九年级数学一元二次方程的解法2
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一元二次方程的解法(二)配方法—知识讲解(基础)【学习目标】1.了解配方法的概念,会用配方法解一元二次方程; 2.掌握运用配方法解一元二次方程的基本步骤;3.通过用配方法将一元二次方程变形的过程,进一步体会转化的思想方法,并增强数学应用意识和能力.【要点梳理】知识点一、一元二次方程的解法---配方法 1.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. 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,讨论不等关系的常用技巧,是挖掘题目当中隐含条件的有力工具,同学们一定要把它学好.【典型例题】类型一、用配方法解一元二次方程1.(2020•岱岳区校级模拟)用配方法解方程:2x2+3x﹣1=0.【思路点拨】首先把方程的二次项系数化为1,移项,然后在方程的左右两边同时加上一次项系数一半的平方,左边就是完全平方式,右边就是常数,然后利用平方根的定义即可求解.【答案与解析】解:2x2+3x﹣1=0x2+x2+)x+x1=【点评】一般地,用先配方,再开平方的方法解一元二次方程,应按以下步骤进行:(1)把形如ax2+bx+c=0(a≠0)的方程中二次项的系数化为1;(2)把常数项移到方程的右边;(3)方程的两边都加“一次项系数一半的平方”,配方得形如(x+m)2=n(n≥0)的方程;(4)用直接开平方的方法解此题.举一反三:【变式】用配方法解方程.(1)x2-4x-2=0; (2)x2+6x+8=0.【答案】(1)方程变形为x2-4x=2.两边都加4,得x2-4x+4=2+4.利用完全平方公式,就得到形如(x+m)2=n的方程,即有(x-2)2=6.解这个方程,得x-2=或x-2=-.于是,原方程的根为x=2+或x=2-.(2)将常数项移到方程右边x2+6x=-8.两边都加“一次项系数一半的平方”=32,得 x2+6x+32=-8+32,∴ (x+3)2=1.用直接开平方法,得x+3=±1,∴ x=-2或x=-4.类型二、配方法在代数中的应用2.若代数式221078Ma b a =+-+,2251N a b a =+++,则M N -的值( )A.一定是负数 B.一定是正数 C.一定不是负数 D.一定不是正数【答案】B ;【解析】(作差法)22221078(51)M N a b a a b a -=+-+-+++2222107851a b a a b a =+-+----29127a a =-+291243a a =-++2(32)30a =-+>.故选B.【点评】本例是“配方法”在比较大小中的应用,通过作差法最后拆项、配成完全平方,使此差大于零而比较出大小.3.(2020•甘肃模拟)用配方法证明:二次三项式﹣8x 2+12x ﹣5的值一定小于0.【答案与解析】解:﹣8x 2+12x ﹣5=﹣8(x 2﹣x )﹣5=﹣8[x 2﹣x+()2]﹣5+8×()2 =﹣8(x ﹣)2﹣, ∵(x ﹣)2≥0, ∴﹣8(x ﹣)2≤0, ∴﹣8(x ﹣)2﹣<0,即﹣8x 2+12﹣5的值一定小于0.【点评】利用配方法将代数式配成完全平方式后,再分析代数式值的符号. 注意在变形的过程中不要改变式子的值.举一反三:【变式】求代数式 x 2+8x+17的最小值【答案】x 2+8x+17= x 2+8x+42-42+17=(x+4)2+1∵(x+4)2≥0,∴当(x+4)2=0时,代数式 x 2+8x+17的最小值是1.4.已知223730216b aa b -+-+=,求4a b -的值.【思路点拨】解此题关键是把3716拆成91416+ ,可配成两个完全平方式.【答案与解析】将原式进行配方,得2291304216b a a b ⎛⎫⎛⎫-++-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2231024a b ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴ 302a -=且104b -=, ∴ 32a =,14b =.∴ 31314422422a b -=-=-=-. 【点评】本题可将原式用配方法转化成平方和等于0的形式,进而求出a .b 的值.《圆》全章复习与巩固—巩固练习(提高)【巩固练习】一、选择题1.如图所示,AB 、AC 为⊙O 的切线,B 和C 是切点,延长OB 到D ,使BD =OB ,连接AD .如果∠DAC =78°,那么∠ADO 等于( ).A .70°B .64°C .62°D .51°2.在半径为27m 的圆形广场中心点O 的上空安装了一个照明光源S ,S 射向地面的光束呈圆锥形,其轴截面SAB 的顶角为120°(如图所示),则光源离地面的垂直高度SO 为( ). A .54m B .63m C .93m D .183m第1题图 第2题图 第3题图 第4题图3.设计一个商标图案,如图所示,在矩形ABCD 中,AB=2BC ,且AB=8cm ,以A 为圆心、AD 的长为半径作半圆,则商标图案(阴影部分)的面积等于( ).A.(4π+8)cm2B.(4π+16)cm2C.(3π+8)cm2D.(3π+16)cm24.如图,的半径为5,弦的长为8,点在线段(包括端点)上移动,则的取值范围是( ).A. B. C. D.5.“圆材埋壁”是我国古代著名的数学著作《九章算术》中的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可表示为:如图所示,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长为( )A.12.5寸 B.13寸 C.25寸D.26寸6.(2020•贵港)如图,已知P是⊙O外一点,Q是⊙O上的动点,线段PQ的中点为M,连接OP,OM.若⊙O的半径为2,OP=4,则线段OM的最小值是()A.0 B.1 C.2 D.37.一条弦的两个端点把圆周分成4:5两部分,则该弦所对的圆周角为( ).A.80° B.100° C.80°或100° D.160°或200°8.如图所示,AB、AC与⊙O分别相切于B、C两点,∠A=50°,点P是圆上异于B、C的一动点,则∠BPC的度数是( ).A.65° B.115° C.65°或115° D.130°或50°二、填空题9.如下左图,是的内接三角形,,点P在上移动(点P不与点A、C重合),则的变化范围是__ ________.第9题图第10题图10.如图所示,EB 、EC 是⊙O 是两条切线,B 、C 是切点,A 、D 是⊙O 上两点,如果∠E=46°,∠DCF=32°,那么∠A 的度数是________________. 11.已知⊙O 1与⊙O 2的半径1r 、2r 分别是方程2680x x -+= 的两实根,若⊙O 1与⊙O 2的圆心距d =5.则⊙O 1与⊙O 2的位置关系是 __ __ .12.(2020•巴彦淖尔)如图,AB 为⊙O 的直径,AB=AC ,BC 交⊙O 于点D ,AC 交⊙O 于点E ,∠BAC=45°,给出以下五个结论:①∠EBC=22.5°;②BD=DC ;③AE=2EC ;④劣弧是劣弧的2倍;⑤AE=BC ,其中正确的序号是 .13.两个圆内切,其中一个圆的半径为5,两圆的圆心距为2,则另一个圆的半径是_______ ________. 14.已知正方形ABCD 外接圆的直径为2a ,截去四个角成一正八边形,则这个正八边形EFGHIJLK 的边长为____ ____,面积为_____ ___.15.如图(1)(2)…(m)是边长均大于2的三角形、四边形、……、凸n 边形,分别以它们的各顶点为圆心,以l 为半径画弧与两邻边相交,得到3条弧,4条弧,……(1)图(1)中3条弧的弧长的和为___ _____,图(2)中4条弧的弧长的和为_____ ___; (2)求图(m)中n 条弧的弧长的和为____ ____(用n 表示).16.如图所示,蒙古包可以近似地看做由圆锥和圆柱组成,如果想用毛毡搭建20个底面积为9πm 2,高为3.5m ,外围高4 m 的蒙古包,至少要____ ____m 2的毛毡.三、解答题17. 如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,FH 是⊙O 的切线,切点为F ,FH ∥BC ,连结AF 交BC 于E ,∠ABC 的平分线BD 交AF 于D ,连结BF . (1)证明:AF 平分∠BAC ; (2)证明:BF =FD.18.(2020•南京)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,BC的延长线与AD的延长线交于点E,且DC=DE.(1)求证:∠A=∠AEB;(2)连接OE,交CD于点F,OE⊥CD,求证:△ABE是等边三角形.19.如图,相交两圆的公共弦长为120cm,它分别是一圆内接正六边形的边和另一圆内接正方形的边.求两圆相交弧间阴影部分的面积.20.问题背景:课外学习小组在一次学习研讨中,得到了如下两个命题:①如图(1),在正△ABC中,M、N分别是AC、AB上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=60°,则BM=CN;②如图(2),在正方形ABCD中,M、N分别是CD、AD上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=90°,则BM=CN.然后运用类似的思想提出了如下命题:③如图(3),在正五边形ABCDE中,M、N分别是CD、DE上的点,BM与CN相交于点O,若∠BON=108°,则BM=CN.任务要求:(1)请你从①②③三个命题中选择一个进行证明;(2)请你继续完成下面的探索;①在正n(n≥3)边形ABCDEF…中,M、N分别是CD、DE上的点,BM与CN相交于点O,试问当∠BON等于多少度时,结论BM=CN成立(不要求证明);②如图(4),在正五边形ABCDE中,M、N分别是DE、AE上的点,BM与CN相交于点O,∠BON=108°时,试问结论BM=CN是否成立.若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.【答案与解析】一、选择题1.【答案】B;【解析】由AB为⊙O的切线,则AB⊥OD.又BD=OB,则AB垂直平分OD,AO=AD,∠DAB=∠BAO.由AB、AC为⊙O的切线,则∠CAO=∠BAO=∠DAB.所以,∠DAB=∠DAC=26°.∠ADO=90°-26°=64°.本题涉及切线性质定理、切线长定理、垂直平分线的性质、等腰三角形的性质等.2.【答案】C;【解析】圆锥的高、底面半径与母线组成直角三角形.由题意,SO⊥AB于O,∴∠SOA=∠SOB=90°.又SA=SB,∠ASB=120°,∴∠SAB=∠SBA=180120302=°-?°,设SO=x m,则AS=2x m.∵ AO=27,由勾股定理,得(2x)2-x2=272,解得93x=(m).3.【答案】A.;【解析】对图中阴影部分进行分析,可看做扇形、矩形、三角形的面积和差关系.∵矩形ABCD中,AB=2BC,AB=8cm,∴ AD=BC=4cm,∠DAF=90°,,,又AF=AD=4cm,∴ ,∴.4.【答案】A ;【解析】OM 最长是半径5;最短是OM ⊥AB 时,此时OM=3,故选A. 5.【答案】D ;【解析】因为直径CD 垂直于弦AB ,所以可通过连接OA(或OB),求出半径即可. 根据“垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧”, 知(寸),在Rt △AOE 中,,即,解得OA=13,进而求得CD=26(寸).故选D. 6.【答案】B.