内容正文:
专题01 一元二次方程
目录
考点聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
学以致用:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
1、一元二次方程定义
2、一元二次方程的一般形式
3、解一元二次方程
4、根的判别式
5、根与系数的关系
6、由实际问题抽象出一元二次方程
7、一元二次方程的应用
8、配方法解一元二次方程
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
一元二次方程的应用
2023·浙江湖州·中考真题
一元二次方程的应用
2023·浙江衢州·中考真题
根的判别式
2023·浙江杭州·中考真题
一元二次方程的应用
2023·浙江金华·中考真题
一元二次方程的应用
2022·浙江杭州·中考真题
配方法解一元二次方程
2021·浙江丽水·中考真题
根的判别式
2020·浙江湖州·中考真题
一.一元二次方程的定义
(1)一元二次方程的定义:
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫一元二次方程.
(2)概念解析:
一元二次方程必须同时满足三个条件:
①整式方程,即等号两边都是整式;方程中如果有分母,那么分母中无未知数;
②只含有一个未知数;
③未知数的最高次数是2.
(3)判断一个方程是否是一元二次方程应注意抓住5个方面:“化简后”;“一个未知数”;“未知数的最高次数是2”;“二次项的系数不等于0”;“整式方程”.
二.一元二次方程的一般形式
(1)一般地,任何一个关于x的一元二次方程经过整理,都能化成如下形式ax2+bx+c=0(a≠0).这种形式叫一元二次方程的一般形式.
其中ax2叫做二次项,a叫做二次项系数;bx叫做一次项;c叫做常数项.一次项系数b和常数项c可取任意实数,二次项系数a是不等于0的实数,这是因为当a=0时,方程中就没有二次项了,所以,此方程就不是一元二次方程了.
(2)要确定二次项系数,一次项系数和常数项,必须先把一元二次方程化成一般形式.
三.一元二次方程的解
(1)一元二次方程的解(根)的意义:
能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.又因为只含有一个未知数的方程的解也叫做这个方程的根,所以,一元二次方程的解也称为一元二次方程的根.
(2)一元二次方程一定有两个解,但不一定有两个实数解.这x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两实数根,则下列两等式成立,并可利用这两个等式求解未知量.
ax12+bx1+c=0(a≠0),ax22+bx2+c=0(a≠0).
四.解一元二次方程-直接开平方法
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解一元二次方程.
如果方程化成x2=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.
③方法是根据平方根的意义开平方.
五.解一元二次方程-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ax2+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.
六.解一元二次方程-公式法
(1)把x=(b2﹣4ac≥0)叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式.
(2)用求根公式解一元二次方程的方法是公式法.
(3)用公式法解一元二次方程的一般步骤为:
①把方程化成一般形式,进而确定a,b,c的值(注意符号);
②求出b2﹣4ac的值(若b2﹣4ac<0,方程无实数根);
③在b2﹣4ac≥0的前提下,把a、b、c的值代入公式进行计算求出方程的根.
注意:用公式法解一元二次方程的前提条件有两个:①a≠0;②b2﹣4ac≥0.
七.解一元二次方程-因式分解法
(1)因式分解法解一元二次方程的意义
因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.
因式分解法就是先把方程的右边化为0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,那么这两个因式的值就都有可能为0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题了(数学转化思想).
(2)因式分解法解一元二次方程的一般步骤:
①移项,使方程的右边化为零;②将方程的左边分解为两个一次因式的乘积;③令每个因式分别为零,得到两个一元一次方程;④解这两个一元一次方程,它们的解就都是原方程的解.
八.换元法解一元二次方程
1、解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,从而使问题得到简化,这叫换元法.
换元的实质是转化,关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化,变得容易处理.
2、我们常用的是整体换元法,是在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,当然有时候要通过变形才能发现.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.
九.根的判别式
利用一元二次方程根的判别式(△=b2﹣4ac)判断方程的根的情况.
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:
①当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;
②当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;
③当△<0时,方程无实数根.
上面的结论反过来也成立.
十.根与系数的关系
(1)若二次项系数为1,常用以下关系:x1,x2是方程x2+px+q=0的两根时,x1+x2=﹣p,x1x2=q,反过来可得p=﹣(x1+x2),q=x1x2,前者是已知系数确定根的相关问题,后者是已知两根确定方程中未知系数.
(2)若二次项系数不为1,则常用以下关系:x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=,x1x2=,反过来也成立,即=﹣(x1+x2),=x1x2.
(3)常用根与系数的关系解决以下问题:
①不解方程,判断两个数是不是一元二次方程的两个根.②已知方程及方程的一个根,求另一个根及未知数.③不解方程求关于根的式子的值,如求,x12+x22等等.④判断两根的符号.⑤求作新方程.⑥由给出的两根满足的条件,确定字母的取值.这类问题比较综合,解题时除了利用根与系数的关系,同时还要考虑a≠0,△≥0这两个前提条件.
