=25.解题思路:我们只要把 3x ﹣2 看成一个整体就可以利用乘方运算进一步求解方程了.解:根据乘方运算,得3x ﹣2=5 或 3x ﹣2= .分别解这两个一元一次方程,得x 1=73,x 2=﹣1. (2)解方程21()43x x +-=. 【答案】(1)﹣5;(2)x 1=52-,x 2=72. 【分析】(1)根据乘方运算求解;(2)根据题意给出的思路即可求出答案.【解析】(1)3x ﹣2=﹣5,(2)根据乘方运算, 得123x x +-=± ∴x 1=52-,x 2=72. 【点睛】考查一元二次方程的解法,解题的关键是正理解题意.34.阅读材料:把形如ax 2+bx +c 的二次三项式或(其一部分)配成完全平方式的方法叫做配方法,配方法的基本形式是完全平方公式的逆写,即a 2+2ab +b 2=(a +b )2配方法在代数式求值,解方程,最值问题等都有着广泛应用.例如:①我们可以将代数式a 2+6a +10进行变形,其过程如下 a 2+6a +10=(a 2+6a )+10=(a 2+6a +9)+10-9=(a +3)2+1 ∵(a +3)2≥0∴(a +3)+1≥1,因此,该式有最小值1②已知:a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ac =0将其变形, a 22ab +2ac +b 2++2bc +c 2=0 a 2+2a (b +c )+(b +c )2= 可得(a +b +c )2=0(1)按照上述方法,将代数式x 2+8x +20变形为a (x +h )2+k 的形式;(2)若p =-x 2+2x +5,求p 的最大值;(3)已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,且满足a 2+2b 2+c 2-2b (a +c )=0,试判断此三角形的形状并说明理由;(4)已知:a =2020x +2019, b =2020x +2020,c =2020x +2021,直接写出a 2+b 2+c 2-ab -bc -ac 的值.【答案】(1)()244x ++; (2)6;(3)等边三角形;(4)3【分析】(1)根据材料步骤配方即可;(2)配方后即可求最大值;(3)先配方成几个平方的和为0的形式即可解题;(4)扩大两倍后平方即可.【解析】(1) x 2+8x +2=( x 2+8x )+20=( x 2+8x+16)+20-16=()244x ++(2)p =-x 2+2x +5=()222(2)5(211)615x x x x x --+=-+=---+-+∵(x -1)2≥0∴()2661x --+≤因此,该式有最大值6(3) 2222220a b c ab bc ++--= 2222220a ab b b c bc -+++-=22()()0a b b c -+-=∴0,0a b b c -=-=∴a b c ==∴三角形是等边三角形(4) 原式22212()2a b c ab bc ac =⨯⨯++--- 2221(222222)2a b c ab bc ac =⨯++--- 2222221(222)2a ab bc c ab bc ac =⨯+++++--- 2222221(222)2a ab b a ac c b bc c =⨯-++-++-+ 2221[()()()]2a b a c b c =-+-+- ∵a =2020x +2019, b =2020x +2020,c =2020x +2021∴a-b=-1,a-c=-2,b-c=-1∴原式2221[(1)(2)(1)]2=-+-+-=3 【点睛】本题考查完全平方公式的运用,熟读阅读材料并理解运用是解题的关键.。
1.2.1 一元二次方程的解法-配方法与直接开平方法【基础知识】一、一元二次方程的解法1.直接开方法解一元二次方程:(1)直接开方法解一元二次方程:利用平方根的定义直接开平方求一元二次方程的解的方法称为直接开平方法.(2)直接开平方法的理论依据:平方根的定义.(3)能用直接开平方法解一元二次方程的类型有两类:①形如关于x 的一元二次方程,可直接开平方求解. 若,则;表示为,有两个不等实数根; 若,则x=O ;表示为,有两个相等的实数根; 若,则方程无实数根.②形如关于x 的一元二次方程,可直接开平方求解,两根是 .要点:用直接开平方法解一元二次方程的理论依据是平方根的定义,应用时应把方程化成左边是含未知数的完全平方式,右边是非负数的形式,就可以直接开平方求这个方程的根.2.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2222()a ab b a b ±+=±.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.【典例剖析】考点一:直接开平方法及其条件【典例1】.一元二次方程()229x -=的解为( )A .121x x ==-B .125x x ==C .121,5x x ==-D .121,5x x =-= 【典例2】.关于x 的方程()2x a b +=能直接开平方求解的条件是( )A .0,0a b ≥≥B .0,0a ≥≤C .a b ,为任意数D .a 为任意数且0b ≥【典例3】.若(a 2+b 2﹣3)2=25,则a 2+b 2=( )A .8或﹣2B .﹣2C .8D .2或﹣8 【典例4】.对于方程()2ax b c +=,下列叙述正确的是( )A .不论c 为何值,方程均有实数根B .