【解析】设OP 与⊙O 交于点N ,连结MN ,OQ ,如图,∵OP=4,ON=2, ∴N 是OP 的中点, ∵M 为PQ 的中点,∴MN 为△POQ 的中位线,∴MN=OQ=×2=1,∴点M 在以N 为圆心,1为半径的圆上, 当点M 在ON 上时,OM 最小,最小值为1, ∴线段OM 的最小值为1.故选B . 7.【答案】C ; 【解析】圆周角的顶点在劣弧上时,圆周角为5136010092⨯⨯=°°;圆周角的顶点在优弧上时, 圆周角为413608092⨯⨯=°°.注意分情况讨论. 8.【答案】C ;【解析】连接OC 、OB ,则∠BOC =360°-90°-90°-50°=130°.点P 在优弧上时,∠BPC =12∠BOC =65°;点P 在劣弧上时,∠BPC =180°-65°=115°. 主要应用了切线的性质定理、圆周角定理和多边形内角和定理.二、填空题 9.【答案】; 10.【答案】99°;【解析】由EB=EC ,∠E=46°知,∠ECB= 67°,从而∠BCD=180°-67°-32°=81°, 在⊙O 中,∠BCD 与∠A 互补,所以∠A=180°-81°=99°. 11.【答案】相交;【解析】求出方程2680x x -+= 的两实根1r 、2r 分别是4、2,则1r -2r <d <1r +2r ,所以两圆相交.12.【答案】①②④;【解析】连接AD ,AB 是直径,则AD ⊥BC ,又∵△ABC 是等腰三角形,故点D 是BC 的中点,即BD=CD ,故②正确; ∵AD 是∠BAC 的平分线,由圆周角定理知,∠EBC=∠DAC=∠BAC=22.5°,故①正确;∵∠ABE=90°﹣∠EBC ﹣∠BAD=45°=2∠CAD ,故④正确; ∵∠EBC=22.5°,2EC ≠BE ,AE=BE ,∴AE ≠2CE ,③不正确; ∵AE=BE ,BE 是直角边,BC 是斜边,肯定不等,故⑤错误. 综上所述,正确的结论是:①②④.13.【答案】7或3;【解析】两圆有三种位置关系:相交、相切(外切、内切)和相离(外离、内含).两圆内切时,圆心距,题中一圆半径为5,而d=2,所以有,解得r=7或r=3,即另一圆半径为7或3.14.【答案】(21)a -; 2(222)a -;【解析】正方形ABCD 外接圆的直径就是它的对角线,由此求得正方形边长为a .如图所示,设正八边形的边长为x .在Rt △AEL 中,LE =x ,AE =AL =22x ,∴ 222x x a ⨯+=,(21)x a =-,即正八边形的边长为(21)a -.222224[(21)](222)AEL S S S a x a a a =-=-=--=-△正方形正八边形.15.【答案】(1)π; 2π; (2)(n-2)π;【解析】∵ n 边形内角和为(n-2)180°,前n 条弧的弧长的和为(2)1801(2)3602n n -=-个以某定点为圆心,以1为半径的圆周长,∴ n 条弧的弧长的和为121(2)(2)2n n ππ⨯⨯-=-.本题还有其他解法,比如:设各个扇形的圆心角依次为1α,2α,…,n α, 则12(2)180n n ααα+++=-…°, ∴ n 条弧长的和为1212111()180180180180n n απαπαππααα⨯+⨯++⨯=+++……(2)180(2)180n n ππ=-⨯=-.16.【答案】720π;【解析】∵ S =πr 2,∴ 9π=πr 2,∴ r =3.∴ h 1=4,∴ 2215l h r =+=,∴ 223523 3.5152136S S S rl rh πππππππ=+=+=⨯⨯+⨯⨯=+=锥柱,2036720S ππ=⨯=总.所求面积包括圆锥的侧面积和圆柱的侧面积,不包括底面积.三、解答题17.【答案与解析】(1)连结OF∵FH 是⊙O 的切线 ∴OF⊥FH ∵F H ∥BC ,∴OF 垂直平分BC∴BF FC =∴AF 平分∠BAC .(2)由(1)及题设条件可知∠1=∠2,∠4=∠3,∠5=∠2 ∴∠1+∠4=∠2+∠3 ∴∠1+∠4=∠5+∠3 ∠FDB =∠FBD ∴BF =FD.18.【答案与解析】 证明:(1)∵四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形, ∴∠A+∠BCD=180°, ∵∠DCE+∠BCD=180°, ∴∠A=∠DCE , ∵DC=DE ,∴∠DCE=∠AEB , ∴∠A=∠AEB ;(2)∵∠A=∠AEB ,A BCDEO 12345HA BCD EO 12∴△ABE 是等腰三角形, ∵EO ⊥CD , ∴CF=DF ,∴EO 是CD 的垂直平分线, ∴ED=EC , ∵DC=DE , ∴DC=DE=EC ,∴△DCE 是等边三角形, ∴∠AEB=60°,∴△ABE 是等边三角形.19.【答案与解析】解:∵公共弦AB =120r R a 6624222212060603=-⎛⎝ ⎫⎭⎪=-=.20. 【答案与解析】 (1)如选命题①. 证明:在图(1)中,∵ ∠BON =60°,∴ ∠1+∠2=60°. ∵ ∠3+∠2=60°,∴ ∠1=∠3. 又∵ BC =CA ,∠BCM =∠CAN =60°, ∴ △BCM ≌△CAN ,∴ BM =CM . 如选命题②.证明:在图(2)中,∵∠BON=90°,∴∠1+∠2=90°.∵∠3+∠2=90°,∴∠1=∠3.又∵ BC=CD,∠BCM=∠CDN=90°,∴△BCM≌△CDN,∴ BM=CN.如选命题③.证明:在图(3)中,∵∠BON=108°,∴∠1+∠2=108°.∵∠2+∠3=108°,∴∠1=∠3.又∵ BC=CD,∠BCM=∠CDN=108°,∴△BCM≌△CDN,∴ BM=CN.(2)①答:当∠BON=(2)180nn°时结论BM=CN成立.②答:当∠BON=108°时.BM=CN还成立.证明:如图(4),连接BD、CE在△BCD和△CDE中,∵ BC=CD,∠BCD=∠CDE=108°,CD=DE,∴△BCD≌△CDE.∴ BD=CE,∠BDC=∠CED,∠DBC=∠ECD.∵∠CDE=∠DEN=108°,∴∠BDM=∠CEM.∵∠OBC+∠OCB=108°,∠OCB+∠OCD=108°.∴∠MBC=∠NCD.又∵∠DBC=∠ECD=36°,∴∠DBM=∠ECM.∴△BDM≌△CEN,∴ BM=CN.。
2021—2022学年九年级数学上学期重难点题型专项提优02 一元二次方程及其解法(二)【例题精讲】一、一元二次方程根与系数的关系例1.已知关于x 的一元二次方程220x x k +-=有两个不相等的实数根. (1)求k 的取值范围;(2)若方程的两个不相等的实数根是a ,b ,求111ab a -++的值. 【解析】解:(1)根据题意得△2240k =+>, 解得1k >-,k ∴的取值范围为1k >-; (2)由根与系数关系得2a b +=-,a b k =-,111111121a ab kb a ab a b k -+-===-+++++--+. 例2.已知α,β是方程2201710x x ++=的两个根,则22(12019)(12019)ααββ++++的值为 A .1 B .2C .3D .4【答案】D【解析】∵α,β是方程2201710x x ++=的两个根,2201710αα∴++=,2201710ββ++=,2017αβ+=-,1αβ=,22(12019)(12019)ααββ∴++++22(120172)(120172)αααβββ=++++++4αβ=4=.例3.阅读材料:已知方程210p p --=,210q q --=且1pq ≠,求1pq q+的值. 解:由210p p --=,及210q q --=,可知0p ≠,0q ≠.又1pq ≠,1p q∴≠. 210q q --=可变形为211()()10q q --=.根据210p p --=和211()()10q q--=的特征.p ∴、1q是方程210x x --=的两个不相等的实数根, 则11p q +=,即11pq q+=. 根据阅读材料所提供的方法,完成下面的解答. 已知:22510m m --=,21520n n+-=且m n ≠,求 (1)mn 的值;(2)2211m n +. 【解析】解:21520n n+-=, 22510n n ∴--=,根据22510m m --=和22510n n --=的特征, m ∴、n 是方程22510x x --=的两个不相等的实数根,52m n ∴+=,12mn =-, (1)12mn =-;(2)原式2222512()()242291()()2m n mn mn -⨯-+-===-. 变式训练:1.已知2210a a --=,2210b b +-=,且1ab ≠,则1ab b b++的值为 . 【答案】3【解析】2210b b +-=,0b ∴≠,方程两边同时除以2b ,再乘1-变形为211()210b b -⋅-=,1ab ≠,a ∴和1b 可看作方程2210x x --=的两根,12a b∴+=, ∴111213ab b a bb++=++=+=.2.已知关于x 的一元二次方程22(1)0x x m -++=.(1)m 为何值时,方程有两个不相等的实数根;(2)若该方程有两根为1x ,2x ,且2123x x +=,求m 的值.【解析】解:(1)关于x 的一元二次方程22(1)0x x m -++=有两个不相等的实数根,∴△2(1)412(1)0m =--⨯⨯+>,78m ∴<-.(2)1x ,2x 为一元二次方程22(1)0x x m -++=的两根,121x x ∴+=,2112(1)0x x m -++=.22121112()3x x x x x x +=-++=,即2(1)13m -++=,2m ∴=-.二、与一元二次方程有关的新定义问题例1.对于实数m ,n ,先定义一种新运算“⊗”如下:22,,,m m n m n m n n m n m n ⎧++⊗=⎨++<⎩当时当时,若(2)10x ⊗-=,则实数x 等于 A .3B .4-C .8D .3或8【答案】A【解析】解:当2x -时,2210x x +-=,解得:13x =,24x =-(不合题意,舍去);当2x <-时,2(2)210x -+-=,解得:8x =(不合题意,舍去);3x ∴=.例2.如果关于x 的一元二次方程20ax bx c ++=有两个实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的方程为“倍根方程”,以下关于倍根方程的说法,正确的个数有 ①方程220x x --=是倍根方程;②若(2)()0x mx n -+=是倍根方程,则22450m mn n ++=;③若p 、q 满足2pq =,则关于x 的方程230px x q ++=是倍根方程;④若方程20ax bx c ++=是倍根方程,则必有229b ac =. A .1 B .2C .3D .4【答案】C【解析】①解方程220x x --=得,12x =,21x =-,得,122x x ≠,∴方程220x x --=不是倍根方程;故①不正确;②若(2)()0x mx n -+=是倍根方程,12x =,因此21x =或24x =,当21x =时,0m n +=,当24x =时,40m n +=,2245()(4)0m mn n m n m n ∴++=++=,故②正确;③2pq =,则23(1)()0px x q px x q ++=++=,∴11x p =-,2x q =-,∴2122x q x p=-=-=, 因此是倍根方程,故③正确;④方程20ax bx c ++=的根为:1x 2x =若122x x =220=,∴0=,∴0b +,∴b -,229(4)b ac b ∴-=,229b ac ∴=.若122x x =2=,20=,∴0=,∴0b -+,∴b =229(4)b b ac ∴=-,229b ac ∴=.故④正确, ∴正确的有:②③④共3个.例3.转化是数学解题的一种极其重要的数学思想,实质是把新知识转化为旧知识,把未知转化为已知,把复杂的问题转化为简单的问题.