十一.由实际问题抽象出一元二次方程
在解决实际问题时,要全面、系统地审清问题的已知和未知,以及它们之间的数量关系,找出并全面表示问题的相等关系,设出未知数,用方程表示出已知量与未知量之间的等量关系,即列出一元二次方程.
十二.一元二次方程的应用
列方程解决实际问题的一般步骤是:审清题意设未知数,列出方程,解所列方程求所列方程的解,检验和作答.
【规律方法】列一元二次方程解应用题的“六字诀”
1.审:理解题意,明确未知量、已知量以及它们之间的数量关系.
2.设:根据题意,可以直接设未知数,也可以间接设未知数.
3.列:根据题中的等量关系,用含所设未知数的代数式表示其他未知量,从而列出方程.
4.解:准确求出方程的解.
5.验:检验所求出的根是否符合所列方程和实际问题.
6.答:写出答案.
十三.配方法的应用
1、用配方法解一元二次方程.
配方法的理论依据是公式a2±2ab+b2=(a±b)2
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.
2、利用配方法求二次三项式是一个完全平方式时所含字母系数的值.
关键是:二次三项式是完全平方式,则常数项是一次项系数一半的平方.
3、配方法的综合应用.
1.一元二次方程应用常见问题
(1)数字问题:个位数为a,十位数是b,则这个两位数表示为10b+a.
(2)增长率问题:增长率=增长数量/原数量×100%.如:若原数是a,每次增长的百分率为x,则第一次增长后为a(1+x);第二次增长后为a(1+x)2,即 原数×(1+增长百分率)2=后来数.
(3)形积问题:①利用勾股定理列一元二次方程,求三角形、矩形的边长.②利用三角形、矩形、菱形、梯形和圆的面积,以及柱体体积公式建立等量关系列一元二次方程.③利用相似三角形的对应比例关系,列比例式,通过两内项之积等于两外项之积,得到一元二次方程.
(4)运动点问题:物体运动将会沿着一条路线或形成一条痕迹,运行的路线与其他条件会构成直角三角形,可运用直角三角形的性质列方程求解.
真题感知
1.(2021·浙江丽水·中考真题)用配方法解方程时,配方结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先把常数项移到方程的右边,方程两边同时加上一次项系数一半的平方,然后把方程左边利用完全平方公式写成平方形式即可.
【详解】解:,
,
,
,
故选:D.
【点睛】本题考查利用配方法对一元二次方程求解,解题的关键是:熟练运用完全平方公式进行配方.
2.(2022·浙江温州·中考真题)若关于x的方程有两个相等的实数根,则c的值是( )
A.36 B. C.9 D.
【答案】C
【分析】根据判别式的意义得到,然后解关于c的一次方程即可.
【详解】解:∵方程有两个相等的实数根
∴
解得
故选:C.
【点睛】本题考查了根的判别式:一元二次方程的跟与的关系,关键是分清楚以下三种情况:当时,方程有两个不相等的实数根;当时,方程有两个相等的实数根;当时,方程无实数根.
3.(2023·浙江湖州·中考真题)某品牌新能源汽车2020年的销售量为20万辆,随着消费人群的不断增多,该品牌新能源汽车的销售量逐年递增,2022年的销售量比2020年增加了万辆.如果设从2020年到2022年该品牌新能源汽车销售量的平均年增长率为x,那么可列出方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设年平均增长率为x,根据2020年销量为20万辆,到2022年销量增加了万辆列方程即可.
【详解】解:设年平均增长率为x,由题意得
,
故选:D.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用—增长率问题,准确理解题意,熟练掌握知识点是解题的关键.
4.(2023·浙江衢州·中考真题)某人患了流感,经过两轮传染后共有36人患了流感.设每一轮传染中平均每人传染了人,则可得到方程( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】患流感的人把病毒传染给别人,自己仍然患病,包括在总数中.设每一轮传染中平均每人传染了人,则第一轮传染了个人,第二轮作为传染源的是人,则传染人,依题意列方程:.
【详解】由题意得:,
故选:C.
【点睛】本题考查的是根据实际问题列一元二次方程.找到关键描述语,找到等量关系准确地列出方程是解决问题的关键.
5.(2023·浙江金华·中考真题)如图是一块矩形菜地,面积为.现将边增加.
(1)如图1,若,边减少,得到的矩形面积不变,则的值是 .
(2)如图2,若边增加,有且只有一个的值,使得到的矩形面积为,则的值是 .
【答案】 6 /
【分析】(1)根据面积的不变性,列式计算即可.
(2)根据面积,建立分式方程,转化为a一元二次方程,判别式为零计算即可.
【详解】(1)根据题意,得,起始长方形的面积为,变化后长方形的面积为,
∵,边减少,得到的矩形面积不变,
∴,
解得,
故答案为:6.
(2)根据题意,得,起始长方形的面积为,变化后长方形的面积为,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵有且只有一个的值,
∴,
∴,
解得(舍去),
故答案为:.
【点睛】本题考查了图形的面积变化,一元二次方程的应用,正确转化为一元二次方程是解题的关键.