方程的根是c b x a-=C .当0c ≥时,方程可化为ax b +=ax b +=D .当0c 时,b x a= 【典例5】.用直接开平方的方法解方程22(31)(25)x x +=-,做法正确的是( )A .3125x x +=-B .31(25)x x +=--C .31(25)x x +=±-D .3125x x +=±- 考点二:配方法【典例6】.用配方法解一元二次方程224x x -=,则下列配方正确的是( )A .2(2)2x -=B .2(22)x +=C .2(26)x -=D .2(2)6x +=【典例7】.对于方程210a +-=,下列各配方式中,正确的是( )A .(23a =B .(23a =C .(23a -=D .(23a +=【典例8】.用配方法解方程23620x x -+=,则方程可变形为( )A .()2133x -=B .()2113x -= C .()2311x -= D .()2213x -= 考点三:配方法的应用 【典例9】.已知a 、b 、c 为ABC 的三边长,且a 、b 满足2264130a a b b -+-+=,c 为奇数,则ABC 的周长为______.【典例10】0.当a =______,b =_______时,多项式22222425a ab b a b -+--+有最小值,这个最小值是_____.【典例11】.对于有理数,a b ,定义min{,}a b 的含义为:当a b ≥时,}{min ,a b b =;当a b ≤时,}{min ,a b a =.若}{22min 13,6413m n m n ---=,则n m 的值等于____.【典例12】.设实数x ,y ,z 满足1x y z ++=,则23M xy yz zx =++的最大值为__________. 【过关检测】一、单选题1.方程x 2﹣5=0的实数解为( )A .x 1x 2B .x 1=5,x 2=﹣5C .xD .x22x = )A .120,x x ==B .120,x x ==C .12x x ==D .12x x ==3.方程224(21)25(1)0x x --+=的解为( )A .127x x ==-B .1217,3x x =-=-C .121,73x x == D .1217,3x x =-= 4.如果方程()257x m -=-可以用直接开平方求解,那么m 的取值范围是( ).A .0m >B .7mC .7m >D .任意实数5.用配方法解下列方程时,配方有错误的是( ).A .x 2-2x-99=0化为(x-1)2=100B .x 2+8x+9=0化为(x+4)2=25C .2t 2-7t-4=0化为2781416t ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ D .3y 2-4y-2=0化为221039y ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ 6.将一元二次方程2850x x --=化成2()x a b +=(a ,b 为常数)的形式,则a ,b 的值分别是( ) A .4-,21 B .4-,11 C .4,21 D .8-,697.形如2()(0)ax b p a +=≠的方程,下列说法错误的是( )A .0p >时,原方程有两个不相等的实数根B .0p =时,原方程有两个相等的实数根C .0p <时,原方程无实数根D .原方程的根为x = 8.不论,a b 为任何实数,2261035a b a b +-++的值都是( )A .非负数B .正数C .负数D .非正数9.《代数学》中记载,形如21039x x +=的方程,求正数解的几何方法是:“如图1,先构造一个面积为2x 的正方形,再以正方形的边长为一边向外构造四个面积为52x 的矩形,得到大正方形的面积为392564+=,则该方程的正数解为853-=.”小聪按此方法解关于x 的方程260x x m ++=时,构造出如图2所示的图形,已知阴影部分的面积为36,则该方程的正数解为( )A .6B .353C .352D .335210.新定义,若关于x 的一元二次方程:21()0a x m n -+=与22()0a x m n -+=,称为“同族二次方程”.如22(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2(2)(4)80a x b x ++-+=是“同族二次方程”.那么代数式22018ax bx ++能取的最小值是( ) A .2011B .2013C .2018D .2023二、填空题 11.已知方程20x m -=3__________.12.方程(x-1)2=20202的根是________.13.方程20(1)x x =-的解为______.14.一元二次方程24430x x --=的解为____________.15.如果关于x 的方程(x ﹣2)2=m ﹣1没有实数根,那么m 的取值范围是____.16.已知()(2)10a b a b ++-+=,则+a b 的值为__________.17.把一元二次方程3x 2-2x-3=0化成3(x+m)2=n 的形式是____________;若多项式x 2-ax+2a-3是一个完全平方式,则a=_________.18.已知223720336n m m n -+-+=,则56n m -的值为_______. 19.已知32x =32y =则225x xy y -+的值为__________.20.