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期末压轴题全攻略
考向一 一元二次方程与概率的综合
典例1 现有3张正面分别标有数字1、2、6的卡片,它们除数字外完全相同.把卡片背面朝上洗匀,从中任意抽取1张,将上面的数字记为a(不放回),再从中任意抽取1张,将上面的数字记为b.求a、b能使关于x的一元二次方程x2-2(a-3)x-b2+9=0有两个正根的概率.
思路导引 首先通过列表或画树状图得到所有等可能的结果,结合根与系数之间的关系,以及根的判别式,进行讨论得到结果.
(典例1图)
由图,可知共有6种等可能的结果.
∵ 方程有两个正根,
∴ x1+x2=2(a-3)>0,x1·x2=-b2+9>0,解得a>3,-3<b<3.
∴ a只能取6,b能取1或2.
当a=6,b=1时,原方程为x2-6x+8=0,此时Δ=(-6)2-4×1×8>0;
当a=6,b=2时,原方程为x2-6x+5=0,此时Δ=(-6)2-4×1×5>0.
规范解答 画树状图如图所示.
∴ a、b能使关于x的一元二次方程x2-2(a-3)x-b2+9=0有两个正根的结果有a=6,b=1或a=6,b=2,共2种.
∴ a、b能使关于x的一元二次方程x2-2(a-3)x-b2+9=0有两个正根的概率为=.
1. 甲、乙是两个不透明的纸箱,甲中有三张标有数、、1的卡片,乙中有三张标有数1、2、3的卡片,卡片除所标的数外无其他差别,现制定游戏规则如下:从甲中任取一张卡片,将上面的数记为a,从乙中任取一张卡片,将上面的数记为b.若a、b能使关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0有两个不相等的实数根,则A获胜;否则B获胜.求A获胜的概率.
解:∵ 关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0有两个不相等的实数根,∴ b2-4a>0.画树状图如图所示.由图,可知共有9种等可能的结果,其中A获胜的结果有5种.
∴ A获胜的概率为.
考向二 一元二次方程根的判别式及根与系数的关系的综合
典例2 已知关于x的方程x2-2mx+m2-m=0有两个不相等的实数根x1、x2.求:
(1) m的取值范围.
(2) 代数式+-3x1·x2的最大值.
思路导引 (1) 根据方程的系数结合根的判别式Δ>0,即可得出关于m的不等式,解之即可得出m的取值范围.(2) 根据根与系数的关系可得出x1+x2=2m,x1x2=m2-m,将其代入+-3x1x2=(x1+x2)2-5x1x2中,可得到关于m的二次二项式,通过配方可以确定代数式的最大值.
规范解答 (1) ∵ 关于x的方程x2-2mx+m2-m=0有两个不相等的实数根,
∴ Δ=(-2m)2-4×1·(m2-m)>0.
∴ m>0.
(2) ∵ x1、x2是关于x的方程x2-2mx+m2-m=0的两个不相等的实数根,
∴ x1+x2=2m,x1·x2=m2-m.
∴ +-3x1·x2=(x1+x2)2-5x1·x2=(2m)2-5(m2-m)=-m2+5m=-+.
∵ 不论m取何值,总有-≤0,
∴ -+≤.
∴ 当-=0,即m=时,+-3x1·x2有最大值,为.
方法归纳
求与两根有关的代数式的值的方法
(1) 关于一元二次方程根与系数的问题,常用的解法是首先求出两根之和与两根之积,然后化简所求代数式,再代入,最后一定不能忘记根据判别式检验字母的取值范围.(2) 求代数式的最值时,一般需要先将该代数式配成一个平方与一个常数的和的形式,再结合字母的取值范围求出最值.
2. 已知关于x的方程x2-(m-2)x-=0.
(1) 求证:无论m为何值,方程总有两个不相等的实数根.
解:(1) ∵ Δ=[-(m-2)]2-4×1·=2m2-4m+4=2(m-1)2+2>0,∴ 无论m为何值,方程总有两个不相等的实数根.
(2) 设方程的两个实数根为x1、x2,且满足(x1+x2)2=|x1|-|x2|+2,求m的值.
解:(2) 由题意,得x1+x2=m-2,x1·x2=-.∵ x1·x2=-≤0,∴ x1、x2有一个为0或异号.当x2<0时,∵ (x1+x2)2=|x1|-|x2|+2,∴ (x1+x2)2=x1+x2+2.令x1+x2=a,则a2=a+2.∴ a=2或a=-1,即x1+x2=2或x1+x2=-1.∴ m-2=2或m-2=-1.∴ m=4或m=1.当x1<0时,∵ (x1+x2)2=|x1|-|x2|+2,∴ (x1+x2)2=-x1-x2+2.∴ 易得x1+x2=-2或x1+x2=1.∴ m-2=-2或m-2=1.∴ m=0或m=3.当x1、x2中有一个为0时,∵ 易得-=0,∴ m=0.综上所述,m的值为4或1或0或3.
考向三 与相似三角形有关的动态问题
典例3 如图①,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴和y轴的正半轴上,点B的坐标是(