6.(2023·浙江杭州·中考真题)设一元二次方程.在下面的四组条件中选择其中一组的值,使这个方程有两个不相等的实数根,并解这个方程.
①;②;③;④.
注:如果选择多组条件分别作答,按第一个解答计分.
【答案】选②,,;选③,,
【分析】先根据判别式判断一元二次方程根的情况,再利用公式法解一元二次方程即可.
【详解】解:中,
①时,,方程有两个相等的实数根;
②时,,方程有两个不相等的实数根;
③时,,方程有两个不相等的实数根;
④时,,方程没有实数根;
因此可选择②或③.
选择②时,
,
,
,
,;
选择③时,
,
,
,
,.
【点睛】本题考查根据判别式判断一元二次方程根的情况,解一元二次方程,解题的关键是掌握:对于一元二次方程,当时,方程有两个不相等的实数根;当时,方程有两个不相等的实数根;当时,方程没有实数根.
7.(2023·江苏·中考真题)如图,在打印图片之前,为确定打印区域,需设置纸张大小和页边距(纸张的边线到打印区域的距离),上、下,左、右页边距分别为.若纸张大小为,考虑到整体的美观性,要求各页边距相等并使打印区域的面积占纸张的,则需如何设置页边距?
【答案】
【分析】设页边距为,根据题意找出等量关系列方程,解方程即可解题.
【详解】解:设页边距为
则列方程为:,
解得:,(舍去),
答:页边距为.
【点睛】本题考查一元二次方程的应用,找准等量关系列方程式解题的关键.
提升专练
1.下列方程中,关于x的一元二次方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一元二次方程的定义,理解并掌握一元二次方程的定义是解题关键.只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫一元二次方程.根据一元二次方程的定义,逐一分析四个选项中的方程,即可得出结论.
【详解】解:A. ,不是整式方程,故不是一元二次方程,不符合题意;
B. ,当时不是一元二次方程,不符合题意;
C. ,整理可得,是一元二次方程,符合题意;
D. ,含有两个未知数,不是一元二次方程,不符合题意.
故选:C.
2.若关于的方程是一元二次方程,则的值是( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】C
【分析】本题考查一元二次方程的定义,掌握一元二次方程的定义是解题的关键.理解一元二次方程的定义,需要抓住两个条件:①二次项系数不为0;②未知数的最高次数为2;
结合一元二次方程的定义,可以得到关于的方程和不等式,求解即可得到的值.
【详解】解:关于的方程是一元二次方程,
,
解得.
故选:C.
3.若将关于x的一元二次方程化成一般形式后,其二次项系数为1,常数项为,则该方程中的一次项系数为( )
A.5 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了一元二次方程的一般式,一元二次方程的一般式为,把原方程先去括号,然后移项,合并同类项,化为一般式,进而求出a的值,即可求出答案.
【详解】解:,
,
,
将关于x的一元二次方程化成一般形式后,其二次项系数为1,
,
解得:,
,
则该方程中的一次项系数为5,
故选A.
4.若一元二次方程(为常数),化成一般形式为,则的值分别是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是一元二次方程的一般形式,要确定二次项系数,一次项系数和常数项,必须先把一元二次方程化成一般形式,根据完全平方公式、移项法则把原方程化为一般形式,根据题意列出方程,解方程得到答案.
【详解】解:,
则,
∴,
由题意得:,,
解得:,,
故选:.
5.已知关于x的一元二次方程的两个根分别为,3,则方程的两个根分别为( )
A.,3 B.,3 C.,2 D.,2
【答案】C
【分析】根据方程的两个根分别为,3,得到,或,即可求解,
本题考查了,一元二次方程的解,解题的关键是:理解方程的解.
【详解】解:∵的两个根分别为,3,
∴中,,或,
解得:或,
故选:C.
6.下列一元二次方程中,没有实数根的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了解一元二次方程、一元二次方程根的判别式等知识点,掌握运用因式分解法和公式法解一元二次方程成为解题的关键.
根据直接开平方法、因式分解法以及根的判别式逐项求解判定即可解答.
【详解】解:A.由可得,故A选项不符合题意;
B.由可得,解得方程的解或1,故B选项不符合题意;
C.由可得,,则方程有实数解,故B选项不符合题意;
D.由可得,,则方程无实数解,故D选项符合题意.
故选D.
7.用配方法解一元二次方程时,配方的结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了解一元二次方程,利用配方法求解即可,解题的关键熟练掌握配方法解方程.
【详解】解:
,
,
故选:.
8.新定义:关于的一元二次方程与称为“同族二次方程”,如与是“同族二次方程”,现有关于的一元二次方程与是“同族二次方程”,那么代数式能取的最小值是( )
A.2023 B.2024 C.2018 D.2019
【答案】D
【分析】本题考查了配方法的应用,一元二次方程的定义,理解题目中的新定义是解题的关键;利用“同族二次方程”定义列出关系式,再利用多项式相等的条件列出关于a与b的方程组,求出方程组的解得到a与b的值,进而利用非负数的性质确定出代数式的最大值即可.