已知22143134m n m n =--+,则11m n +的值等于______. 21.关于x 的方程2()10(0)bx b -=≥的根是_________________.22.设实数x ,y ,z 满足1x y z ++=,则23M xy yz zx =++的最大值为__________.三、解答题23.用直接开平方法解下列方程:(1)222322x x +=-+;(2)(3)(3)7x x +-=.24.用直接开平方法解下列方程:(1); (2); (3); (4)25.用直接开平方法解下列方程:(1)(x ﹣2)2=3;(2)2(x ﹣3)2=72;(3)9(y+4)2﹣49=0;(4)4(2y ﹣5)2=9(3y ﹣1)2.26.用配方法解下列方程:(1)225x x -=;(2)22103x x -+=; (3)22360x x --=;(4)2212033x x +-=; (5)(23)3x x =;(6)(23)(6)16x x +-=.27.解关于y 的方程:by 2﹣1=y 2+2.28.用直接开平方法解一元二次方程4(2x ﹣1)2﹣25(x+1)2=0.解:移项得4(2x ﹣1)2=25(x+1)2,①直接开平方得2(2x ﹣1)=5(x+1),②∴x=﹣7. ③上述解题过程,有无错误如有,错在第_____步,原因是_____,请写出正确的解答过程.29.试证:不论当x 为何值时,多项式42241x x --的值总大于4224x x --的值.30.李老师在课上布置了一个如下的练习题:若()222316x y +-=,求22x y +的值.看到此题后,晓梅立马写出了如图所示的解题过程: 解:()222316x y +-=,① 2234x y ∴+-=±,②22227,1x y x y ∴+=+=-.③晓梅上述的解题步骤哪一步出错了?请写出正确的解题步骤.31.有n 个方程:x 2+2x ﹣8=0;x 2+2×2x ﹣8×22=0;…x 2+2nx ﹣8n 2=0.小静同学解第一个方程x 2+2x ﹣8=0的步骤为:“①x 2+2x=8;②x 2+2x+1=8+1;③(x+1)2=9;④x+1=±3;⑤x=1±3;⑥x 1=4,x 2=﹣2.”(1)小静的解法是从步骤 开始出现错误的.(2)用配方法解第n 个方程x 2+2nx ﹣8n 2=0.(用含有n 的式子表示方程的根)32.选取二次三项式2(0)ax bx c a ++≠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(2)(224)x x x x -+=+或2242(2)(422)x x x x -+=-+;③选取一次项和常数项配方:22242(22)x x 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.33.我们把形如x 2=a (其中a 是常数且a≥0)这样的方程叫做x 的完全平方方程.如x 2=9,(3x ﹣2)2=25,21()43x x +-=…都是完全平方方程. 那么如何求解完全平方方程呢?探究思路:我们可以利用“乘方运算”把二次方程转化为一次方程进行求解.如:解完全平方方程x 2=9的思路是:由(+3)2=9,(﹣3)2=9可得x 1=3,x 2=﹣3.解决问题:(1)解方程:(3x ﹣2)2=25.解题思路:我们只要把 3x ﹣2 看成一个整体就可以利用乘方运算进一步求解方程了.解:根据乘方运算,得3x ﹣2=5 或 3x ﹣2= .分别解这两个一元一次方程,得x 1=73,x 2=﹣1. (2)解方程21()43x x +-=. 34.阅读材料:把形如ax 2+bx +c 的二次三项式或(其一部分)配成完全平方式的方法叫做配方法,配方法的基本形式是完全平方公式的逆写,即a 2+2ab +b 2=(a +b )2配方法在代数式求值,解方程,最值问题等都有着广泛应用.例如:①我们可以将代数式a 2+6a +10进行变形,其过程如下 a 2+6a +10=(a 2+6a )+10=(a 2+6a +9)+10-9=(a +3)2+1 ∵(a +3)2≥0∴(a +3)+1≥1,因此,该式有最小值1②已知:a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ac =0将其变形, a 22ab +2ac +b 2++2bc +c 2=0 a 2+2a (b +c )+(b +c )2= 可得(a +b +c )2=0(1)按照上述方法,将代数式x 2+8x +20变形为a (x +h )2+k 的形式;(2)若p =-x 2+2x +5,求p 的最大值;(3)已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,且满足a 2+2b 2+c 2-2b (a +c )=0,试判断此三角形的形状并说明理由;(4)已知:a =2020x +2019, b =2020x +2020,c =2020x +2021,直接写出a 2+b 2+c 2-ab -bc -ac 的值.。
第1章一元二次方程
1.2 第1课时用直接开平方法解一元二次方程
知识点 1 利用开平方的条件判断方程解的情况
1.用直接开平方法解关于x的一元二次方程(x-5)2=m-7时需开平方,因此被开方数m-7是一个________数,即m-7≥0,∴当m的取值范围是________时,方程(x-5)2=m-7有解.
