内容正文:
第17章 一元二次方程
17.1 一元二次方程
要点一 一元二次方程的定义
只含一个未知数x的整式方程,并且都可以化成(a,b,c为常数,a≠0)的形式,这样的方程叫做一元二次方程.
注意:①是整式方程,即方程两边都是关于未知数的整式;②只含有一个未知数;③未知数的最高次数是2次;④经过整理后,能写成的形式.
【例1】判断下列关于x的方程是不是一元二次方程.
⑴,⑵,⑶,⑷,⑸,⑹,⑺,⑻,⑼,
⑽
分析:一元二次方程必须具备下列三个条件:⑴是整式方程;⑵只含有一个未知数;⑶未知数的最高次数是2.用这三个条件去判断是否是一元二次方程.
解:方程⑴⑹⑺的左边是分式,不属于整式方程,故不是一元二次方程.方程⑶含有两个未知数,不是一元二次方程.方程⑷的左边不是整式,不是一元二次方程.方程⑸经整理后,得-6x=1,不是一元二次方程.方程⑻没有明确规定二次项系数不为零,即ab≠0,不是一元二次方程.因此只有方程⑵⑼⑽是一元二次方程.
剖析:判定关于x的方程是否是一元二次方程,关键是要将题目中各方程化为一般形式,然后再根据一元二次方程的定义进行判断.
要点二 一元二次方程的一般形式
一元二次方程的一般形式是:(a、b、c为常数,a≠0)
它的特征是:等式左边是一个关于未知数的二次三项式,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.
注意:⑴a≠0是一元二次方程概念的一部分,当a=0,b≠0时,该方程为一元一次方程;⑵确定一元二次方程的二次项系数、一次项系数、常数项时,要先将方程化成一般形式,各项系数包含它前面的符号.
【例2】写出方程的二次项系数、一次项系数和常数项.
错解一:二次项系数是3,一次项系数是2,常数项是5.
错解二:将方程化为一般形式:,所以二次项系数是3,一次项系数是2,常数项是5.
误区分析:错解一产生的原因是没有将一元二次方程化为一般形式;错解二虽然将一元二次方程化为一般形式,但写一次项系数和常数项时,漏掉了这两项的符号.
正解:将方程化为一般形式:,所以二次项系数是3,一次项系数是-2,常数项是-5.
要点3 一元二次方程的根
一元二次方程的解的概念:使一元二次方程左右两边相等的未知数的值,叫做一元二次方程的解,或叫做一元二次方程的根.
注意:要判断一个值是否是一元二次方程的解,只要将这个值代入一元二次方程,看看方程左右两边是否相等即可.相等,则是方程的解;反之,则不是.
典例3:已知x=2是关于x的方程的一个根,则2a-1的值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
解析:根据方程的解的意义可知,当x=2 时,方程左右两边相等,此题即是求当x=2时,a的值.进而求出2a-1的值.
解:将x=2 代入方程中,得
解得a=3
所以2a-1=5.
知识点1 一元二次方程的定义
1.(2023河北唐山丰南月考)下列方程中,一元二次方程共有( )
①x2-2x-1=0; ②ax2+bx+c=0; ③+3x-5=0; ④-x2=0;
⑤(x-1)2+y2=2; ⑥(x-1)(x-3)=x2.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2023河北魏县期中)若关于x的方程(m-1)x2+mx-1=0是一元二次方程,则m的取值范围是( )
A.m=1 B.m≠1 C.m≥1 D.m≠0
3.若方程(m-1)x|m|+1-2x=3是关于x的一元二次方程,则m= .
4.(2023福建龙岩二中期中)已知关于x的方程(m-)-x=3.
(1)m为何值时,该方程是关于x的一元一次方程?
(2)m为何值时,该方程是关于x的一元二次方程?
知识点2 一元二次方程的一般形式
5.(2022湖南永州新田期末)下列方程是一元二次方程的一般形式的是 ( )
A.(x-1)2=16 B.3(x-2)2=27
C.5x2-3x=0 D.x2+2x=8
6.(2023河南驻马店泌阳光亚学校第一次月考)将方程x2+9=6x改写成ax2+bx+c=0(a≠0)的形式,则a,b,c的值分别为( )
A.0,6,9 B.0,6,-9
C.1,-6,9 D.1,-6,-9
知识点3 一元二次方程的根
7.下列一元二次方程的一个根是3的是( )
A.x2+2x-3=0 B.x2+2x+3=0
C.x2-2x-3=0 D.x2-2x+3=0
8.(2023河北威县月考)已知关于x的一元二次方程x2-bx-2=0的一个解是x=1,则b的值是( )
A.1 B.-1
C.±1 D.2
9.已知m是方程x2+x-1=0的一个根,求代数式(m+1)2+(m+1)(m-1)的值.
10.若方程(m-1)x2+x+=0是关于x的一元二次方程,则下列结论正确的是 ( )
A.m≥2 B.m≤2
C.m≤2且m≠1 D.m≠1
11.已知m为方程x2+3x-2 022=0的根,那么m3+2m2-2 025m+2 022的值为( )
A.-2 022 B.0 C.2 022 D.4 044
12.(2023江苏盐城建湖汇杰中学月考)关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)中,a、b、c满足a+b+c=0和9a-3b+c=0,则该方程的根是 ( )
A.x=1或x=-3 B.x=1或x=3
C.x=-1或x=3 D.无法确定
13.(2022江苏南通启东二模)若关于x的一元二次方程ax2+2bx-2=0的一个根是x=2 022,则一元二次方程(x+2)2+bx+2b=1必有一根为( )
A.2 020 B.2 021 C.2 022 D.2 023
14.(2023辽宁沈阳大东期中)方程(m-2)+(5+m)x+3=0是关于x的一元二次方程,则m= .