【详解】与是“同族二次方程”,
,
,
,解得:,
,
当时,能取的最小值是2019,
故选:.
9.下列一元二次方程中,有两个不相等的实数根的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查根的判别式,分别求出每个方程判别式的值,根据判别式的值与方程的解的个数间的关系得出答案.
【详解】解:A.∵,
∴方程没有实数根,不符合题意;
B.∵,
∴方程有两个相等的实数根,不符合题意;
C.方程化为,
∵,
∴方程有两个不相等的实数根,符合题意;
D.∵,
∴方程没有实数根,不符合题意;
故选:C.
10.若x的平方与1的差等于x与1的和,由此所列的方程根的情况是( )
A.有一个实数根 B.有两个不相等的实数根
C.无实数根 D.有两个相等的实数根
【答案】B
【分析】本题主要考查了列方程、一元二次方程根的判别式等知识点,掌握运用根的判别式判定一元二次方程根的情况成为解题的关键.
先根据题意列出一元二次方程并化成一般式,然后再运用一元二次方程根的判别式判定即可.
【详解】解:由题意可得:可化为一般形式为:,
∴,
∴故该一元二次方程有两个不相等的实数根.
故选:B.
11.三角形两边长分别为3和6,第三边长是方程的解,则这个三角形的周长是( )
A.1 B.11和13 C.11或8 D.13
【答案】D
【分析】本题考查一元二次方程的解法,三角形三边的关系,先解方程求出方程的解,然后利用三角形的三边关系判断解得情况,并计算三角形的周长即可.
【详解】解方程得或,
当时,,不能构成三角形;
当时,这个三角形的周长是,
故选D.
12.某市2021年底森林覆盖率为,为贯彻落实“绿水青山就是金山银山”的发展理念,该市大力发展植树造林活动,2023年底森林覆盖率已达到.如果这两年森林覆盖率的年平均增长率为,则符合题意得方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用,关键是根据题意找到等式两边的平衡条件.设年平均增长率为x,根据2023年底森林覆盖率2021年底森林覆盖率,据此即可列方程求解.
【详解】解:根据题意,得
即,
故选:B.
13.年某口罩生产厂生产的口罩月份平均日产量为个,月底因突然爆发新冠肺炎疫情,市场对口罩需求量大增,为满足市场需求,工厂决定从月份起扩大产能,月份平均日产量达到个,则口罩日产量的月平均增长率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,解决本题的关键是掌握增长率问题应用题的等量关系.根据题意设口罩日产量的月平均增长率为x,根据题意列出方程即可求解.
【详解】解:设口罩日产量的月平均增长率为x,根据题意,得:
,
解得(舍去),,
答:口罩日产量的月平均增长率为.
故选:C.
14.2024年,山西省政府提出“聚焦建设国际知名文化旅游目的地,集中力量打造旅游热点门户”.如图,某景区计划在一个长为,宽为的矩形空地上修建一个停车场,停车场中修建三块相同的矩形停车区域,它们的面积之和为,三块停车区域之间以及周边留有宽度相等的行车通道,问行车通道的宽度是多少m?设行车通道的宽度是,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用,设行车通道的宽度为,再根据停车区域面积之和为列出一元二次方程,然后求解即可.
【详解】解:设行车通道的宽度为.
根据题意,得.
故选:D.
15.如果关于的一元二次方程有两个实数根,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,一元二次方程的两个根是,,则方程是“邻根方程”.若关于的方程是“邻根方程”,令,则的最大值是 .
【答案】9
【分析】本题主要考查一元二次方程的知识,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“邻根方程”的定义.根据“邻根方程”的定义求出,代入进行配方求出最大值即可.
【详解】解:设、是方程的两根,
解得,,
∵原方程是“邻根方程”,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当时,有最大值,最大值为9.
故答案为:9.
16.关于x的方程有两个根,记作,,则 .
【答案】
【分析】本题考查的是一元二次方程的解法,先计算,再利用公式法解方程,再进一步计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:
17.某数学竞赛组,每人都必须与其他任何一位同学合照一张双人照,共照相片45张,则该组的人数是 .
【答案】10
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,理解题意,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解此题的关键.
设该组的人数是人,则每个人需要照张相片,根据“每人都必须与其他任何一位同学合照一张双人照,共照相片45张”列出一元二次方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:设该组的人数是人,则每个人需要照张相片,根据题意得:
,
解得:,(不符合题意,舍去),
该组的人数是10,
故答案为:10.
18.如图,在长为28米,宽为10米的矩形空地上修建如图所示的道路(图中的阴影部分),余下部分铺设草坪,要使得草坪的面积为243平方米,请列出关于x的方程,并化为一般式 .
【答案】
【分析】本题考查根据实际问题列一元二次方程,利用平移,得到草坪的长和宽分别为:米和米,根据草坪的面积为243平方米,列出方程即可.
【详解】解:设草坪的长和宽分别为:米和米,
由题意,得:,整理得:;
故答案为:.
19.解方程:
(1)
(2)
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查一元二次方程的解法.