知识点 2 用直接开平方法解形如x2=p(p≥0)的一元二次方程
2.解方程:x2-25=0.
解:移项,得x2=________.
∵x是________的平方根,∴x=________,
即x1=________,x2=________.
3.教材例1(2)变式方程9x2+1=2的解是x1=________,x2=________.
知识点 3 用直接开平方法解形如(mx+n)2=p(m≠0,p≥0)的一元二次方程
4. 一元二次方程(x+6)2=16可转化为两个一元一次方程,其中一个一元一次方程是x +6=4,则另一个一元一次方程是( )
A.x-6=-4 B.x-6=4
C.x+6=4 D.x+6=-4
5.解方程:12(3-2x)2-3=0.
解:移项,得12(3-2x)2=________.
两边都除以12,得(3-2x)2=________.
∵3-2x是________的平方根,
∴3-2x=________,
即3-2x=________或3-2x=________,
∴x1=________,x2=________.
6.教材例2变式方程2(1+m)2=24的解为x1=________,x2=________.
7.解方程:
(1)(x-1)2-3=0; (2)(2x-1)2-16=0;
(3)4(1-2x)2=9; (4)3(x-5)2-75=0.
8.若方程x2-m=0的根是有理数,则m的值可能是( )
A.-9 B.3 C.-4 D.4
9.2016·深圳给出一种运算:对于函数y=x n,规定y′=nx n-1.例如:若函数y=x4,则y′=4x3.已知函数y=x3,则方程y′=12的根是( )
A.x1=4,x2=-4 B.x1=2,x2=-2
C.x1=x2=0 D.x1=2 3,x2=-2 3
10.若(x2+y2-1)2=4,则x2+y2=________.
11.已知三角形两边的长分别为3和6,第三边的长是一元二次方程(x-5)2-4=0的根,试求三角形的周长.
12.若关于x的方程(x+m)2=k(k≥0)的两个根是2和3,则关于x的方程(x+m-2)2=k(k≥0)的根是( )
A.2或3 B.-2或-3
C.4或5 D.-4或-5
p,q表示p,q两数中较小的数,13.[2017·河北] 对于实数p,q,我们用符号min{}
(x-1)2,x2=1,则x=如min{1,2}=1.因此min{}
-2,-3=________;若min{}
________.
详解详析
1.非负 m≥7
2.25 25 ±5 5 -5 3.13 -13
4.D [解析] 将方程(x +6)2
=16两边直接开平方,得x +6=±4,则x +6=4或x +6=-4.故选D .
5.3 14 14 ±12 12 -12 54 74
6.2 3-1 -2 3-1
7.解:(1)移项,得(x -1)2
=3.∵(x-1)是3的平方根,∴x -1=±3,即x 1=1+3,x 2=1- 3.
(2)移项,得(2x -1)2
=16.开平方,得2x -1=±4.当2x -1=4时,x =52;当2x -1=
-4时,x =-32.∴x 1=52,x 2=-3
2
.
(3)方程变形为(2x -1)2
=94.
∵(2x -1)是9
4
的平方根,
∴2x -1=±32,即x 1=54,x 2=-1
4
.
(4)移项,得3(x -5)2
=75,∴(x -5)2
=25,
∴x -5=5或x -5=-5,解得x 1=10,x 2=0.
8. D [解析] 先移项,把方程化为x 2
=m.因为x 是有理数,所以m 必须大于或等于0且是某个有理数的平方,据此即可对各个选项进行判断.
9.B 10.3
11.解:由方程(x -5)2
-4=0,得x =3或x =7.
根据三角形的三边关系,知3,6,3不能构成三角形;3,6,7能构成三角形. 故该三角形的周长为3+6+7=16. 12.C
13.- 3 2或-1。