内容正文:
22.2 一元二次方程的解法
课程标准
学习目标
①一元二次方程的解法;
②一元二次方程的判别式;
③一元二次方程的根与系数的关系;
1.掌握一元二次方程的解法.
2.掌握一元二次方程的根的判别式及根与系数的关系.
3.会用换元法及配方法解决问题.
知识点01 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.
【即学即练1】
1.用直接开平方法解下列方程:
(1) (2).
知识点02 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.
【即学即练1】
1.解方程:
(1). (2);
知识点03 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.
【即学即练1】
1.用配方法解下列方程:
(1); (2).
知识点04 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.
【即学即练1】
1.解方程:.
知识点05 换元法
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.
【即学即练1】
1..
知识点06 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.
【即学即练1】
1.下列一元二次方程中,有两个不相等实数根的是( )
A. B. C. D.
知识点07 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.
【即学即练1】
1.用配方法说明,无论取何值,代数式的值总小于0.
知识点08 一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)
1.一元二次方程的根与系数的关系
如果一元二次方程的两个实数根是,
那么,.
注意它的使用条件为a≠0, Δ≥0.
2.一元二次方程的根与系数的关系的应用
(1)验根.不解方程,利用根与系数的关系可以检验两个数是不是一元二次方程的两个根;
(2)已知方程的一个根,求方程的另一根及未知系数;
(3)不解方程,可以利用根与系数的关系求关于x1、x2的对称式的值.此时,常常涉及代数式的一些重要变形;如:
①;
②;
③;
④;
⑤;
⑥;
⑦;
【即学即练1】
1.设,是方程的两个根,求下列各式的值.
(1); (2).
题型01 直接开平方法解一元二次方程
【典例1】解方程:.
【变式1】已知方程的解也是方程的一个解,则m的值是( )
A.2 B. C. D.
【变式2】若,则等于( )
A.4 B. C. D.或4
【变式3】方程的一个较小的根为 .
【变式4】解方程:.
题型02 因式分解法解一元二次方程
【典例1】关于的一元二次方程的根是( )
A. B.0 C.1和2 D.和2
【变式1】已知一元二次方程的两根分别为,,则这个方程不可能为( )
A. B. C. D.
【变式2】方程的解是 .
【变式3】一元二次方程的较大的根是 .
【变式4】解一元二次方程:.
题型03 配方法解一元二次方程
【典例1】解方程:(用配方法)
【变式1】用配方法解一元二次方程配方后得到的方程是( )
A. B. C. D.
【变式2】用配方法解下列方程,其中应在方程两边同时加上4的是( )
A. B. C. D.
【变式3】把关于的一元二次方程 配方,得 ,则 .
【变式4】解方程:
题型04 公式法解一元二次方程
【典例1】解方程:;
【变式1】解方程:;
【变式2】解方程:;
【变式3】解方程:.
【变式4】解方程:.
题型05 换元法
【典例1】如果实数x满足,那么的值是 .
【变式1】用换元法解方程时,设,则原方程可化为关于的方程是( )
A. B. C. D.
【变式2】已知实数、满足等式,则 .
【变式3】已知方程,如果设,那么原方程转化为关于y的整式方程为 .
【变式4】解方程:.
题型06 根的判别式
【典例1】关于x的一元二次方程 的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.实数根的个数由m的值确定
【变式1】一元二次方程的实数根有( )
A.1个 B.2个 C.0个 D.无数个
【变式2】关于x的一元二次方程有实数根,那么a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3】若关于的方程有实数根,则的取值范围是 .
【变式4】设是方程的两个根,且,则的值为 .
题型07 配方法的应用
【典例1】无论x取任何实数,代数式都有意义,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】已知、是实数,,.则、的大小关系是( )
A. B. C.< D.>
【变式2】已知x为全体实数,则的最大值为 .
【变式3】若,则M的最小值为 .
【变式4】阅读以下材料:配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如:分解因式;
再例如:求代数式的最小值,.可知当时,有最小值,最小值是.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)代数式的最大值为________;
(2)已知:,,求代数式的值.
题型08 一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)
【典例1】设,是一元二次方程的两个根,则 .