例如,解方程42340x x --=时,我们就可以通过换元法,设2x y =,将原方程转化为2340y y --=,解方程得到11y =-,24y =,因为20x y =,所以1y =-舍去,所以得到24x =,所以12x =,22x =-.请参考例题解法,解方程:2320x x +=.y =,则223x x y +=.原方程可转化为:220y y --=.(2)(1)0y y ∴-+=.12y ∴=,21y =-.当2y =2,234x x ∴+=.即2340x x +-=.解这个方程得14x =-,21x =.20y x x =,1y ∴=-舍去.所以原方程的解为:14x =-,21x =.例4.阅读并回答问题:小亮是一位刻苦学习、勤于思考、勇于创新的同学.一天他在解方程21x =-时,突发奇想:21x =-在实数范围内无解,如果存在一个数i ,使21i =-,那么当21x =-时,有x i =±,从而x i =±是方程21x =-的两个根. 据此可知:(1)i 可以运算,例如:321i i i i i ==-⨯=-,则4i = ,2011i = ,2012i = ; (2)方程2220x x -+=的两根为 (根用i 表示). 【解析】解:(1)21i =-,422(1)(1)1i i i ∴==-⨯-=;2011210051005()(1)i i i i i ==-=-;2012210061006()(1)i i i i i ==-=.(2)△2(2)4124=--⨯⨯=-,21i =-,∴△24i =,∴方程2220x x -+=的两根为22121ix i ±==±⨯,即1x i =+或1x i =-. 例5.将关于x 的一元二次方程20x px q -+=变形为2x px q =-,就可以将2x 表示为关于x 的一次多项式,从而达到“降次”的目的;例如32()x x x x px q =⋅=-=,该方程变形为2x px q -=-,也可以实现“降次”目的,我们将这种方法称为“降次法”,通过这种方法可以化简次数较高的代数式,请利用“降次法”解决下列问题:已知:2210x x --=,且0x >,求4323x x x --的值.【解析】解:方程2210x x --=的解为:1x ==±0x >.所以1x =+2210x x --=,221x x ∴-=,221x x ∴-=.4323x x x ∴--22(2)3x x x x =--23x x =-213x x =+-1x =-.当1x =1(1=-+=变式训练:1.阅读材料:解方程222(1)3(1)0x x ---=.我们可以将21x -视为一个整体,采用“换元法”求解,具体解法:设21x y -=,原方程化为230y y -=①解得10y =,23y =.当0y =时,210x -=.1x ∴=±,当3y =时,213x -=,2x ∴=±,∴原方程的解为11x =,21x =-,32x =,42x =-.请利用换元法解出方程220x -=的根.y =,221y x =-,原方程可变形为:2430y y -+=.(1)(3)0y y ∴--=.11y ∴=,23y =.当1y =1=, 两边平方,得22x =,1x ∴=2x =当3y =3, 两边平方,得210x =,3x ∴=4x =所以1x =2x =,3x =,4x =2.材料一:对称美不仅仅是图形之美,代数式中也有对称的结构之美,对称不仅仅给我们以美的体验,还能帮助我们解决问题.如:2310x x -+=中,因为左边代数式中三项系数依次为:1,3-,1,是呈对称结构的,于是我们可将它变形为130x x -+=,进而可以变形为13x x +=,以此为条件便可以得到22211()27x x x x+=+-=. 材料二:你知道我们为什么要因式分解吗?原因有二:一是化简,如220x x --=(x =-2)(1)x +中,我们通过因式分解将左边的二次式变成了两个一次式的乘积,次数降低了,式子也变简单了;二是增加了信息量,如220x x --=中,x 的取值信息不太明确,但是(2)(1)0x x -+=中,我们可以很快得到,2x =或者1x =-.利用上述材料解决下列问题: (1)材料一中,2310x x -+=到13x x+=的变形成立的前提条件是 . (2)为解系数对称的方程4310x x x --+=,陈功同学结合材料将它变形为1(2)x x +- 1(1)0x x++=,显然110x x ++≠,则只能是120x x+-=,进而解得121x x ==,请将从4310x x x --+=到11(2)(1)0x x x x+-++=的变形过程补充完整. (3)运用材料一、材料二以及第(2)问的解题经验,解方程:432223x x x +-26x +⨯26+ 0=. 【解析】解:(1)由题意知:0x ≠. (2)4310x x x --+=.421(1)x x x ∴+=+.两边同时除以2x 得:2211x x x x+=+. ∴211()2x x x x +-=+.∴211()()20x x x x +-+-=.11(2)(1)0x x x x ∴+-++=.显然110x x ++≠.120x x∴+-=.解得121x x ==. (3)方程两边同时除以2x 得:2212362230x x x x +-++=.∴266()2()350x x x x+++-=.66(7)(5)0x x x x ∴+++-=.670x x ∴++=或650x x+-=. 当670x x++=时,2760x x ++=.(1)(6)0x x ∴++=.1x ∴=-或6x =-. 当650x x+-=时,2560x x -+=.(2)(3)0x x ∴--=.2x ∴=或3x =. 综上:方程的解为:1x =-或6-或2或3. 【针对练习】1.若关于x 的一元二次方程2(1)220a x x --+=有实数根,则整数a 的最大值为A .1-B .0C .1D .2【答案】B【解析】关于x 的一元二次方程2(1)220a x x --+=有实数根,∴△2(2)8(1)1280a a =---=-且10a -≠,32a∴且1a ≠,∴整数a 的最大值为0. 2.下列一元二次方程中,没有实数根的是 A .220x x -= B .2210x x -+=C .2210x x --=D .2210x x -+=【答案】D【解析】解:(A )△4=,故选项A 有两个不同的实数根; (B )△440=-=,故选项B 有两个相同的实数根; (C )△1429=+⨯=,故选项C 有两个不同的实数根; (D )△187=-=-,故选项D 没有两个不同的实数根.3.关于x 的方程220x mx n ++=的两个根是2-和1,则m n 的值为 A .8-B .8C .16D .16-【答案】C 【解析】关于x 的方程220x mx n ++=的两个根是2-和1,12m ∴-=-,22n=-,2m ∴=,4n =-,2(4)16m n ∴=-=. 4.已知实数x 满足222(21)4(21)50x x x x -++-+-=,那么221x x -+的值为 A .5-或1 B .1-或5 C .1 D .5【答案】C【解析】设221y x x =-+,则2450y y +-=.整理,得(5)(1)0y y +-=.解得5y =-(舍去)或1y =.即221x x -+的值为1.5.如果1x ,2x 是两个不相等实数,且满足21121x x -=,22221x x -=,那么2212x x +等于A .2B .2-C .1-D .6【答案】D【解析】1x ,2x 是两个不相等实数,且满足21121x x -=,22221x x -=,1x ∴,2x 是方程2210x x --=的两个不相等的实数根,则122x x +=,121x x =-,2212x x ∴+21212()2x x x x =+-222(1)=-⨯-42=+6=.6.若关于x 的一元二次方程220x kx --=的一个根为1x =,则k = . 【答案】﹣1【解析】把1x =代入方程220x kx --=得120k --=,解得1k =-.7.若实数a ,b 满足()(221)1a b a b ++-=,则a b += .【答案】1或12-【解析】设a b x +=,则(21)1x x -=,2210x x --=,(1)(21)0x x -+=,解得11x =,12x =-,则1a b +=或12-.8.定义:如果两个一元二次方程有且只有一个相同的实数根,我们称这两个方程为“友好方程”,如果关于x 的一元二次方程220x x -=与2310x x m ++-=为“友好方程”,则m 的值 . 【答案】1或﹣9【解析】解方程220x x -=,得:10x =,22x =. ①若0x =是两个方程相同的实数根.将0x =代入方程2310x x m ++-=,得:10m -=,1m ∴=,此时原方程为230xx +=,解得:10x =,23x =-,符合题意,1m ∴=; ②若2x =是两个方程相同的实数根.将2x =代入方程2310x x m ++-=,得:4610m ++-=,9m ∴=-,此时原方程为23100x x +-=,解得:12x =,25x =-,符合题意,9m ∴=-.综上所述:m 的值为1或9-.9.若关于x 的一元二次方程2220(0)x x m m m +--=>,当1m =、2、3、2020时,相应的一元二次方程的两个根分别记为1α、1β,2α、2β,…,2020α、2020β,则11221111αβαβ+++2020202011αβ+++的值为 .【答案】40402021【解析】2220x x m m +--=,1m =,2,3,⋯,2020,∴由根与系数的关系得:112αβ+=-,1112αβ=-⨯;222αβ+=-,2223αβ=-⨯;202020202αβ+=-,2020202120202021αβ=-⨯;∴原式3320202020112211223320202020αβαβαβαβαβαβαβαβ++++=++++222212233420202021=++++⨯⨯⨯⨯1111111140402(1)2(1)223342020202120212021=⨯-+-+-++-=⨯-=. 10.已知关于x 的一元二次方程:21(21)4()02x k x k -++-=.(1)求证:这个方程总有两个实数根;(2)若等腰ABC ∆的一边长4a =,另两边长b 、c ,恰好是这个方程的两个实数根,求ABC ∆的周长. (3)若方程的两个实数根之差等于3,求k 的值.【解析】解:(1)△21(21)414()2k k =+-⨯⨯-24129k k =-+2(23)k =-,无论k 取何值,2(23)0k -,故这个方程总有两个实数根;(2)由求根公式得21(23)2k k x +±-=,121x k ∴=-,22x =.另两边长b 、c ,恰好是这个方程的两个实数根, 设21b k =-,2c =,当a ,b 为腰时,则4a b ==,即214k -=,计算得出52k =, 此时三角形周长为44210++=;当b ,c 为腰时,2b c ==,此时b c a +=,构不成三角形, 故此种情况不存在.综上所述,ABC ∆周长为10. (3)方程的两个实数根之差等于3,∴2123k --=,解得:0k =或3.11.已知关于x 的一元二次方程2(12)20kx k x k +-+-=.(1)若方程有两个不相等的实数根,求k 的取值范围;(2)当k 取满足(1)中条件的最小整数时,设方程的两根为α和β,求代数式322017αββ+++的值.【解析】解:(1)根据题意得0k ≠且△(12)24(2)0k k k =--->,解得14k >-且0k ≠; (2)k 取满足(1)中条件的最小整数,1k ∴=.此时方程变为210x x --=,1αβ∴+=,1αβ=-,210αα--=,210ββ--=,21αα∴=+,21ββ=+,32121αααααα∴=+=++=+,322017αββ∴+++2112017αββ=+++++2()2019αβ=++212019=⨯+2021=.12.