(1)先移项,然后直接开平方即可;
(2)利用配方法解此方程,即可求解.
【详解】(1)解:,
,
,
或,
,;
(2),
,
,
,
,
.
20.如图,在中,,,点从点开始沿边向终点以的速度移动,与此同时,点从点开始沿边向终点以的速度移动.如果,分别从,同时出发,当点运动到点时,两点停止运动.设运动时间为.
(1)填空:_____,_____;(用含t的代数式表示)
(2)当t为何值时,的长度等于?
(3)是否存在t的值,使得四边形的面积等于?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2),;
(3)当时,四边形的面积等于.
【分析】本题考查了行程问题的运用,一元二次方程的解法,勾股定理的运用,三角形面积公式的运用,再解答时要注意所求的解使实际问题有意义.
(1)根据路程速度时间就可以表示出,.再用就可以求出的值;
(2)在中由(1)结论根据勾股定理就可以求出其值;
(3)利用(1)的结论,根据三角形的面积公式建立方程就可以求出的值.
【详解】(1)解:由题意,得,.
故答案为:,;
(2)解:在中,由勾股定理,得,
解得:,;
(3)解:由题意,得,
解得:,(不符合题意,舍去),
当时,的面积等于.
四边形的面积.
答:当时,四边形的面积等于.
21.运动创造美好生活!一天小美和小丽相约一起去沿河步道跑步.若两人同时从A地出发,匀速跑向距离9000米处的B地,小美的跑步速度是小丽跑步速度的1.2倍,那么小美比小丽早5分钟到达B地.
(1)求小美每分钟跑多少米?
(2)若从A地到达B地后,小美以跑步形式继续前进到C地.从小美跑步开始,前20分钟内,平均每分钟消耗热量15卡,超过20分钟后,每多跑步1分钟,平均每分钟消耗的热量就增加1卡,在整个锻炼过程中,小美共消耗1650卡的热量,小美从A地到C地锻炼共用多少分钟.
【答案】(1)小美每分钟跑360米
(2)小美从A地到C地锻炼共用50分钟
【分析】本题考查了分式方程的应用和一元二次方程的应用,找出等量关系列方程是解题的关键.
(1)设小丽每分钟跑x米,则小美每分钟跑米,根据“小红的跑步时间-小明的跑步时间=5”列分式方程求解即可;
(2)设小美从A地到C地锻炼共用y分钟,根据“在整个锻炼过程中,小美共消耗1650卡的热量”列出关于y的一元二次方程,求解取其符合题意的值即可.
【详解】(1)解:设小丽每分钟跑x米,则小美每分钟跑米,
根据题意,得,
解得:,
经检验,既是所列分式方程的解,也符合题意,
则,
答:小美每分钟跑360米.
(2)设小美从A地到C地锻炼共用y分钟,
根据题意,得,
解得:,(不符合题意,舍去),
答:小美从A地到C地锻炼共用50分钟.
22.已知,是关于的方程的两个不相等的实数根.
(1)求的取值范围.
(2)若,且,,都是整数,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了根据一元二次方程根的情况求参数范围、解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程根的情况与判别式的关系是解题的关键.
(1)根据“,是关于的方程的两个不相等的实数根”,则,得出关于的不等式求解即可;
(2)根据,结合(1)所求的取值范围,得出整数的值有,,,分别计算讨论整数的不同取值时,方程的两个实数根,是否符合都是整数,选择符合情况的整数的值即可.
【详解】(1)解:∵,是关于的方程的两个不相等的实数根,
∴,
∴,
解得:;
(2)解:∵,由(1)得,
∴,
∴整数的值有,,,
当时,方程为,
解得:,(都是整数,此情况符合题意);
当时,方程为,
解得:(不是整数,此情况不符合题意);
当时,方程为,
解得:(不是整数,此情况不符合题意);
综上所述,的值为.
23.已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,.
(1)求的取值范围;
(2)若,满足,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,韦达定理,熟悉掌握此公式是解题的关键.
(1)利用根的判别式进行运算求解即可;
(2)利用韦达定理表示出,,化简后,代入运算即可.
【详解】(1)解:∵关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,
,
解得,
即的取值范围为;
(2)∵,是方程的两个根,
∴,,
∵,
∴,
∴,
解得.
24.阅读材料,并解决问题.
【学习研究】我国古代数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中记载了一元二次方程的几何解法,以为例,构造方法如下:
首先将方程变形为,然后画四个长为,宽为x的矩形,按如图①所示的方式拼成一个“空心”大正方形,则图①中大正方形的面积可表示为,还可表示为四个矩形与一个边长为2的小正方形面积之和,即.因此,可得新方程.因为x表示边长,所以,即.遗憾的是,这样的做法只能得到方程的其中一个正根.
【类比迁移】小颖根据以上解法解方程,请将其解答过程补充完整:
第一步:将原方程变形为,即x(______);
第二步:利用四个全等的矩形构造“空心”大正方形;(在画图区画出示意图,标明各边长)
第三步:根据大正方形的面积可得新的方程______,解得原方程的一个根为______;
【拓展应用】一般地,对于形如的一元二次方程可以构造图②来解.已知图②是由四个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4,那么此方程的系数______,______,求得方程的一个正根为______.
