内容正文:
数 学
第一部分 教材梳理
第二章 方程(组)与不等式(组)
第7讲 一元二次方程及应用
命题点1 一元二次方程的解法
一元二次方程的解法有直接开平方法、配方法、公式法和因式分解法.这四种解法各有自己的特点,如果观察不出它们的特点,找不出最恰当的解法,就会使解题过程太繁琐以致出错.解决这一问题的关键是:首先理解并记住各种解法适合的类型,其次理解并记住各种解法的选取顺序.具体如下:
(1)若方程符合a(x-n)2=m(ma≥0,a≠0)的形式,用直接开平方法解方程比较简单;对于一元二次方程的一般形式ax2+bx+c=0(a≠0)而言,当b=0时,用直接开平方法求解较好.
(2)一般方程ax2+bx+c=0(a≠0),当c=0时,用因式分解法比较简单.
(3)一般方程ax2+bx+c=0(a≠0),当a,b,c不缺项且不易分解因式时,一般采用公式法.
(4)配方法也是一种重要的解题方法,当二次项系数为1,一次项系数为偶数时,用该法比较简单.
(5)对于复杂的一元二次方程,一般不急于化为一般形式,应观察其特点,看能否用直接开平方法或因式分解法;若不能,再化为一般形式求解.
【例1】(2023·杭州钱塘区三模)圆圆与方方两位同学解方程3(x-3)=(x-3)2的过程如框:
圆圆:
两边同除以(x-3),得
3=x-3.
则x=6. 方方:
移项,得3(x-3)-(x-3)2=0.
提取公因式,得(x-3)·(3-x-3)=0.
则x-3=0或3-x-3=0.
解得x1=3,x2=0.
你认为他们的解法是否正确?若错误,请写出你认为正确的解答过程.
【思路分析】先移项,再分解因式,即可得出两个一元一次方程,然后求出方程的解即可.
【自主解答】
解:圆圆和方方的解法错误.
正确的解法:3(x-3)=(x-3)2,
移项,得3(x-3)-(x-3)2=0.
(x-3)[3-(x-3)]=0,
则x-3=0或3-(x-3)=0,
解得x1=3,x2=6.
【变式训练1】运算能力 方程x2+4x+3=0的两个根为( D )
A.x1=1,x2=3
B.x1=-1,x2=3
C.x1=1,x2=-3
D.x1=-1,x2=-3
D
命题点2 一元二次方程根与系数的关系与根的判别式
(1)利用根的判别式解题,通常将方程化为一般形式ax2+bx+c=0(a≠0),计算出b2-4ac的值,然后根据根的情况建立方程或不等式求解.
(2)利用根与系数的关系解题,常见的变形有+=,+=(x1+x2)2-2x1x2,|x1-x2|=等.
易错警示:解题时不能忽视“b2-4ac≥0”这一隐含条件.
【例2】(2023·湖北中考)已知关于x的一元二次方程x2-(2m+1)x+m2+m=0.
(1)求证:无论m取何值时,方程都有两个不相等的实数根.
(2)设该方程的两个实数根为a,b,若(2a+b)·(a+2b)=20,求m的值.
【思路分析】(1)要证明方程都有两个不相等的实数根,即证明Δ=b2-4ac>0即可;
(2)利用根与系数的关系得a+b=2m+1,ab=m2+m,再将(2a+b)(a+2b)=20变形可得2(a+b)2+ab=20,将a+b,ab的值代入可得关于m的一元二次方程,求解即可.
【自主解答】
解:(1)证明:∵Δ=[-(2m+1)]2-4(m2+m)=4m2+4m+1-4m2-4m=1>0,
∴无论m取何值时,方程都有两个不相等的实数根.
(2)∵该方程的两个实数根为a,b,
∴a+b=-=2m+1,ab==m2+m.
∵(2a+b)(a+2b)=2a2+4ab+ab+2b2=2(a2+2ab+b2)+ab=2(a+b)2+ab,
∴2(a+b)2+ab=20,∴2(2m+1)2+m2+m=20,整理,得m2+m-2=0,解得m1=-2,m2=1,∴m的值为-2或1.
【变式训练2】(2023·河南中考)关于x的一元二次方程x2+mx-8=0的根的情况是( A )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
【变式训练3】(2023·岳阳中考)已知关于x的一元二次方程x2+2mx+m2-m+2=0有两个不相等的实数根x1,x2,且x1+x2+x1·x2=2,则实数m= 3 .
A
3
命题点3 一元二次方程的实际应用
列一元二次方程解应用题的常见问题:
(1)平均变化率问题:若设变化前的量为a,变化后的量为b,平均变化率为x,则经过两次变化后的数量关系为a(1±x)2=b.
(2)利润问题:利润=售价-进价;
利润率=×100%.
(3)矩形面积问题:
①镶边矩形:如图所示,镶边矩形ABCD中空白区域的面积S=(a-2x)(b-2x);