已知关于x 的一元二次方程2260(x x k k --=为常数).(1)求证:方程有两个不相等的实数根;(2)设1x ,2x 为方程的两个实数根,且12214x x +=,试求出方程的两个实数根和k 的值.【解析】解:(1)证明:在方程2260x x k --=中,△222(6)41()36436k k =--⨯⨯-=+,∴方程有两个不相等的实数根.(2)1x ,2x 为方程2260x x k --=的两个实数根,126x x ∴+=,12214x x +=,28x ∴=,12x =-.将8x =代入2260x x k --=中,得:264480k --=,解得:4k =±. 答:方程的两个实数根为2-和8,k 的值为4±. 13.阅读下面的例题:解方程2||20m m --=的过程如下:(1)当0m 时,原方程化为220m m --=,解得:12m =,21m =-(舍去).(2)当0m <时,原方程可化为220m m +-=,解得:12m =-,21m =(舍去).原方程的解:12m =,22m =-.请参照例题解方程:2|1|10m m ---=.【解析】解:当1m 时,原方程化为20m m -=,解得:11m =,20m =(舍去).当1m <时,原方程可化为220m m +-=,解得:12m =-,21m =(舍去).原方程的解:11m =,22m =-.14.如果关于x 的一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个实数根,且其中一个根比另一个根大1,那么称这样的方程为“邻根方程”.例如,一元二次方程20x x +=的两个根是10x =,21x =-,则方程20x x +=是“邻根方程”.(1)通过计算,判断下列方程是否是“邻根方程”:①260x x --=;②2210x -+=.(2)已知关于x 的方程2(1)0(x m x m m ---=是常数)是“邻根方程”,求m 的值;(3)若关于x 的方程210(ax bx a ++=、b 是常数,0)a >是“邻根方程”,令28t a b =-,问:存在多少组a 、b 的值使得t 为正整数?请说明理由.【解析】解:(1)①解方程得:(3)(2)0x x -+=,3x =或2x =-, 231≠-+,260x x ∴--=不是“邻根方程”;②x =,1=+,2210x ∴-+=是“邻根方程”;(2)解方程得:()(1)0x m x -+=, x m ∴=或1x =-,方程2(1)0(x m x m m ---=是常数)是“邻根方程”,11m ∴=-+或11m =--, 0m ∴=或2-;(3)解方程得,x =,关于x 的方程210(ax bx a ++=、b 是常数,0)a >是“邻根方程”,∴1=,224b a a ∴=+, 28t a b =-,22t a a a∴=-=--+,4(2)4a>,∴有最大值,最大值为4,tt为正整数,∴=或2或3或4,t1∴当a取7个值,b对应有14个值,∴存在14组a、b的值使得t为正整数.。
第二章一元二次方程2.用配方法求解一元二次方程(二)一、学生知识状况分析学生的知识技能基础:初二上学期,学生已经学习过开平方根的定义以及完全平方公式,在上节课学生初步学习了配方法解二次项系数为1的一元二次方程,这些为本节课学习解二次项系数不为1的方程打下较好的基础。
学生活动经验基础:上一课时,学生已经经历了二次项系数为1的方程的解的过程,已经体会到其中转化的思想方法,这些都成为完成本课任务的活动经验基础。
二、教学任务分析在课程安排上这节课的具体学习任务:用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程以及利用一元二次方程解决实际问题。
这节课内容从属于“方程与不等式”这一数学学习领域,因而务必服务于方程教学的远期目标:“让学生经历由具体问题抽象出方程的过程,体会方程是刻画现实世界中数量关系的一个有效模型,并在解一元二次方程的过程中体会转化的数学思想”,为此,本节课的教学目标是:①经历配方法解一元二次方程的过程,获得解二元一次方程的基本技能;②经历用配方法解二次项系数不为1的一元二次方程的过程,体会其中的化归思想;③能利用一元二次方程解决有关的实际问题,能根据具体问题的实际意义检验结果的合理性,进一步培养分析问题、解决问题的意识和能力.三、教学过程分析本节课设计了七个教学环节:第一环节:复习回顾;第二环节:探究析疑;第三环节:讲授新课;第四环节:练习提高;第五环节:课堂小测;第六环节:课堂小结;第七环节:布置作业。
第一环节:复习回顾活动内容:1、将下列各式填上适当的项,配成完全平方式(口头回答).(1).x2+2x+________=(x+______)2(2).x2-4x+________=(x-______)2(3).x2+5x+________ =(x+______)2活动目的:回顾配方法解二次项系数为1的一元二次方程的基本步骤。
为本节课研究二次项系数不为1的二次方程的解法打下基础。
实际效果:学生对口答题的积极抢答,调动了各自的思维,进入了积极学习的状态;教学中为了便于学生回顾,可以通过举例的形式,帮助学生回顾并整理步骤,例如,x2-6x-40=0 移项,得 x2-6x= 40方程两边都加上32(一次项系数一半的平方),得x2-6x+32=40+32即(x-3)2=49开平方,得 x-3 =±7即 x-3=7或x-3=-7所以 x1=10,x2=-4学生一般都能整理出配方法解方程的基本步骤:移项,配方,开平方,求解及注意事项。
2.2.2 公式法素材一 新课导入设计情景导入 归纳导入 类比导入悬念激趣在上一节课已学的用配方法解一元二次方程的基础上创设情景.解下列一元二次方程:(1)x 2+4x +2=0;(2)3x 2-6x +1=0;(3)4x 2-16x +17=0;(4)3x 2+4x +7=0. 然后让学生仔细观察四个题目的解答过程,寻找有什么相同之处和不同之处? 接着再改变上面每道题的其中一个系数,得到四个新的方程:(1)3x 2+4x +2=0;(2)3x 2-2x +1=0;(3)4x 2-16x -3=0;(4)3x 2+x +7=0. 思考1:新的题目与原题的解题过程相比,会有什么变化?由学生的观察讨论得到:用配方法解不同一元二次方程的过程中,相同之处是配方的过程(程序化的操作),不同之处是方程的根的情况及其方程的根.思考2:既然过程是相同的,为什么会出现根不同的情况?方程的根与什么有关?有怎样的关系?如何进一步探究?[说明与建议] 说明:1.复习巩固旧知识,为本节课的学习打下更好的基础;2.让学生充分感受用配方法解题既存在着共性,也存在着不同的现象,由此激发学生的求知欲望;3.通过问题引导学生感受、猜测方程的根与系数有一定的关系,从而引导学生去探究.建议:在学生利用配方法解一元二次方程时,为了节约时间,可以让学生分组解答,比如将同学按列随机分成四组分别解答题目,再分别展示答案,让学生感受到解答过程的共性.用配方法解一般形式的一元二次方程ax 2+bx +c =0(a≠0). 因为a≠0,所以可以把方程的两边都除以二次项系数a ,得__x 2+b a x +c a =0__,移项,得__x 2+b a x =-c a__,配方,得__x 2+b a x +(b 2a )2=-c a +(b 2a )2__,即(x +b 2a )2=b 2-4ac4a2.因为a≠0,所以4a 2>0,当b 2-4ac≥0时,得, 所以__x =-b 2a ±2a,即x 1=-b +b 2-4ac 2a ,x 2=-b -b 2-4ac2a.[说明与建议] 说明:以提问和练习的方式让学生回顾旧知识,一方面是培养学生的语言表达能力,另一方面是为了加深学生对配方法的理解,为推导公式法做准备.建议:全班同学在练习本上运算,请两名同学在黑板上练习,老师巡回指导,适时点拨,并注意对学困生的帮扶,对表现比较突出的学生,及时进行鼓励.素材二 教材母题挖掘36页例5用公式法解下列方程:(1)x 2-x -2=0;(2)x 2-2x =1. 【模型建立】公式法解一元二次方程是体现解一元二次方程的共性的方法,在解答过程中有严格的顺序和方法,其中前提条件是将方程化成一般形式.(1)题是一元二次方程的一般形式,各项系数分别为a =1,b =-1,c =-2,计算b 2-4ac 后,选择是否代入公式进行计算.(2)题先化为一般形式后,再按(1)的解法求解.【变式变形】1.用公式法解方程:-4x 2+12x =9.[答案:x 1=x 2=32]2.用公式法解方程:(x -1)(2x +1)=2.[答案:x 1=-1,x 2=32]3.用公式法解方程:3x 2+2 2x -5=0.[答案:x 1=-2+173,x 2=-2-173]4.用公式法解方程:32x 2+x =1.[答案:x 1=-1+73,x 2=-1-73]素材三 考情考向分析[命题角度1] 利用公式法求解一元二次方程公式法求解一元二次方程是将解方程的过程程序化,规范性要求较高.在代入公式求值前必须通过b 2-4ac 的值来判断方程解的情况,只有方程有解才能代入求根公式求解. 例 [徐州中考] 解方程:x 2+4x -1=0.[答案:x 1=-2+5,x 2=-2-5] [命题角度2] 利用求根公式估算根利用求根公式计算出一元二次方程的根后,结合无理数的估算,估计一元二次方程根的大小.例 [荆州中考] 已知α是一元二次方程x 2-x -1=0的较大的根,则下面对α的估计正确的是( C )A .0<α<1B .1<α<1.5C .1.5<α<2D .2<α<3素材四 教材习题答案 P37练习用公式法解下列方程:(1)x 2-6x +1=0;(2)2t 2-t =6;(3)4x 2-3x -1=x -2;(4)3x (x -3)=2(x -1)(x +1).[答案](1)x =6±36-42=6±4 22=3±2 2.(2)x =1±1+4×2×64=1±494,x 1=2,x 2=-32.(3)x 1,2=4±16-4×48=48=12,x 1=x 2=12.(4)x 2-9x +2=0,x =9±81-82=9±732. 素材五 图书增值练习素材六 数学素养提升《斯图姆何时与他的妻子相遇》斯图姆是法国数学家,在数学的许多领域都作出了开创性的工作,他身居巴黎,但他常常要去他的出生地—风景宜人的瑞士度假。
第2讲 一元二次方程解法复习知识要点1.方程中只含有 个未知数,并且整理后未知数的最高次数是 ,这样的 方程叫做一元二次方程。
通常可写成如下的一般形式 ( a 、b 、c 、为常数,a )。
2. 一元二次方程的解法:(1)直接开平方法:当一元二次方程的一边是一个含有未知数的 的平方,而另一边是一个时,可以根据 的意义,通过开平方法求出这个方程的解。
(2)配方法:用配方法解一元二次方程()02≠=++a o c bx ax 的一般步骤是:①化二次项系数为 ,即方程两边同时除以二次项系数;②移项,使方程左边为 项和 项,右边为 项;③配方,即方程两边都加上 的平方;④化原方程为2()x m n +=的形式,如果n 是非负数,即0n ≥,就可以用 法求出方程的解。
如果n <0,则原方程 。
(3)公式法: 方程20(0)ax bx c a ++=≠,当24b ac -_______ 0时,x = ________(4)因式分解法:用因式分解法解一元二次方程的一般步骤是:①将方程的右边化为 ;②将方程的左边化成两个 的乘积;③令每个因式都等于 ,得到两个 方程;④解这两个方程,它们的解就是原方程的解。
3.一元二次方程的根的判别式 .(1)ac b 42->0⇔一元二次方程()002≠=++a c bx ax 有两个 的实数根,即----------==2,1x x(2)ac b 42-=0⇔一元二次方程有两个 的实数根,即-----==21x x ,(3)ac b 42-<0⇔一元二次方程()002≠=++a c bx ax 实数根。