【答案】[类比迁移] ,画图见解析,,;[拓展应用] ,3,1或3.
【分析】[类比迁移]类比例题求解、画图、计算即可;
拓展应用根据题意把,变形为,根据图2由4个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4,即可得到答案.
【详解】[类比迁移]
第一步:将原方程变为,即;
第二步:利用四个全等的矩形构造“空心”大正方形,如图所示:
第三步:根据大正方形的面积可得新的方程:;解得原方程的一个根为;
故答案为:,,;
[拓展应用]
,
,
四个小矩形的面积各为,大正方形的面积是,其中它又等于四个矩形的面积加上中间小正方形的面积,即,
图2是由4个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4,
,,
解得:,,
当时,,,,方程的一个正根为1;
当时,,,,方程的一个正根为3.
综上所述,方程的一个正根为1或3.
故答案为:,3,1或3.
【点睛】本题主要考查解一元二次方程,解题的关键是掌握将解一元二次方程的问题转化为几何图形问题求解的方法.
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专题01 一元二次方程
目录
考点聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
学以致用:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
1、一元二次方程定义
2、一元二次方程的一般形式
3、解一元二次方程
4、根的判别式
5、根与系数的关系
6、由实际问题抽象出一元二次方程
7、一元二次方程的应用
8、配方法解一元二次方程
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
一元二次方程的应用
2023·浙江湖州·中考真题
一元二次方程的应用
2023·浙江衢州·中考真题
根的判别式
2023·浙江杭州·中考真题
一元二次方程的应用
2023·浙江金华·中考真题
一元二次方程的应用
2022·浙江杭州·中考真题
配方法解一元二次方程
2021·浙江丽水·中考真题
根的判别式
2020·浙江湖州·中考真题
一.一元二次方程的定义
(1)一元二次方程的定义:
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫一元二次方程.
(2)概念解析:
一元二次方程必须同时满足三个条件:
①整式方程,即等号两边都是整式;方程中如果有分母,那么分母中无未知数;
②只含有一个未知数;
③未知数的最高次数是2.
(3)判断一个方程是否是一元二次方程应注意抓住5个方面:“化简后”;“一个未知数”;“未知数的最高次数是2”;“二次项的系数不等于0”;“整式方程”.
二.一元二次方程的一般形式
(1)一般地,任何一个关于x的一元二次方程经过整理,都能化成如下形式ax2+bx+c=0(a≠0).这种形式叫一元二次方程的一般形式.
其中ax2叫做二次项,a叫做二次项系数;bx叫做一次项;c叫做常数项.一次项系数b和常数项c可取任意实数,二次项系数a是不等于0的实数,这是因为当a=0时,方程中就没有二次项了,所以,此方程就不是一元二次方程了.
(2)要确定二次项系数,一次项系数和常数项,必须先把一元二次方程化成一般形式.
三.一元二次方程的解
(1)一元二次方程的解(根)的意义:
能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.又因为只含有一个未知数的方程的解也叫做这个方程的根,所以,一元二次方程的解也称为一元二次方程的根.
(2)一元二次方程一定有两个解,但不一定有两个实数解.这x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两实数根,则下列两等式成立,并可利用这两个等式求解未知量.
ax12+bx1+c=0(a≠0),ax22+bx2+c=0(a≠0).
四.解一元二次方程-直接开平方法
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解一元二次方程.
如果方程化成x2=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.
③方法是根据平方根的意义开平方.
五.解一元二次方程-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ax2+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.
六.解一元二次方程-公式法
(1)把x=(b2﹣4ac≥0)叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式.
(2)用求根公式解一元二次方程的方法是公式法.
(3)用公式法解一元二次方程的一般步骤为:
①把方程化成一般形式,进而确定a,b,c的值(注意符号);
②求出b2﹣4ac的值(若b2﹣4ac<0,方程无实数根);
③在b2﹣4ac≥0的前提下,把a、b、c的值代入公式进行计算求出方程的根.
注意:用公式法解一元二次方程的前提条件有两个:①a≠0;②b2﹣4ac≥0.
七.解一元二次方程-因式分解法
(1)因式分解法解一元二次方程的意义
因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.
因式分解法就是先把方程的右边化为0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,那么这两个因式的值就都有可能为0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题了(数学转化思想).
(2)因式分解法解一元二次方程的一般步骤:
①移项,使方程的右边化为零;②将方程的左边分解为两个一次因式的乘积;③令每个因式分别为零,得到两个一元一次方程;④解这两个一元一次方程,它们的解就都是原方程的解.
八.换元法解一元二次方程
1、解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,从而使问题得到简化,这叫换元法.
换元的实质是转化,关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化,变得容易处理.
2、我们常用的是整体换元法,是在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,当然有时候要通过变形才能发现.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.