15.(2022浙江衢州中考)将一个容积为360 cm3的包装盒剪开铺平,纸样如图所示.利用容积列出图中x满足的一元二次方程:
(不必化简).
16. (2023山西大同云冈月考)已知关于x的方程2(x+a)2+b=0的解是x=-2或x=1,求关于x的方程2(x-4+a)2+b=0的解.
17. (2023山东泰安新泰青云中学月考)先化简,再求值:÷,其中a是方程x2-x-1=0的根.
18.阅读理解:
定义:关于x的方程a1x2+b1x+c1=0(a1≠0,a1、b1、c1是常数)与a2x2+b2x+c2=0(a2≠0,a2、b2、c2是常数),若方程中的二次项系数、一次项系数、常数项分别满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个方程互为“对称方程”.比如:求方程2x2-3x+1=0的“对称方程”.这样思考:由方程2x2-3x+1=0可知a1=2,b1=-3,c1=1,根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,求出a2,b2,c2的值就能确定这个方程的“对称方程”.
请用以上方法解决下面的问题:
(1)关于x的方程x2-4x+3=0的“对称方程”是 ;
(2)若关于x的方程5x2+(m-1)x-n=0与-5x2-x=1互为“对称方程”,求(m+n)2的值.
答案:
17.1 一元二次方程
1.B解析:根据一元二次方程的概念判断,只有①④是一元二次方程.
②ax2+bx+c=0,当a=0时,该方程不是一元二次方程;
③+3x-5=0不是整式方程,故不是一元二次方程;
⑤(x-1)2+y2=2,方程中含有两个未知数,不是一元二次方程;
⑥(x-1)(x-3)=x2,方程整理后,未知数的最高次数是1,不是一元二次方程.
2.B 解析:由题意得m-1≠0,解得m≠1,故选B.
3.-1解析:∵方程(m-1)x|m|+1-2x=3是关于x的一元二次方程,∴|m|+1=2且m-1≠0,解得m=-1.
4.解:(1)当m2-1=1时,解得m=±,
此时该方程是一元一次方程;
当m-=0时,解得m=,
此时该方程是一元一次方程;
当m2-1=0时,解得m=±1,
此时该方程是一元一次方程.
综上,当m的值为±1,±,时,该方程是关于x的一元一次方程.
(2)由题意,得m2-1=2,且m-≠0,解得m=-,∴当m=-时,该方程是关于x的一元二次方程.
5.C解析:一元二次方程的一般形式是ax2+bx+c=0(a≠0),只有C符合.故选C.
6.C解析:方程x2+9=6x化为一般形式为x2-6x+9=0,故a=1,b=-6,c=9,故选C.
7.C解析:把x=3分别代入各方程,若方程左右两边相等,则方程的一个根是3.故选C.
8.B解析:把x=1代入方程x2-bx-2=0得1-b-2=0,解得b=-1.
9.解:把x=m代入方程得m2+m-1=0,即m2+m=1,则原式=m2+2m+1+m2-1=2(m2+m)=2.
10.D解析:∵(m-1)x2+x+=0是关于x的一元二次方程,∴m-1≠0,解得m≠1,故选D.
11.B解析:∵m为方程x2+3x-2 022=0的根,∴m2+3m-2 022=0,∴m2+3m=2 022,∴原式=m3+3m2-m2-3m-2 022m+2 022=m(m2+3m)-(m2+3m)-2 022m+2 022=2 022m-2 022-2 022m+2 022=0.
12.A解析:对于方程ax2+bx+c=0,当x=1时,a+b+c=0,当x=-3时,9a-3b+c=0,所以该方程的根为x=1或x=-3.故选A.
13.A解析:一元二次方程(x+2)2+bx+2b=1可变形为a(x+2)2+2b(x+2)-2=0,此方程可看成关于(x+2)的一元二次方程,因为关于x的一元二次方程ax2+2bx-2=0的一个根是x=2 022,所以关于(x+2)的一元二次方程a(x+2)2+2b(x+2)-2=0的一个根是x+2=2 022,所以x=2 020,所以一元二次方程(x+2)2+bx+2b=1必有一根为2 020.故选A.
14.-2解析:∵方程(m-2)+(5+m)x+3=0是关于x的一元二次方程,
∴m2-2=2,且m-2≠0,解得m=-2.
15.15x(10-x)=360解析:由题意可得长方体的高为15 cm,长为(20-2x)÷2=(10-x)cm,宽为x cm.则列出关于x的方程为15x(10-x)=360.
16.解:∵关于x的方程2(x+a)2+b=0的解是x=-2或x=1,∴关于x的方程2(x-4+a)2+b=0的解满足x-4=-2或x-4=1,∴x1=2,x2=5.
17.解:÷
=÷
=·==,
∵a是方程x2-x-1=0的根,
∴a2-a-1=0,∴a2-a=1,∴原式==1.
18.解:(1)方程x2-4x+3=0的“对称方程”是-x2-4x-3=0.
(2)-5x2-x=1,移项,得-5x2-x-1=0.∵方程5x2+(m-1)x-n=0与-5x2-x-1=0互为“对称方程”,∴m-1=-1,-n+(-1)=0,解得m=0,n=-1,∴(m+n)2=(0-1)2=1.
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