4. 一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)如果一元二次方程20ax bx c ++=(0)a ≠的两根为12,x x ,则12x x += ,12x x =提示:在应用一元二次方程根与系数的关系时,一定要保证元二次方程有实数根。
经典考题:例1、若关于x 的一元二次方程2(3)0x k x k +++=的一个根是2-,则另一个根是______变式1、已知关于x 的方程x 2-3x+2k=0的一个根是1,则k=变式2、一元二次方程230x mx ++=的一个根为1-,则另一个根为 .例2、一元二次方程x (x -2)=2-x 的根是( )A .-1B .2C .1和2D .-1和2变式1、一元二次方程x 2=16的解是 .变式2、方程240x -=的根是( )A .2x =B .2x =-C .1222x x ==-,D .4x = 例3、已知关于x 的一元二次方程(a ﹣l )x 2﹣2x+l =0有两个不相等的实数根,则a 的取值范围是( )A 、a <2B 、a >2C 、a <2且a≠lD 、a <﹣2变式1、若关于x 的一元二次方程2210kx x --=有两个不相等的实数根,则k 的取值范围是(A)1k >- (B) 1k >-且0k ≠ (c)1k < (D) 1k <且0k ≠例4、若12x x ,是一元二次方程2560x x -+=的两个根,则12x x +的值是( )A .1B .5C .5-D .6变式1、已知关于x 的一元二次方程2610x x k -++=的两个实数根是12x x ,,且2212x x +=24,则k 的值是( )A .8B .7-C .6D .5 变式2、若方程2310x x --=的两根为1x 、2x ,则1211x x +的值为( ) A .3 B .-3C .13D .13- 例5、用配方法解方程2250x x --=时,原方程应变形为( )A .()216x +=B .()216x -=C .()229x +=D .()229x -=变式1、用配方法解方程23610x x -+=,则方程可变形为( )A .21(3)3x -=B .213(1)3x -=C .2(31)1x -=D .22(1)3x -= 变式2、用配方法解一元二次方程542=-x x 的过程中,配方正确的是( )A .(1)22=+xB .1)2(2=-xC .9)2(2=+xD .9)2(2=-x例6、解方程:(1)0)3(2)3(2=-+-x x x (2)2(3)4(3)0x x x -+-=.(3)2420x x ++=. (4) 2230x x --=(5)2310x x --=. (6)2220x x --=(7)x 2﹣2x ﹣1=0 (8)x 2﹣7=6x(9)(2x +1)2=(2﹣3x )2 (10)(x ﹣1)(x +2)=70.(11)(x ﹣1)2=4(x +1)2 (12) 3x (x ﹣2)=2(2﹣x )(13)x (x +4)=621 (14)(x ﹣5)2﹣32=0课堂练习题一.选择题(共10小题)1.已知关于x的一元二次方程(a﹣1)x2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,则a的取值范围是()A.a<2 B.a>2 C.a<﹣2 D.a<2且a≠12.若一个三角形两边的长分别是3和7,且第三边的长恰好是方程x2﹣8x+12=0的一个实根,则这个三角形的周长为()A.12 B.15 C.16 D.12或153.若关于y的一元二次方程ky2﹣4y﹣3=3y+4有实根,则k的取值范围是()A.k>﹣B.k≥﹣且k≠0 C.k≤﹣D.k>﹣且k≠04.已知x1、x2是方程x2﹣(k﹣2)x+k2+3k+5=0的两个实数根,则x12+x22的最大值是()A.19 B.18 C.15 D.135.已知x1,x2是关于x的方程x2+ax﹣2b=0的两实数根,且x1+x2=﹣2,x1•x2=1,则b a的值是()A.B.﹣C.4 D.﹣16.若关于x的一元二次方程x2+2x+k=0没有实数根,则一次函数y=(k﹣1)x+3的图象经过()A.第二、三、四象限 B.第一、二、三象限C.第一、三、四象限D.第一、二、四象限7.下面是李刚同学在一次测验中解答的填空题,其中答对的是()A.若x2=4,则x=2 B.若x2+2x+k=0有一根为2,则k=﹣8C.方程x(2x﹣1)=2x﹣1的解为x=1 D.若分式的值为零,则x=1,28.若一元二次方程x2﹣2x﹣m=0无实数根,则一次函数y=(m+1)x+m﹣1的图象不经过第()象限.A.四B.三C.二D.一9.有两个一元二次方程M:ax2+bx+c=0;N:cx2+bx+a=0,其中a•c≠0,a≠c.下列四个结论中,错误的是()A.如果方程M有两个相等的实数根,那么方程N也有两个相等的实数根B.如果方程M的两根符号相同,那么方程N的两根符号也相同C.如果5是方程M的一个根,那么是方程N的一个根D.如果方程M和方程N有一个相同的根,那么这个根必是x=110.等腰三角形边长分别为a,b,2,且a,b是关于x的一元二次方程x2﹣6x+n﹣1=0的两根,则n的值为()A.9 B.10 C.9或10 D.8或10二.填空题(共8小题)11.如果关于x的一元二次方程x2+4x﹣m=0没有实数根,那么m的取值范围是.12.若关于x的一元二次方程ax2+3x﹣1=0有两个不相等的实数根,则a的取值范围是.13.已知x=1是关于x的一元二次方程x2+mx+n=0的一个根,则m2+2mn+n2的值为.14.关于x的方程(1﹣2k)x2﹣2x﹣1=0有两不等实根,则k的取值范围是.15.设m、n是一元二次方程x2+3x﹣7=0的两个根,则m2+4m+n=.16.设m、n是一元二次方程x2+3x﹣7=0的两个根,则m+n=,m2+5m+2n=.17.如果把一元二次方程x2﹣3x﹣1=0的两根各加上1作为一个新一元二次方程的两根,那么这个新一元二次方程是.18.若m是方程x2+x﹣4=0的根,则代数式m3+5m2﹣5的值是.三.解答题(共10小题)19.已知关于x的方程x2+2(a﹣1)x+a2﹣7a﹣4=0.(1)若方程有两个不相等的实数根,求a的取值范围;(2)若方程的两个实数根为x1、x2,且满足x12+x22=32,求a的值.20.已知关于x的一元二次方程x2+(2m+1)x+m2﹣4=0(1)当m为何值时,方程有两个不相等的实数根?(2)若边长为5的菱形的两条对角线的长分别为方程两根的2倍,求m的值.21.已知关于x的一元二次方程x2﹣4x﹣m2=0(1)求证:该方程有两个不等的实根;(2)若该方程的两实根x1、x2满足x1+2x2=9,求m的值.22.关于x的一元二次方程x2+(2k+1)x+k2+1=0有两个不相等的实数根x1,x2.(1)求实数k的取值范围.(2)若方程两实根x1,x2满足|x1|+|x2|=x1•x2,求k的值.23.已知关于x的方程x2﹣(2m+1)x+m(m+1)=0(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;(2)设方程的两根分别为x1、x2,求x+x的最小值.24.已知关于x的一元二次方程x2﹣2kx+k2+2=2(1﹣x)有两个实数根x1、x2.(1)求实数k的取值范围;(2)若方程的两实数根x1、x2满足|x1+x2|=x1x2﹣1,求k的值.25.关于x的方程x2﹣2mx+m2﹣1=0的两根x1、x2满足(2x1+x2)(x1+2x2)=6,求m的值.26.已知x1、x2是一元二次方程(a﹣6)x2+2ax+a=0的两个实数根.(1)求a的取值范围;(2)是否存在实数a,使﹣x1+x1x2=4+x2成立?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.27.已知二次方程x2+(2m+1)x+m2﹣2m+=0的两个实数根为α和β,(1)求m的取值范围;(2)若|α|+|β|=2,求m的值.28.已知关于x的一元二次方程(x﹣k)2﹣2x+2k=0有两个实数根x1、x2.(1)求实数k的取值范围;(2)当实数k为何值时,代数式x12+x22﹣x1•x2+1取得最小值,并求出该最小值.。
解一元二次方程(知识点考点一站到底)知识点☀笔记一元二次方程的解法一元二次方程的四种解法:(1) 直接开平方法:如果()20x k k =≥,则x k =(2) 配方法:要先把二次项系数化为1,然后方程两变同时加上一次项系数一半的平方,配成左边是完全平方式,右边是非负常数的形式,然后用直接开平方法求解;(3) 公式法:一元二次方程()200ax bx c a ++=≠的求根公式是24b b ac x -±-=()240b ac -≥; (4) 因式分解法:如果()()0x a x b --=则12,x a x b ==。
温馨提示:一元二次方程四种解法都很重要,尤其是因式分解法,它使用的频率最高,在具体应用时,要注意选择最恰当的方法解。
根的判别式 定义:运用配方法解一元二次方程过程中得到 2224()24b b ac x a a-+=,显然只有当240b ac -≥时,才能直接开平方得:22424b b ac x a a -+= 也就是说,一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠只有当系数a 、b 、c 满足条件240b ac ∆=-≥时才有实数根.这里24b ac -叫做一元二次方程根的判别式.判别式与根的关系在实数范围内,一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根由其系数a 、b 、c 确定,它的根的情况(是否有实数根)由24b ac ∆=-确定.设一元二次方程为20(0)ax bx c a ++=≠,其根的判别式为:24b ac ∆=-则①0∆>⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个不相等的实数根21,24b b ac x -±-=. ②0∆=⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个相等的实数根122b x x a==-. ③0∆<⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠没有实数根. 考点☀梳理解题指导:① 形如(x +m )2=n (n ≥0)的方程可用直接开平方法;② 当方程二次项系数为1,且一次项系数为偶数时,可用配方法;③ 若方程移项后一边为0,另一边能分解成两个一次因式的积,可用因式分解法;④ 如果方程不能用直接开平方法和因式分解法求解,则用公式法.⑤ 十字相乘法例如:解方程:x 2+3x -4=0.第1种拆法:4x -x =3x (正确),第2种拆法:2x -2x =0(错误),所以x 2+3x -4=(x +4)(x -1)=0,即x +4=0或x -1=0,所以x 1=-4,x 2=1.⑥ 换元法在已知或者未知条件中,某个代数式几次出现,可用一个字母来代替它从而简化问题,这就是换元法,当然有时候要通过变形才能换元.把一些形式复杂的方程通过换元的方法变成一元二次方程,从而达到降次的目的.考点1:直接开方法解一元二次方程必备知识点:①直接开平方法:如果()20x k k =≥,则x k =题型1 直接开方法解一元二次方程例1.(2022·新疆·沙雅县第五中学七年级期中)解方程:()216125x +=. 【答案】114x =,294x =- 【分析】方程两边同时除以16,再开平方来求解.【详解】解:方程两边同时除以16得()225116x +=, 开平方得514x +=±, 解得114x =,294x =-. 【点睛】本题主要考查了一元二次方程的解法,理解直接开平方法是解答关键.例2.(2022·陕西安康·九年级期末)解方程:1250x --=. 