【变式1】若,是方程的两个根,则( )
A. B. C. D.
【变式2】已知方程的两个实数根分别为,,则式子的值等于( )
A. B.0 C.2 D.6
【变式3】已知关于的一元二次方程的两个实数根分别为和,则的值为 .
【变式4】已知关于的方程有两个不相等的实数根,.
(1)求的取值范围;
(2)若,求的值.
1.一元二次方程的根为( )
A. B. C., D.
2.三角形两边长分别为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
3.用配方法解一元二次方程时,将它化为的形式,则的值为( )
A.3 B.0 C. D.
4.已知点的坐标为,则点到直线的距离最小值为( )
A. B.1 C.2 D.3
5.若是一元二次方程的根,则( )
A. B.4 C.2 D.0
6.关于x的一元二次方程 中a,b,c满足,则方程根的情况说法最恰当的是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.有实数根 D.没有实数根
7.若关于x的方程有实数根,则m的取值范围是( )
A. B. C.且 D.且
8.若关于的方程的解为,,则方程的解为( )
A. B. C. D.
9.设是关于x的一元二次方程的两个实数根,且,则m的值为( )
A.1 B. C.3或 D.1或
10.一元二次方程的根的情况是( )
A.只有一个实数 B.有两个相等的实数根
C.根有两个不相等的实数根 D.没有实数根
二、填空题
11.写出方程的一个解 .
12.解方程: .
13.若方程能配方成的形式,则直线不经过的象限是 .
14.多项式有最 值为 .
15.用公式法解方程,计算 .
16.若一次函数的图像经过第一、二、四象限,则方程有 个根.
17.关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 .
18.设、是一元二次方程的两个根,且,则 .
三、解答题
19.用指定的方法解方程:
(1)(用配方法) (2)(用公式法)
(3)(用因式分解法) (4)(用适当的方法)
20.已知关于x的一元二次方程.
(1)当时,解这个方程;
(2)试判断这个一元二次方程根的情况,并说明理由;
(3),是这个方程的两个实数根,若n、t为正整数,且,求n的值.
21.关于的方程.
(1)已知,异号,试说明此方程根的情况;
(2)若该方程的根是,,试求方程的根.
22.有一个定理:若、是一元二次方程,、、为系数且为常数)的两个实数根,则、,这个定理叫做韦达定理.如:、是方程的两个实数根,则、.若,是方程的两个实根.试求:
(1)与的值(用含有的代数式表示);
(2)的值(用含有的代数式表示);
(3)若,试求的值.
23.学习了公式法后,老师向同学们提出了如下问题:
①将多项式因式分解:
①
②求多项式的最小值.
②由①,得,因为,所以.所以,当时,的值最小,且最小值为.
请你运用上述方法解决下列问题:
(1)将多项式因式分解;
(2)求多项式的最小值:
24.阅读材料:为解方程,我们可以将视为一个整体,然后设,将原方程化为①,解得.
当时,.
当时,.
原方程的解为.
由原方程得到①的过程,利用换元法达到了简化方程的目的,体现了整体转化的数学思想.
阅读后解答问题:
(1)利用上述材料中的方法解方程:;
(2)已知一元二次方程的两根分别为,求方程的两根.
25.阅读感悟:
已知方程,求一个一元二次方程,使它的根分别是已知方程根的2倍.
解:设所求方程的根为,则.所以.
把代入已知方程,得.
化简,得,
故所求方程为.
这种利用方程的代换求新方程的方法,我们称为“换元法”.
请用阅读材料提供的“换元法”求新方程(要求:把所求方程化为一般形式.
解决问题:
(1)已知方程,求一个一元二次方程,使它的根分别比已知方程的根大1.则所求方程为:______;
(2)方程的两个根与方程______的两个根互为倒数.
(3)已知关于的一元二次方程的两个实数根分别为1和,求关于的一元二次方程的两个实数根.
(
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22.2 一元二次方程的解法
课程标准
学习目标
①一元二次方程的解法;
②一元二次方程的判别式;
③一元二次方程的根与系数的关系;
1.掌握一元二次方程的解法.
2.掌握一元二次方程的根的判别式及根与系数的关系.