九.根的判别式
利用一元二次方程根的判别式(△=b2﹣4ac)判断方程的根的情况.
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:
①当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;
②当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;
③当△<0时,方程无实数根.
上面的结论反过来也成立.
十.根与系数的关系(韦达定理)
(1)若二次项系数为1,常用以下关系:x1,x2是方程x2+px+q=0的两根时,x1+x2=﹣p,x1x2=q,反过来可得p=﹣(x1+x2),q=x1x2,前者是已知系数确定根的相关问题,后者是已知两根确定方程中未知系数.
(2)若二次项系数不为1,则常用以下关系:x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=,x1x2=,反过来也成立,即=﹣(x1+x2),=x1x2.
(3)常用根与系数的关系解决以下问题:
①不解方程,判断两个数是不是一元二次方程的两个根.②已知方程及方程的一个根,求另一个根及未知数.③不解方程求关于根的式子的值,如求,x12+x22等等.④判断两根的符号.⑤求作新方程.⑥由给出的两根满足的条件,确定字母的取值.这类问题比较综合,解题时除了利用根与系数的关系,同时还要考虑a≠0,△≥0这两个前提条件.
十一.由实际问题抽象出一元二次方程
在解决实际问题时,要全面、系统地审清问题的已知和未知,以及它们之间的数量关系,找出并全面表示问题的相等关系,设出未知数,用方程表示出已知量与未知量之间的等量关系,即列出一元二次方程.
十二.一元二次方程的应用
列方程解决实际问题的一般步骤是:审清题意设未知数,列出方程,解所列方程求所列方程的解,检验和作答.
【规律方法】列一元二次方程解应用题的“六字诀”
1.审:理解题意,明确未知量、已知量以及它们之间的数量关系.
2.设:根据题意,可以直接设未知数,也可以间接设未知数.
3.列:根据题中的等量关系,用含所设未知数的代数式表示其他未知量,从而列出方程.
4.解:准确求出方程的解.
5.验:检验所求出的根是否符合所列方程和实际问题.
6.答:写出答案.
十三.配方法的应用
1、用配方法解一元二次方程.
配方法的理论依据是公式a2±2ab+b2=(a±b)2
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.
2、利用配方法求二次三项式是一个完全平方式时所含字母系数的值.
关键是:二次三项式是完全平方式,则常数项是一次项系数一半的平方.
3、配方法的综合应用.
1.一元二次方程应用常见问题
(1)数字问题:个位数为a,十位数是b,则这个两位数表示为10b+a.
(2)增长率问题:增长率=增长数量/原数量×100%.如:若原数是a,每次增长的百分率为x,则第一次增长后为a(1+x);第二次增长后为a(1+x)2,即 原数×(1+增长百分率)2=后来数.
(3)形积问题:①利用勾股定理列一元二次方程,求三角形、矩形的边长.②利用三角形、矩形、菱形、梯形和圆的面积,以及柱体体积公式建立等量关系列一元二次方程.③利用相似三角形的对应比例关系,列比例式,通过两内项之积等于两外项之积,得到一元二次方程.
(4)运动点问题:物体运动将会沿着一条路线或形成一条痕迹,运行的路线与其他条件会构成直角三角形,可运用直角三角形的性质列方程求解.
真题感知
1.(2021·浙江丽水·中考真题)用配方法解方程时,配方结果正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2022·浙江温州·中考真题)若关于x的方程有两个相等的实数根,则c的值是( )
A.36 B. C.9 D.
3.(2023·浙江湖州·中考真题)某品牌新能源汽车2020年的销售量为20万辆,随着消费人群的不断增多,该品牌新能源汽车的销售量逐年递增,2022年的销售量比2020年增加了万辆.如果设从2020年到2022年该品牌新能源汽车销售量的平均年增长率为x,那么可列出方程是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·浙江衢州·中考真题)某人患了流感,经过两轮传染后共有36人患了流感.设每一轮传染中平均每人传染了人,则可得到方程( )
A. B.
C. D.
5.(2023·浙江金华·中考真题)如图是一块矩形菜地,面积为.现将边增加.
(1)如图1,若,边减少,得到的矩形面积不变,则的值是 .
(2)如图2,若边增加,有且只有一个的值,使得到的矩形面积为,则的值是 .
6.(2023·浙江杭州·中考真题)设一元二次方程.在下面的四组条件中选择其中一组的值,使这个方程有两个不相等的实数根,并解这个方程.
①;②;③;④.
注:如果选择多组条件分别作答,按第一个解答计分.
7.(2023·江苏·中考真题)如图,在打印图片之前,为确定打印区域,需设置纸张大小和页边距(纸张的边线到打印区域的距离),上、下,左、右页边距分别为.若纸张大小为,考虑到整体的美观性,要求各页边距相等并使打印区域的面积占纸张的,则需如何设置页边距?
提升专练
1.下列方程中,关于x的一元二次方程是( )
A. B. C. D.
2.若关于的方程是一元二次方程,则的值是( )
A.0 B. C.1 D.