【答案】16x =,24x =-【分析】由()21250x --=,得出2125x ,开方得15x -=±,即可解出【详解】∵()21250x --=,∵2125x ,∵15x -=或15x -=-,则16x =,24x =-.【点睛】本题考查直接开方法求解一元二次方程,将题给式子移项,化为2x a =的形式,再利用数的开放直接求解.练习1.(2022·广东·可园中学七年级期中)解方程:24(3)250x --=.【答案】1112x =,212x =【分析】利用直接开平方法求解即可.【详解】解:24(3)250x --=,24(3)25x -=,225(3)4x -=, 532x ∴-=±, 1112x ∴=,212x =. 【点睛】本题考查了一元二次方程的解法.解一元二次方程常用的方法有直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法,要根据方程的特点灵活选用合适的方法.【答案】x 1=16,x 2=﹣14【分析】根据直接开平方法进行求解即可.【详解】解:∵(x ﹣1)2=225,∵x ﹣1=±15,解得x 1=16,x 2=﹣14.【点睛】本题主要考查一元二次方程的解法,熟练掌握一元二次方程的解法是解题的关键.练习3.(2022·江苏·九年级专题练习)解方程:2x 2=6 【答案】x 13=,x 23=-【分析】直接开平方即可一元二次方程.【详解】解:226x =,23x =,3x ∴=±,13x ∴=,23x =-.【点睛】本题考查了解一元二次方程,能选择适当的方法解一元二次方程是解此题的关键.练习4.(2022·北京·通州区运河中学八年级阶段练习)用开平方法解方程:316m =. 【答案】134m =+,234m =-【分析】根据开平方法解一元二次方程即可求解.【详解】解:()2316m -=,34m -=±,34m =±, ∴134m =+,234m =-.【点睛】本题考查了解一元二次方程,掌握解一元二次方程的方法是解题的关键.考点2:配方法解一元二次方程必备知识点:①当方程二次项系数为1,且一次项系数为偶数时,可用配方法;题型2 配方法解一元二次方程例1.(2022·安徽合肥·八年级期末)用配方法解方程:21090x x -+= 【答案】19x =,21x =【分析】利用解一元二次方程-配方法:先把二次项系数化为1,然后方程两边同时加上一次项系数一半的平方,进行计算即可.【详解】解:21090x x -+=,2109x x -=-,21025925x x -+=-+,2(5)16x -=,54x -=±,54x -=或54x -=-,19x =,21x =.【点睛】本题考查了解一元二次方程-配方法,解题的关键是熟练掌握解一元二次方程-配方法的步骤. 例2.(2021·河南南阳·九年级期中)用配方法解方程23210x x +-=. 【答案】11x =-,213x = 【分析】先将原方程配方,然后再整体运用直接开平方法,最后求出x 即可.【详解】解:原方程可化为:22133x x += 22221113333x x ⎛⎫⎛⎫++=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 21439x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭ 1233x +=±, 11x =-,213x =. 【点睛】本题主要考查了解一元二次方程,掌握运用配方法解一元二次方程是解答本题的关键.【答案】x 1=32,x 2=﹣4 【分析】移项,方程两边都除以2,再配方,开方,即可得出两个方程,再求出方程的解即可.【详解】解:2x 2+5x ﹣12=0,移项,得2x 2+5x =12,x 2+52x =6, 配方,得x 2+52x +2516=6+2516,即(x +54)2=12116, 开方,得x +54=±114, 解得:x 1=32,x 2=﹣4. 【点睛】本题主要考查了解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的解法是解题的关键.【答案】11x =,23x =【分析】利用配方法解答,即可求解.【详解】解:2430x x -+=,配方得∵()221x -=,解得∵21x -=±,即11x =,23x =.【点睛】本题主要考查了解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的解法——直接开平方法、配方法、因式分解法、公式法是解题的关键. 练习3.(2022·安徽合肥·八年级期末)解方程:x 2-6x =8 【答案】12317,317x x =+=-【分析】利用配方法解一元二次方程即可得.【详解】解:268x x -=,26989x x -+=+,2(3)17x -=,317x -=±,317x =±,即方程的解为12317,317x x =+=-.【点睛】本题考查了解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的解法(如直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法、换元法等)是解题关键.【答案】x 1=162+,x 2=162- 【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的绝对值一半的平方.【详解】解:2x 2﹣4x ﹣1=0x 2﹣2x 12-=0 x 2﹣2x +112=+1 (x ﹣1)232=∵x 1=162+,x 2=162-. 【点睛】本题考查了配方法解一元二次方程,掌握配方法是解题的关键.例1.(2022·广西贺州·八年级期中)请阅读下列材料:我们可以通过以下方法求代数式的223x x +-最小值.()22222232111314x x x x x +-=+⋅+--=+- ()210x +≥∴当x =-1时,223x x +-有最小值-4请根据上述方法,解答下列问题:(1)(()2222352332x x x x x a b ++=+++=++,则a =__________,b =__________; (2)若代数式227x kx -+的最小值为3,求k 的值. 【答案】(1)3,2(2)2k =±【分析】(1)根据配方法直接作答即可;(2)根据题中材料告知的方法,先配方,再根据平方的非负性求解即可.(1)解:2235x x ++()222332x x =+⨯++ ()232x =++,3,2a b ∴==,故答案为:3,2;(2)解:227x kx -+22227x kx k k =-+-+()227x k k =--+, ∵2)0x k -≥(, ∵()227x k k --+的最小值是27k -+,∵代数式227x kx -+有最小值3,∵273k -+=,即24k =,∵2k =±.【点睛】此题考查了配方法的应用,以及平方的非负性,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.练习1.(2022·山东泰安·八年级期中)在学了乘法公式“222()2a b a ab b ±=±+”的应用后,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;解:22222454225(2)1x x x x x ++=++-+=++,∵2(2)0x +≥,∵2(2)11x ++≥.当2(2)0x +=时,2(2)1x ++的值最小,最小值是1.∵245x x ++的最小值是1.请你根据上述方法,解答下列各题:(1)直接写出2(1)3x -+的最小值为_____.(2)求代数式21032x x ++的最小值. (3)你认为代数式21253x x -++有最大值还是有最小值?求出该最大值或最小值. (4)若27110x x y -+-=,求x +y 的最小值.【答案】(1)3(2)21032x x ++的最小值是7;(3)21253x x -++有最大值,最大值是8; (4)x +y 的最小值是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7x -x 2+y -11=0,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. (1)解:()213x -+,当x =1时,2(1)3x -+有最小值,是3;故答案为:3;(2)解:222221032105532(5)7x x x x x ++=++-+=++.∵2(05)x +≥,∵2(5)77x ++≥,当2(5)0x +=时,2(5)7x ++的值最小,最小值是7.∵21032x x ++的最小值是7;(3)解:21253x x -++有最大值,理由如下: ∵21253x x -++ 21(6)53x x =--+ =21(699)53x x --+-+ 21(69)353x x =--+++ 2133()8x =-++. 当21(3)03x -+=时,21(3)83x -++有最大值,最大值是8, ∵21253x x -++有最大值,最大值是8; (4)解:∵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,最小值是2.∵x +y 的最小值是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.265x x ++22223335x x =+⋅⋅+-+2(3)4x =+-∵ ()230x +≥,∵ 当x =-3时,代数式265x x ++的最小值为-4.请根据上述的方法,解答下列问题:(1) 2261()x x x m n +-=++,则mn 的值为_______.(2)求代数式2265x x --+的最大值.(3)若代数式226x kx ++的最小值为2,求k 的值. 【答案】(1)-30(2)最大值为11(3)k =42±【分析】(1)利用配方法根据一次项的系数求出m 与n 的值,再相乘即可;(2)先提出代数式的负号,再进行配方,最后根据偶次方的非负性求出代数式的最大值即可; (3)先将代数式中的二次线系数提出来化为1,再进行配方,根据最小值为2求出k 的值即可.(1)解:261x x +-22223331x x =+⋅⋅+--2(3)10x =+-2()x m n =++ 解得m =3,n =-10,∵mn =-30.(2)解: 2265x x --+2(26)7x x =-++222(26(6)(6)5x x ⎡⎤=-+⋅⋅+-+⎣⎦2(6)11x =-++∵2(6)0x +≥,∵2(6)0x -+≤,∵代数式2265x x --+的最大值为11.解:226x kx ++22()62k x x =++ 22222()()6444k k k x x ⎡⎤=+⋅⋅+-+⎢⎥⎣⎦ 222()648k k x =+-+ ∵2()04k x +≥, ∵代数式226x kx ++有最小值为268k -. ∵代数式226x kx ++的最小值为2,∵2628k -=. 解得:k =42±.【点睛】本题考查的是将多项式进行配方化为完全平方式的形式,再利用偶次方的非负性求代数式的最大或最小值,准确的进行配方是解题的关键.已知2226100m m n n ++-+=,求m 和n 的值.解:将左边分组配方:()()2221690m m n n +++-+=.即()()22130m n ++-=. ∵()210m +≥,()230n -≥,且和为0, ∵()210m +=且()230n -=,∵m =-1,n =-3.利用以上解法,解下列问题:(1)已知:224250x x y y ++-+=,求x 和y 的值.(2)已知a ,b ,c 是ABC 的三边长,满足228625a b a b +=+-且ABC 为直角三角形,求c . 【答案】(1)x =-2,y =1(2)5或7【分析】(1)先将等式左边化为两个完全平方式,根据非负数的和为零可得x 和y 的值;(2)同理可得a 和b 的值,再分类讨论,由勾股定理可得c 的值.