3.会用换元法及配方法解决问题.
知识点01 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.
【即学即练1】
1.用直接开平方法解下列方程:
(1) (2).
【答案】(1);(2)
【分析】本题主要考查一元二次方程的解法,熟练掌握利用直接开平方法求解方程是解题的关键;
(1)根据直接开平方法可进行求解方程;
(2)根据直接开平方法可进行求解方程
【详解】(1)解:移项,得,
根据平方根的意义,得,
即.
(2)解:移项,得,
两边同除以3,得,
根据平方根的意义,得,
即.
知识点02 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.
【即学即练1】
1.解方程:
(1). (2);
【答案】(1)或;(2)或
【分析】本题考查了解一元二次方程,解题的关键是运用因式分解法来解答.
(1)先把方程的右边化为,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,即可求出结果.
(2)先把方程的右边化为,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,即可求出结果.
【详解】(1)解:
,即:或,
∴或;
(2)解:,
,
,即: 或,
∴或.
知识点03 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.
【即学即练1】
1.用配方法解下列方程:
(1); (2).
【答案】(1);(2)原方程无实数根
【分析】本题主要考查一元二次方程的解法,熟练掌握配方法解方程是解题的关键;
(1)由题意易得,然后进行配方即可求解;
(2)由题意易得,则有,然后进行配方即可求解
【详解】(1)解:移项,得,
配方,得,即,
.
(2)解:移项,得.
二次项系数化为1,得.
配方,得,即.
因为任何实数的平方都不会是负数,所以原方程无实数根.
知识点04 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.
【即学即练1】
1.解方程:.
【答案】
【分析】本题考查了解一元二次方程,根据公式法解一元二次方程,即可求解.
【详解】解:
∴,
∴
解得:
知识点05 换元法
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.
【即学即练1】
1..
【答案】或
【分析】本题考查了解一元二次方程的方法,将看作一个整体,设,利用因式分解法求得的值,进而即可求得.
【详解】解:设,则原方程即,
∴,
∴或,
解得或,
∴或,
解得,或.
知识点06 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.
【即学即练1】
1.下列一元二次方程中,有两个不相等实数根的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查根的判别式,解题的关键是掌握一元二次方程的根与的关系:①当时,方程有两个不相等的两个实数根;②当时,方程有两个相等的两个实数根;③当时,方程无实数根,根据判别式的值与方程的解的个数间的关系即可得出答案.
【详解】A、的根的判别式,方程有两个相同的实数根,不符合题意
B、的根的判别式,方程没有实数根,不符合题意;
C、的根的判别式,方程没有实数根,不符合题意;
D、的根的判别式,方程有两个不相等的实数根,符合题意.
故选:D.
知识点07 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.
【即学即练1】
1.用配方法说明,无论取何值,代数式的值总小于0.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查配方的应用,将配方,先把二次项系数化为1,然后再加上一次项系数一半的平方,然后根据配方后的形式,再根据这一性质即可证得.
【详解】证明:,
,
,
,
无论为何实数,代数式的值总小于零.
知识点08 一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)
1.一元二次方程的根与系数的关系
如果一元二次方程的两个实数根是,
那么,.
注意它的使用条件为a≠0, Δ≥0.
2.一元二次方程的根与系数的关系的应用
(1)验根.不解方程,利用根与系数的关系可以检验两个数是不是一元二次方程的两个根;
(2)已知方程的一个根,求方程的另一根及未知系数;
(3)不解方程,可以利用根与系数的关系求关于x1、x2的对称式的值.此时,常常涉及代数式的一些重要变形;如:
①;
②;
③;
④;
⑤;
⑥;
⑦;
【即学即练1】
1.设,是方程的两个根,求下列各式的值.
(1); (2).
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,掌握韦达定理是解题的关键.
(1)根据韦达定理可得,,代入变形后的代数式求解即可.
(2)根据韦达定理可得,,代入变形后的代数式求解即可.
【详解】(1)解:∵,是方程的两个根,
∴,
∴
;
(2);
题型01 直接开平方法解一元二次方程
【典例1】解方程:.