3.若将关于x的一元二次方程化成一般形式后,其二次项系数为1,常数项为,则该方程中的一次项系数为( )
A.5 B.3 C. D.
4.若一元二次方程(为常数),化成一般形式为,则的值分别是( )
A. B. C. D.
5.已知关于x的一元二次方程的两个根分别为,3,则方程的两个根分别为( )
A.,3 B.,3 C.,2 D.,2
6.下列一元二次方程中,没有实数根的是( )
A. B. C. D.
7.用配方法解一元二次方程时,配方的结果正确的是( )
A. B. C. D.
8.新定义:关于的一元二次方程与称为“同族二次方程”,如与是“同族二次方程”,现有关于的一元二次方程与是“同族二次方程”,那么代数式能取的最小值是( )
A.2023 B.2024 C.2018 D.2019
9.下列一元二次方程中,有两个不相等的实数根的是( )
A. B.
C. D.
10.若x的平方与1的差等于x与1的和,由此所列的方程根的情况是( )
A.有一个实数根 B.有两个不相等的实数根
C.无实数根 D.有两个相等的实数根
11.三角形两边长分别为3和6,第三边长是方程的解,则这个三角形的周长是( )
A.1 B.11和13 C.11或8 D.13
12.某市2021年底森林覆盖率为,为贯彻落实“绿水青山就是金山银山”的发展理念,该市大力发展植树造林活动,2023年底森林覆盖率已达到.如果这两年森林覆盖率的年平均增长率为,则符合题意得方程是( )
A. B.
C. D.
13.年某口罩生产厂生产的口罩月份平均日产量为个,月底因突然爆发新冠肺炎疫情,市场对口罩需求量大增,为满足市场需求,工厂决定从月份起扩大产能,月份平均日产量达到个,则口罩日产量的月平均增长率为( )
A. B. C. D.
14.2024年,山西省政府提出“聚焦建设国际知名文化旅游目的地,集中力量打造旅游热点门户”.如图,某景区计划在一个长为,宽为的矩形空地上修建一个停车场,停车场中修建三块相同的矩形停车区域,它们的面积之和为,三块停车区域之间以及周边留有宽度相等的行车通道,问行车通道的宽度是多少m?设行车通道的宽度是,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
15.如果关于的一元二次方程有两个实数根,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,一元二次方程的两个根是,,则方程是“邻根方程”.若关于的方程是“邻根方程”,令,则的最大值是 .
16.关于x的方程有两个根,记作,,则 .
17.某数学竞赛组,每人都必须与其他任何一位同学合照一张双人照,共照相片45张,则该组的人数是 .
18.如图,在长为28米,宽为10米的矩形空地上修建如图所示的道路(图中的阴影部分),余下部分铺设草坪,要使得草坪的面积为243平方米,请列出关于x的方程,并化为一般式 .
19.解方程:
(1)
(2)
20.如图,在中,,,点从点开始沿边向终点以的速度移动,与此同时,点从点开始沿边向终点以的速度移动.如果,分别从,同时出发,当点运动到点时,两点停止运动.设运动时间为.
(1)填空:_____,_____;(用含t的代数式表示)
(2)当t为何值时,的长度等于?
(3)是否存在t的值,使得四边形的面积等于?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
21.运动创造美好生活!一天小美和小丽相约一起去沿河步道跑步.若两人同时从A地出发,匀速跑向距离9000米处的B地,小美的跑步速度是小丽跑步速度的1.2倍,那么小美比小丽早5分钟到达B地.
(1)求小美每分钟跑多少米?
(2)若从A地到达B地后,小美以跑步形式继续前进到C地.从小美跑步开始,前20分钟内,平均每分钟消耗热量15卡,超过20分钟后,每多跑步1分钟,平均每分钟消耗的热量就增加1卡,在整个锻炼过程中,小美共消耗1650卡的热量,小美从A地到C地锻炼共用多少分钟.
22.已知,是关于的方程的两个不相等的实数根.
(1)求的取值范围.
(2)若,且,,都是整数,求的值.
23.已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,.
(1)求的取值范围;
(2)若,满足,求的值.
24.阅读材料,并解决问题.
【学习研究】我国古代数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中记载了一元二次方程的几何解法,以为例,构造方法如下:
首先将方程变形为,然后画四个长为,宽为x的矩形,按如图①所示的方式拼成一个“空心”大正方形,则图①中大正方形的面积可表示为,还可表示为四个矩形与一个边长为2的小正方形面积之和,即.因此,可得新方程.因为x表示边长,所以,即.遗憾的是,这样的做法只能得到方程的其中一个正根.
【类比迁移】小颖根据以上解法解方程,请将其解答过程补充完整:
第一步:将原方程变形为,即x(______);
第二步:利用四个全等的矩形构造“空心”大正方形;(在画图区画出示意图,标明各边长)
第三步:根据大正方形的面积可得新的方程______,解得原方程的一个根为______;
【拓展应用】一般地,对于形如的一元二次方程可以构造图②来解.已知图②是由四个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4,那么此方程的系数______,______,求得方程的一个正根为______.
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