(1)解:∵224250x x y y ++-+=∵()()22210x y ++-=∵x +2=0,y -1=0∵x =-2,y =1.(2)∵228625a b a b +=+-∵2286250a b a b +--+=∵()()22430a b -+-=∵a -4=0,b -3=0∵a =4,b =3∵ABC 是直角三角形∵22345c =+=或22437c =-=∵c 的值为5或7.【点睛】此题考查配方法的应用和非负数的性质,解题的关键是要学会拼凑出完全平方式. 练习4.(2022·江西上饶·八年级期末)在理解例题的基础上,完成下列两个问题: 例题:若2222440m mn n n ++-+=,求m 和n 的值;解:由题意得:()()2222440m mn n n n +++-+=,∵22()(2)0m n n ++-=,∵020m n n +=⎧⎨-=⎩,解得22m n =-⎧⎨=⎩. (1)若22228160x xy y y ++++=,求2x y -()的值;(2)若22126450a b a b +-++=,求32a b -的值. 【答案】(1)64 (2)24【分析】(1)已知等式整理后,利用完全平方公式配方,再利用非负数的性质求出x 与y 的值,代入原式计算即可得到结果;(2)已知等式整理后,利用完全平方公式配方,再利用非负数的性质求出a 与b 的值,代入原式计算即可得到结果. (1)由题意得:22228160x xy y y y +++++= ∵()()2240x y y +++=∵040x y y +=⎧⎨+=⎩解得:44x y =⎧⎨=-⎩∵()()224464x y -=+=. (2)由题意得:221236690a a b b -++++= ∵()()22630a b -++=∵6030a b -=⎧⎨+=⎩解得:63a b =⎧⎨=-⎩∵33322262162439a ab b -====-().【点睛】本题考查了配方法的应用,非负数的性质,以及负整数指数幂,熟练掌握完全平方公式及运算法则是解本题的关键.考点3:公式法解一元二次方程必备知识点:①如果方程不能用直接开平方法和因式分解法求解,则用公式法. 题型3 公式法解一元二次方程例1.(2022·北京·通州区运河中学八年级阶段练习)用开平方法解方程:(2316m =.【答案】134m =+,234m =-【分析】根据开平方法解一元二次方程即可求解. 【详解】解:()2316m -=,34m -=±, 34m =±,∴134m =+,234m =-.【点睛】本题考查了解一元二次方程,掌握解一元二次方程的方法是解题的关键. 【答案】11193x +=,21193x -=【分析】先找出a ,b ,c ,再求出24b ac ∆=-的值,根据求根公式即可求出答案. 【详解】解:∵23260x x --=, ∵3a =,2b =-,6c =-,∵()()224243676b ac ∆=-=--⨯⨯-=,∵()()22224364223b b ac x a±--⨯⨯--±-==⨯22196±=1193±=∵11193x +=,21193x -=【点睛】本题考查了解一元二次方程,解一元二次方程的方法有提公因式法、公式法,因式分解法等,根据方程的系数特点灵活选择恰当的方法进行求解是解题的关键.练习1.(2021·上海市南汇第四中学八年级期末)解方程:x 2﹣25x ﹣4=0. 【答案】x 1=5+3,x 2=5﹣3【分析】先找出各项系数,求出判别式,根据一元二次方程的求根公式计算即可. 【详解】解:a =1,b =﹣25,c =﹣4, Δ=b 2﹣4ac =(﹣25)2﹣4×1×(﹣4)=36>0, 方程有两个不等的实数根,x =24253653221b b ac a -±-±==±⨯,即x 1=5+3,x 2=5﹣3.【点睛】本题考查用公式法求解一元二次方程,熟练掌握根据方程的特点,选择恰当解法是解题的关键. 390x x --=【答案】13352x +=,23352x -=【分析】根据公式法即可求解. 【详解】解:∵1a =,3b =-,9b =-, ∵93645∆=+=>0,∵243453352212b b ac x a -±-±±===⨯, ∵13352x +=,23352x -=. 【点睛】本题主要考查解一元二次方程,掌握解方程的方法是解题的关键. (1)5x 2-6x +1=0(公式法) (2)x 2+8x -2=0(公式法) 【答案】(1)121,15x x ==(2)12432,432x x =+=-【分析】(1)根据题意,用公式法解一元二次方程; (2)根据题意,用配方法解一元二次方程即可求解.(1)解:5x 2-6x +1=0中,5,6,1a b c ==-=,24362016b ac ∴∆=-=-=,2464210b b ac x a -±-±∴==,解得:121,15x x ==;(2)x 2+8x -2=0,28=2x x +,281618x x ++=,()2418x +=,432x +=±,解得:12432,432x x =+=-. 【点睛】本题考查了解一元二次方程,掌握解一元二次方程的方法是解题的关键. (1)2219x x -+= ; (2)22310x x -+=. 【答案】(1)124,2x x ==- (2)1211,2x x ==【分析】(1)用直角开平方法解答即可; (2)用求根公式解答即可.(1)解:2219x x -+=,原方程可化为2(1)9x -=,直接开平方,得13x -=±,∵124,2x x ==-. (2)22310x x -+=,∵981∆=-=>0,∵方程有两个不相等的实数根,12314x ±=,,1211,2x x ==. 【点睛】本题考查一元二次方程的解法,解题关键是能够正确地选择恰当的解题方法.必备知识点:①若方程移项后一边为0,另一边能分解成两个一次因式的积,可用因式分解法; 题型4 因式分解法解一元二次方程例1.(2022·安徽合肥·八年级期末)解方程:23543x x x【答案】121,4x x =-=【分析】先整理可得2340x x --=,再利用因式分解法解答,即可求解. 【详解】解:23543xx x∵239120x x ,即2340x x --=, ∵()()140x x +-=, 解得:121,4x x =-=【点睛】本题主要考查了解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的解法——直接开平方法,因式分解法,公式法,配方法是解题的关键.例2.(2022·安徽安庆·八年级期末)解方程:2212x x x -=-. 【答案】12x =或1x =- 【分析】用因式分解法解一元二次方程即可. 【详解】解:2x 2-x =1-2x , ∵2x 2+x -1=0,∵(2x -1)(x +1)=0, 2x -1=0或x +1=0, ∵12x =或1x =-. 【点睛】本题考查解一元二次方程,熟练掌握因式分解法解一元二次方程的方法是解题的关键. 练习1.(2022·安徽合肥·八年级期末)解一元二次方程:()()323x x -=-. 【答案】x 1=3,x 2=5【分析】通过移项,因式分解再求方程的解即可. 【详解】解:(x -3)2=2(x -3) 移项得(x -3)2-2(x -3)=0,因式分解得(x -3)(x -3-2)=0, (x -3)(x -5)=0, ∵x 1=3,x 2=5.【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,关键是运用因式分解使解方程变得更简洁. 练习2.(2022·上海市罗星中学八年级期末)解方程:24830x x -+=【答案】1231,22x x ==【分析】利用因式分解法解方程即可. 【详解】24830x x -+= (23)(21)0x x --=∵230x -=或210x -=1231,22x x ==【点睛】本题考查解一元二次方程,选择合适的方法是解题的关键. (1)()()22311-=-x x (2)()3122x x x -=- 【答案】(1)10x =,212x = (2)123x =,21x =【分析】(1)利用平方差公式分解因式后求解; (2)利用提公因式分解因式后求解. (1)解:()()22311-=-x x()()223110x x ---=()()3113110x x x x -+---+=()2420x x -=10x =,212x =. (2)()3122x x x -=-()()31210x x x ---=()()3210x x --=∵320x -=或10x -=, 解得,123x =,21x =.【点睛】本题考查因式分解法解一元二次方程,是重要考点,掌握相关知识是解题关键. (1)2x x = (2)21090x x ++=【答案】(1)10x =,21x =; (2)11x =-,29x =-【分析】(1)利用移项,提公因式求解即可; (2)利用因式分解法求解即可.(1)解:∵2x x =,∵20x x -=,∵x (x -1)=0,∵x =0或x -1=0,∵10x =,21x =; (2)∵21090x x ++=,∵(x +1)(x +9)=0,∵x +1=0或x +9=0,∵11x =-,29x =-【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.考点5:换元法解一元二次方程必备知识点:①在已知或者未知条件中,某个代数式几次出现,可用一个字母来代替它从而简化问题,这就是换元法,当然有时候要通过变形才能换元.把一些形式复杂的方程通过换元的方法变成一元二次方程,从而达到降次的目的.题型5 换元法解一元二次方程例1.(2022·全国·九年级专题练习)解方程:()()2226x x x x +++=.【答案】122,1x x ==-【分析】利用换元法可将原方程降次求解,再根据分类讨论思想对一元二次方程求解即可. 【详解】解:设x 2+x =y ,则原方程变形为y 2+y -6=0, 解得:y 1=-3,y 2=2.①当y =2时,x 2+x =2,即x 2+x -2=0, 解得:x 1=-2,x 2=1;②当y =-3时,x 2+x =-3,即x 2+x +3=0, ∵∵=12-4×1×3=1-12=-11<0, ∵此方程无解;∵原方程的解为x 1=-2,x 2=1.【点睛】本题考查了因式分解法,公式法解一元二次方程,能够掌握换元法将原方程降次,熟练运用公式法,因式分解法解一元二次方程是解决本题的关键.例2.(2022·江苏·九年级课时练习)转化是数学解题的一种极其重要的数学思想,实质是把新知识转化为旧知识,把未知转化为已知,把复杂的问题转化为简单的问题.例如,解方程x 4-3x 2-4=0时,我们就可以通过换元法,设x 2=y ,将原方程转化为y 2-3y -4=0,解方程得到y 1=-1,y 2=4,因为x 2=y ≥0,所以y =-1舍去,所以得到x 2=4,所以x 1=2,x 2=-2.请参考例题解法,解方程:223320x x x x +-+=. 【答案】x 1=1,x 2=-4【分析】利用题中给出的方法设23x x +=y ,把方程转化为含y 的一元二次方程,求出y 的值,再求解无理方程,求出x 的值.【详解】解:设23x x +=y ,则x 2+3x =y 2, 原方程可化为:y 2-y -2=0, ∵y 1=-1,y 2=2 , ∵23x x +=y ≥0, ∵y 1=-1舍去 , ∵23x x +=2, ∵x 2+3x =4, ∵x 2+3x -4=0, ∵x 1=1,x 2=-4.【点睛】本题考查了解一元二次方程及换元法,掌握换元法的一般步骤是解决本题的关键,换元法的一般步骤:设元(未知数),换元,解元,还原四步.解方程42540x x -+=,这是一个一元四次方程,根据该方程的特点,它的解法通常是: 设2x y =,那么42x y =,于是原方程可变为2540y y -+=①,解得11y =,24y =. 