【答案】或
【分析】本题考查了解一元二次方程—直接开平方法,解题的关键是熟练掌握平方根的定义,
方程两边同时除以4,再利用平方根的定义即可求解;
【详解】解:
或,
解得或.
【变式1】已知方程的解也是方程的一个解,则m的值是( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,解一元一次方程,方程的解等知识点,先求出方程的解,再把x的值代入方程,求出m的值即可,先求出x的值,再代入方程是解决此问题的关键.
【详解】,
解得:,
把代入方程得:
,解得:,故选:C.
【变式2】若,则等于( )
A.4 B. C. D.或4
【答案】D
【分析】用直接开方法求解即可,
本题考查了,直接开方法解一元二次方程,解题的关键是:熟练掌握直接开方法.
【详解】解:∵
∴
∴或,
∴或,
故选:.
【变式3】方程的一个较小的根为 .
【答案】
【分析】本题考查了解一元二次方程通过直接开平方法解得,则易求该方程的两个根,通过比较即可知该方程的较小的根为.
【详解】解:由原方程,得
,
解得,,.
,即
,即方程的一个较小的根为.
故答案为:.
【变式4】解方程:.
【答案】
【分析】本题考查了解一元二次方程,直接用开平方法求解即可,掌握解一元二次方程的方法是解题的关键.
【详解】解:,
∴,
∴,
∴.
题型02 因式分解法解一元二次方程
【典例1】关于的一元二次方程的根是( )
A. B.0 C.1和2 D.和2
【答案】D
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,先移项,然后利用因式分解法解方程即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴或,
解得或,
故选:D.
【变式1】已知一元二次方程的两根分别为,,则这个方程不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了一元二次方程的根,分别求出各选项中方程的根,然后再根据一元二次方程的根的定义进行判断即可得到答案.
【详解】解:A、,解得:,,符合题意;
B、,解得:,,不符合题意;
C、,解得:,,不符合题意;
D、,解得:,,不符合题意;
故选:D.
【变式2】方程的解是 .
【答案】,
【分析】本题考查了解一元二次方程中的因式分解法: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.
直接利用因式分解法解方程即可.
【详解】解:,
或,
所以,
故答案为:,
【变式3】一元二次方程的较大的根是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了用因式分解法解一元二次方程,先运用因式分解法解一元二次方程,再根据两根的大小得到较大的根,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.
【详解】解:
或,
解得,,
较大的根是,
故答案为:.
【变式4】解一元二次方程:.
【答案】
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,掌握运用因式分解法解一元二次方程成为解题的关键.直接运用因式分解法解一元二次方程即可.
【详解】解:,
,
或,
所以.
题型03 配方法解一元二次方程
【典例1】解方程:(用配方法)
【答案】
【分析】此题考查了配方法解一元二次方程,把方程变形为,开平方得到,解一元一次方程即可得到答案.
【详解】解:
∴
则
∴
开平方得,
解得
【变式1】用配方法解一元二次方程配方后得到的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了一元二次方程的配方法.把常数项移到等式右边后,利用完全平方公式配方得到结果,即可做出判断.
【详解】解:,
移项得:,
配方得:,
整理得:,
故选:D.
【变式2】用配方法解下列方程,其中应在方程两边同时加上4的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了配方法解一元二次方程的问题,掌握配方法的应用是解题的关键.
【详解】解:A、应在方程左右两边同时加上1,故不符题意;
B、应在方程左右两边同时加上4,故符题意;
C、原方程移项得,应在方程左右两边同时加上1,故不符题意;
D、应在方程左右两边同时加上1,故不符题意;
故答案为:B.
【变式3】把关于的一元二次方程 配方,得 ,则 .
【答案】
【分析】本题考查了配方法解一元二次方程;把常数项c移项后,在左右两边同时加上一次项系数8的一半的平方得,进而得出,即可求解.
【详解】解:
配方,得
∴,
∴
∴,
故答案为:.
【变式4】解方程:
【答案】,
【分析】本题考查了配方法解一元二次方程.根据配方法解一元二次方程即可.
【详解】解:配方得,即,
开方得,
,
∴,.
题型04 公式法解一元二次方程
【典例1】解方程:;
【答案】,;
【分析】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方法和步骤是解题关键.利用公式法解该一元二次方程即可;
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∴,;
【变式1】解方程:;
【答案】;
【分析】本题考查的是一元二次方程的解法,掌握相应的解法步骤是解本题的关键;先计算,再利用公式法解方程即可;
【详解】解:
∵,,,
∴
∴
∴
【变式2】解方程:;
【答案】,;
【分析】此题考查了解一元二次方程,熟练掌握解法是解题的关键.利用公式法解一元二次方程即可;
【详解】解:,
,,,
则,
,
即,;
【变式3】解方程:.
【答案】,
【分析】本题考查了解一元二次方程,熟练掌握知识点、正确计算是解题的关键.利用公式法解一元二次方程即可.
【详解】解:,
,,,
,
,
解得:,.
【变式4】解方程:.
【答案】,.
【分析】本题考查解一元二次方程,掌握解方程的步骤与方法,根据方程的特点,选择合适的方法解方程是解决问题的关键.利用公式法解方程即可.
【详解】解:,
其中,
∴,
∴,
,.
题型05 换元法
【典例1】如果实数x满足,那么的值是 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了用换元法解一元二次方程、解分式方程,利用完全平方公式把方程变形是解题的关键.
利用完全平方公式把方程变形为,利用换元法,设,则,转化为解一元二次方程,求出可能的值,分别得出分式方程,计算检验是否有解,即可得出答案.
【详解】解:∵,
∴,
设,则,
因式分解得:,
∴或,
解得:或,
当时,则,
整理得:,
∴,
解得:,,
经检验,,都是方程的解,
∴的值为;
当时,则,
整理得:,
,
∴时,方程无解.
综上所述,的值为,
故答案为:.
【变式1】用换元法解方程时,设,则原方程可化为关于的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了用换元法解分式方程,能正确换元是解此题的关键.设,则原方程化为,再整理即可.
【详解】解:,
设,则原方程化为:,
,
,
故选:.
【变式2】已知实数、满足等式,则 .
【答案】
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,关键是把看成一个整体来计算,即换元法思想.
将看作一个整体,然后用换元法解方程即可.
【详解】解:设,则有:
,
解得,;
,
故.
故答案为:4.
【变式3】已知方程,如果设,那么原方程转化为关于y的整式方程为 .
【答案】
【分析】本题考查了换元法解分式方程,熟练掌握换元法是解题的关键;根据还原法求解即可;
【详解】方程,如果设,
则,
,
故答案为:;
【变式4】解方程:.
【答案】
【分析】本题考查了换元法解可以化为一元二次方程的分式方程等知识.设,原方程变为,解得或.再分别代入,求出,或或,代入最简公分母进行检验即可求解.
【详解】解:设,则,
原方程变为,
去分母得:,
解得或.
当时,去分母得:,
解得:;
当时,去分母得:,
解得:或,
检验:当时,,当或时,,
∴分式方程的解为.
题型06 根的判别式
【典例1】关于x的一元二次方程 的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.实数根的个数由m的值确定
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程的判别式,根据分别对应的是有两个不相等的实数根、有两个相等的实数根、没有实数根,据此列式计算,即可作答.
【详解】解:∵
∴,
∴有两个不相等的实数根,
故选:A
【变式1】一元二次方程的实数根有( )
A.1个 B.2个 C.0个 D.无数个
【答案】B
【分析】本题考查了根的判别式,掌握判别式是解题的关键.计算出方程的进行判断即可,当时,方程有两个实数根,时,方程无实数根.
【详解】解:,
∴方程有两个不相等的实数根,
故选:B.
【变式2】关于x的一元二次方程有实数根,那么a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了根的判别式:一元二次方程的根与有如下关系: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.
根据根的判别式的意义得到,然后解不等式即可.
【详解】解:根据题意得,
解得,
即的取值范围为.
故选:A.
【变式3】若关于的方程有实数根,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了一元二次方程的根的判别式的应用,熟练掌握相关知识是解题关键.分和两种情况,分别求解即可.
【详解】解:对于关于的方程,
当时,可有,解得;
当时,该方程为一元二次方程,
则有,
解得,
∴的取值范围是.
故答案为:.