当1y =时,21x =,1x ∴=±;当4y =时,24x =,2x ∴=±; ∴原方程有四个根:11x =,21x =-,32x =,42x =-.仿照上面方法,解方程:222(3)4(3)30x x x x +++=+. 【答案】1352x -+=,2352x --=.【分析】设x 2+3x =y ,则原方程变为y 2+4y +3=0,求出y =-1,或y =-3,再分别解方程即可. 【详解】解:设x 2+3x =y ,则原方程变为y 2+4y +3=0, ∵(y +1)(y +3)=0, 解得y =-1,或y =-3,当y =-1时,x 2+3x =-1,即x 2+3x +1=0,解得x =12353522x x -+--==,,当y =-3时,x 2+3x =-3,即x 2+3x +3=0,因为∆=32-4×3<0,所以方程没有实数根,舍去; ∵原方程有两个根:1352x -+=,2352x --=.【点睛】此题考查了换元法解一元二次方程,正确理解已知中的解题方法并仿照解题是解题的关键. (1)2x -2x =99(2)2(21)x -+3(2x -1)=0 (3)22()x x --5(2x -x )+6=0. 【答案】(1)111x =,29x =- (2)112x =,21x =- (3)12x =,21x =-,31132x +=,41132x -=【分析】(1)根据配方法求解即可; (2)根据因式分解求解即可;(3)先令x 2-x =y ,得到关于y 的一元二次方程,然后根据因式分解法求出y ,再把y 的值代入x 2-x =y 求解即可. (1)解:2x -2x =99, ∵2x -2x +1=99+1 ∵2(1)100x -=, ∵110x -=±, ∵111x =,29x =-; (2)解:2(21)x -+3(2x -1)=0,∵(21)[(21)3]0x x --+=,即(21)(22)0x x -+=, ∵210x -=或220x +=, ∵112x =,21x =-; (3)解:22()x x --5(2x -x )+6=0, 令2x x y -=,则原方程为2560y y -+=∵(2)(3)0y y --=, ∵20y -=或30y -=, ∵y =2或3当y =2时,22x x -=, ∵220x x --= ∵(2)(1)0x x -+=, ∵x -2=0或x +1=0, ∵12x =,21x =-; 当y =3时,23-=x x , ∵230x x --=, ∵1141(3)11322x ±-⨯⨯-±==, ∵31132x +=,41132x -=. 综上所述,12x =,21x =-,31132x +=,41132x -=.【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,能把一元二次方程转化成一元一次方程是解此题的关键. 阅读材料:像13x x -=这样,根号内含有未知数的方程,我们称之为无理方程. 13;x x --;两边平方:x ﹣1=9﹣6x +x 2. 解这个一元二次方程:x 1=2,x 2=5检验所得到的两个根,只有 是原无理方程的根. 理解应用:解无理方程1122x x +=. 【答案】2x =;x =3【分析】阅读材料:通过检验可确定原方程的解; 理解应用:先移项得到1212x x -=+,再两边平方得到一个一元二次方程,然后解这个一元二次方程,然后进行检验确定原无理方程的根. 【详解】解:阅读材料: 经检验2x =是原方程的解; 故答案为:2x =; 理解应用:移项:1212x x -=+, 两边平方:()214414x x x -+=+,解得154x =,23x =, 经检验原无理方程的根为3x =.【点睛】本题考查了无理方程:解无理方程的基本思想是把无理方程转化为有理方程来解,在变形时要注意根据方程的结构特征选择解题方法.用乘方法(即将方程两边各自乘同次方来消去方程中的根号)来解无理方程,往往会产生增根,应注意验根. 必备知识点:①根的判别式:运用配方法解一元二次方程过程中得到 2224()24b b ac x a a -+=,显然只有当240b ac -≥时,才能直接开平方得:22424b b acx a a -+=±也就是说,一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠只有当系数a 、b 、c 满足条件240b ac ∆=-≥时才有实数根.这里24b ac -叫做一元二次方程根的判别式.判别式与根的关系在实数范围内,一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的根由其系数a 、b 、c 确定,它的根的情况(是否有实数根)由24b ac ∆=-确定.设一元二次方程为20(0)ax bx c a ++=≠,其根的判别式为:24b ac ∆=-则①0∆>⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个不相等的实数根21,24b b acx -±-=. ②0∆=⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个相等的实数根122b x x a==-. ③0∆<⇔方程20(0)ax bx c a ++=≠没有实数根.题型6 根的判别式的应用例1.(2022·江苏扬州·八年级期末)已知关于x 的一元二次方程2312200kx k x k k .(1)求证:无论x 取何值,此方程总有两个实数根; (2)若该方程的两根都是整数,求整数k 的值. 【答案】(1)见解析 (2)±1【分析】(1)利用一元二次方程根的判别式,即可求解;(2)用公式法求出方程的两根,1211,2x x k=-=-,再由该方程的两根都是整数,且k 为整数,可得11k -为整数,即可求解. (1)解:根据题意得:231422k k k2296188k k k k =++--221k k =-+()210k =-≥∵无论x 取何值,此方程总有两个实数根;(2)解:2312200kxk x k k , ∵()()3112k k x k-+±-=, ∵1211,2x x k=-=-, ∵该方程的两根都是整数,且k 为整数,∵11k-为整数, ∵整数k 为±1.【点睛】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,熟练掌握一元二次方程()200++=≠ax bx c a ,当240b ac ∆=->时,方程有两个不相等的实数根;当240b ac ∆=-=时,方程有两个相等的实数根;当240b ac ∆=-<时,方程没有实数根是解题的关键.例2.(2022·安徽滁州·八年级期末)已知关于x 的方程().(1)小明同学说:“无论m 为何实数,方程总有两个不相等的实数根.”你认为他说的有道理吗?请说明理由.(2)若方程的一个根是-2,求另一个根及m 的值. 【答案】(1)有道理,理由见解析(2)另一个根为2,5m =-【分析】(1)根据Δ=b 2-4ac >0,即可得证;(2)将x =-2代入方程,求出m 的值,再将m =-5代入方程,解方程即可确定方程的另一个根.(1)解:有道理,理由如下:∵()()()222245416213120b ac m m m m m ∆=-=+-+=++=++>∵无论m 为何实数,方程总有两个不相等的实数根.(2)解:将2x =-代入方程得()42510m m -+++=解得5m =-∵原方程为240x -=∵2x =±∵另一个根为2,5m =-.【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式,熟练掌握一元二次方程根的判别式是解题的关键.练习1.(2022·江苏南京·八年级期末)已知关于x 的一元二次方程2x 2﹣3mx +m 2+m ﹣3=0(m 为常数).(1)求证:无论m 为何值,方程总有两个不相等的实数根:(2)若x =2是方程的根,则m 的值为_____. 【答案】(1)见解析(2)552m +=或552-【分析】(1)先计算判别式的值得到∆=(m -2)2+8>0,然后根据判别式的意义得到结论;(2)将x =2代入方程,解方程即可.(1)解:∵∆=9m 2-4×2(m 2+m -3)=(m -2)2+8>0,∵无论m 为何值,方程总有两个不相等的实数根;(2)将x =2代入方程,得8-6m +m 2+m ﹣3=0,整理得,m 2-5m +5=0,解得552m +=或552-, 故答案为:552m +=或552-. 【点睛】本题考查了一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的判别式∆=b 2-4ac :当∆>0,方程有两个不相等的实数根;当∆=0,方程有两个相等的实数根;当∆<0,方程没有实数根.也考查了解一元二次方程. 210x kx k ++-=方程总有两个不相等的实数根.【答案】见解析【分析】根据Δ=2224(2)41(1)40b ac k k -=-⨯⨯-=>判断即可.【详解】∵关于x 的方程22210x kx k ++-=,a =1,b =2k ,c =21k -,∵Δ=2224(2)41(1)40b ac k k -=-⨯⨯-=>,∵无论k 取何值时,方程总有两个不相等的实数根.【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式,熟练掌握一元二次方程根的判别式是解题的关键. 练习3.(2022·山东青岛·八年级期中)已知关于x 的一元二次方程250x mx m -+-=.(1)求证:无论m 取何值,方程一定有两个不相等的实数根;(2)若方程有一根为25m 的值.【答案】(1)见解析(2)4m =【分析】(1)根据根的判别式求出∆的值,即可得到结论;(2)把x =25+代入方程,得出关于m 的方程,解之可得.(1)证明:24(5)m m ∆=--2420m m =-+24416m m =-++2(2)16m =-+∵2(2)160m ∆=-+>∵方程一定有两个不相等的实数根.(2)将25x =+代入原方程,得2(25)(25)50m m +-++-=(15)445m +=+∵4m =【点睛】此题考查了一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的判别式Δ=b 2−4ac :当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.练习4.(2021·河南南阳·九年级期中)已知关于x 的方程220x k x k -++=(1)求证:无论k 取何值,该方程总有实数根;(2)若等腰ABC 的一边长1a =,另两边b 、c 恰好是该方程的两个根,求三角形另外两边的长.【答案】(1)见解析(2)三角形另外两边长为2,2【分析】(1)检验根的判别式的正负情况即可得证.(2)∵ABC 是等腰三角形,若b =c ,即∆=0,解出k 后代入方程,解方程可得另外两边长;若a 是腰,则a =1是方程的根,把1代入方程解出k 后,再解出方程另一个解,检验是否符合三角形三边关系即可. (1)证明:2(2)42k k ∆=+-⨯2448k k k =++-2(2)0k =-≥所以此方程总有实根.(2)解:①若b c =,则此方程有两个相等实根此时20k -=,则2k =,原方程为:2440x x -+=,122x x ==,∵另外两边长为2和2,②若a c =,则1a =是方程2(2)20x k x k -++=的根,∵21(2)20k k -++=,∵1k =,原方程为2320x x -+=,解得:11x =,22x =,而1、1、2为边不能构成三角形.所以,三角形另外两边长为2,2.【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式、解一元二次方程、等腰三角形存在性、三角形三边关系等知识点,熟练掌握相关知识点是解决本题的关键.。