【变式4】设是方程的两个根,且,则的值为 .
【答案】
【分析】因为,所以利用根的判别式计算即可.本题主要考查了一元二次方程根的判别式,解题的关键是熟记根的判别式.
【详解】解:,
,
解得.
故答案为:.
题型07 配方法的应用
【典例1】无论x取任何实数,代数式都有意义,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了二次根式有意义的条件.根据二次根式有意义的条件,即可求解.
【详解】解:∵,且无论x取任何实数,代数式都有意义,
∴,
∴.
故选:A
【变式1】已知、是实数,,.则、的大小关系是( )
A. B. C.< D.>
【答案】B
【分析】判断、的大小关系,把进行整理,判断结果的符号可得、的大小关系.考查了配方法的应用;关键是根据比较式子的大小进行计算;通常是让两个式子相减,若为正数,则被减数大;反之减数大.
【详解】解:,
,,
,
,
故选:B
【变式2】已知x为全体实数,则的最大值为 .
【答案】
【分析】本题考查配方法的应用,利用配方法,将多项式进行转化,再根据完全平方的非负性进行求解即可.
【详解】解:,
∵,
∴;
∴的最大值为.
【变式3】若,则M的最小值为 .
【答案】2
【分析】本题考查了因式分解和配方法,将原式分解成平方的形式,即可解答,熟知用完全平方式进行进行因式分解是解题的关键.
【详解】解:,
,
,
当时,原式取最小值2,
故答案为:2.
【变式4】阅读以下材料:配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如:分解因式;
再例如:求代数式的最小值,.可知当时,有最小值,最小值是.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)代数式的最大值为________;
(2)已知:,,求代数式的值.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查因式分解的应用、非负数的性质、完全平方公式的应用,
(1)先配方,然后根据完全平方式的非负性求最大值即可;
(2)由完全平方公式可得,代入可得,然后由完全平方式的非负性可得,,即可得解.
掌握非负数性质及完全平方公式是解题的关键,解题时要注意配方法的步骤,注意在变形的过程中不要改变式子的值.
【详解】(1)解:∵
,
∴当时,有最大值,最大值为,
∴代数式的最大值为,
故答案为:;
(2)∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴代数式的值为.
题型08 一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)
【典例1】设,是一元二次方程的两个根,则 .
【答案】
【分析】此题主要考查了根与系数的关系,由,是一元二次方程的两个根,得出,,再把变形为,即可求出答案.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两个根,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式1】若,是方程的两个根,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了根与系数的关系,直接利用根与系数的关系对各选项进行判断即可,若,是方程的两个根, 则,.
【详解】解:∵,是方程的两个根,
∴,,
故选:D.
【变式2】已知方程的两个实数根分别为,,则式子的值等于( )
A. B.0 C.2 D.6
【答案】B
【分析】本题主要考查一元二次方程根与系数的关系,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解题的关键;由题意易得,然后展开代入求解即可.
【详解】解:由可得:,
∴;
故选B.
【变式3】已知关于的一元二次方程的两个实数根分别为和,则的值为 .
【答案】6
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,若,为方程的两个根,则,与系数的关系式:,.由题意知,,,代入求解即可.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,
故答案为:6.
【变式4】已知关于的方程有两个不相等的实数根,.
(1)求的取值范围;
(2)若,求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据方程有两个不相等的实数根,得出,列出不等式求解即可;
(2)根据一元二次方程根与系数的关系得出,,然后代入,列出方程求解即可.
本题主要考查了一元二次方程根的判别式,以及一元二次方程根于系数的关系,解题的关键是掌握当时,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,方程没有实数根;以及一元二次方程根与系数关系:.
【详解】(1)关于的方程有两个不相等实数根,,
,
;
(2),,,
,
,
,
解得:或或,
,
.
1.一元二次方程的根为( )
A. B. C., D.
【答案】A
【分析】本题考查解一元二次方程,运用直接开方法求解即可.
【详解】解:,
直接开方得:,
∴,
故选:A.
2.三角形两边长分别为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.
3.用配方法解一元二次方程时,将它化为的形式,则的值为( )
A.3 B.0 C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了配方法解一元二次方程,先把常数项移到方程右边,再把方程两边同时加上一次项系数一半的平方进行配方,据此求出m、n的值即可得到答案.
【详解】解:
,
∴,
∴,
故选:D.
4.已知点的坐标为,则点到直线的距离最小值为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】考查了配方法的应用,非负数的性质,坐标与图形性质,关键是得到点到直线的距离是.
点到直线的距离是,利用配方法即可得到点到直线的最小值.
【详解】解:点到直线的距离是,
当时,点到直线的最小值为1.
故选:B.
5.若是一元二次方程的根,则( )
A. B.4 C.2 D.0
【答案】D
【分析】本题主要考查解一元二次方程----公式法,利用求根公式判断即可
【详解】解:∵是一元二次方程方程的根,
∴,,,
∴,
故选:D
6.关于x的一元二次方程 中a,b,c满足,则方程根的情况说法最恰当的是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.有实数根 D.没有实数根
【答案】C
【分析】本题考查了根据判别式判断一元二次方程根的情况,把数值代入,且结合,进行化简计算即可作答.
【详解】解:∵a,b,c满足,
,
,
即,
∴方程有实数根.
故选C.
7.若关于x的方程有实数根,则m的取值范围是( )
A. B. C.且 D.且
【答案】A
【分析】本题考查一元二次方程的解的情况,分为时,是一元一次方程有解,时,方程为一元二次方程,要求,根据两种情况解题即可.
【详解】解:当时,即,这时方程为,解得;
当时,方程为一元二次方程,则,
解得且,
综上所述,m的取值范围是,
故选A.
8.若关于的方程的解为,,则方程的解为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查的是根据已知方程的解,求新方程的解,掌握换元法是解决此题的关键.设方程中,,根据已知方程的解,即可求出关于t的方程的解,然后根据即可求出结论.
【详解】解:设方程中,
则方程变为
∵关于的方程的解为,,
∴关于的方程的解为,,
∴对于方程,或,
解得:,,
故选B.
9.设是关于x的一元二次方程的两个实数根,且,则m的值为( )
A.1 B. C.3或 D.1或
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,解一元二次方程,一元二次方程根的判别式,解题的关键是掌握一元二次方程根与系数关系:.
先根据一元二次方程根与系数的关系得出,再得出,得出关于m的一元二次方程,求解,再根据判别式检验即可.
【详解】解:∵是关于x的一元二次方程的两个实数根,
∴,
∵,
∴,
整理得:,
,
解得:或,
当时,原方程为,,
则原方程有实数根,符合题意;
当时,原方程为,,
则原方程无实数根,不符合题意;
综上:.
故选:A.
10.一元二次方程的根的情况是( )
A.只有一个实数 B.有两个相等的实数根
C.根有两个不相等的实数根 D.没有实数根
【答案】C
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,熟知根的判别式与一元二次方程根的关系式解题的关键.
先把一元二次方程化为一般式,然后利用根的判别式求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
即,
∴根的判别式,
∴方程有两个不相等的实数根,
故选.
二、填空题
11.写出方程的一个解 .
【答案】或
【分析】本题考查了一元二次方程的解,利用直接开平方法解方程即可求解,掌握解一元二次方程的方法是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴或,
故答案为:或.
12.解方程: .
【答案】,
【分析】此题主要考查了分解因式法解一元二次方程,正确分解因式是解题关键.首先移项进而提取公因式,进而分解因式求出即可.
【详解】解:
,
,
解得:,.
故答案为:,.
13.若方程能配方成的形式,则直线不经过的象限是 .
【答案】第二象限
【分析】本题考查了解一元二次方程和一次函数的图象与系数的关系,先配方,求出、的值,再根据一次函数的图象与系数的关系得出即可.
【详解】解:
∴
∴
∴
∴
∴直线为,
∵
∴图象不经过第二象限,
故答案为:第二象限.
14.多项式有最 值为 .
【答案】 大 2
【分析】本题考查了配方法求最值,解题的关键是配方成完全平方公式.
对代数式进行两次配方得到,即可求解.
【详解】解:
∵,,
∴
当时,取得最大值2.
15.用公式法解方程,计算 .
【答案】13
【分析】本题考查了公式法解一元二次方程,根据一般式,直接把数值代入,进行计算,即可作答.
【详解】解:∵
∴
故答案为:13
16.若一次函数的图像经过第一、二、四象限,则方程有 个根.
【答案】两
【分析】本题主要考查了一元二次方程的解、一次函数的图象和性质等知识点,先根据一次函数的性质得到,再计算判别式的值得到,则,然后根据判别式的意义判断方程根的情况,熟练掌握其性质是解决此题的关键.
【详解】∵一次函数(k、b为常数)的图象经过第一、二、四象限,
∴,
∵,
∵,
∴,即,
∴方程有两个不相等的实数根.
故答案为:两.
17.关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了根的判别式,牢记当时,方程有两个不相等的实数根是解题的关键;根据根的判别式,即可得出关于m的一元一次不等式,解之即可得出m的取值范围.
【详解】关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,
,
解得:,
故答案为:.
18.设、是一元二次方程的两个根,且,则 .
【答案】5
【分析】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,解一元二次方程,由一元二次方程根与系数的关系得出,再利用因式分解法解一元二次方程,最后代入计算即可得出答案,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解此题的关键.
【详解】解:、是一元二次方程的两个根,且,
,
原方程为,
解得:,,
,
故答案为:.
三、解答题
19.用指定的方法解方程:
(1)(用配方法) (2)(用公式法)
(3)(用因式分解法) (4)(用适当的方法)
【答案】(1),;(2);(3);(4)
【分析】本题考查了解一元二次方程,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)运用配方法解方程,先移项再配方,然后开方即可作答.
(2)先化为一般式,再根据算出,以及代入进行化简,即可作答.
(3)先移项,再提取公因式,令每个因式为0,进行解出的值,即可作答.
(4)先移项,再提取公因式,令每个因式为0,进行解出的值,即可作答.
【详解】(1)解:
移项,得
配方,得,即
∴
解得,;
(2)解:
∴
解得;
(3)解:
则
解得;
(4)解:
∴
解得.
20.已知关于x的一元二次方程.
(1)当时,解这个方程;
(2)试判断这个一元二次方程根的情况,并说明理由;
(3),是这个方程的两个实数根,若n、t为正整数,且,求n的值.
【答案】(1),;(2)方程有两个实数解.理由见详解;(3)的值为1或2
【分析】(1)利用因式分解法解方程;
(2)先计算根的判别式的值得到△,利用根的判别式的意义即可解答;
(3)先利用公式法解方程得或,由于,所以或,当,则,利用整除性得当时,;当时,;当时,.
本题考查了根与系数的关系:若,是一元二次方程的两根时,,.也考查了根的判别式.
【详解】(1)解:当时,原方程化为,
,
或,
∴,;
(2)解:方程有两个实数解.
理由如下:
,
当时,,方程有两个相等的实数解;
当时,,方程有两个不相等的实数解;
综上所述,方程有两个实数解;
(3)依题意,解方程得或,
,
或,
当时,,
、为正整数,
当时,;当时,;
当时,,
综上所述,的值为1或2.
21.关于的方程.
(1)已知,异号,试说明此方程根的情况;
(2)若该方程的根是,,试求方程的根.
【答案】(1)理由见解析;(2)或
【分析】本题考查根的判别式,根与系数的关系,解一元二次方程—因式分解法,
(1)根据判别式公式得出,结合,异号,得到的正负情况,即可得到答案;
(2)根据一元二次方程根与系数的关系,把和用表示出来,代入方程,整理后,解之即可;
解题的关键:(1)正确掌握根的判别式公式,(2)正确掌握根与系数的关系,解一元二次方程的方法.
【详解】(1)解:根据题意得:,
∵,异号,,,
∴,
∴此方程有两个不等实数根;
(2)∵关于的方程的根是,,
∴,,
∴,,
∵方程,
∴,即,
∴,
∴或,
解得:或,
∴方程的根为或.
22.有一个定理:若、是一元二次方程,、、为系数且为常数)的两个实数根,则、,这个定理叫做韦达定理.如:、是方程的两个实数根,则、.若,是方程的两个实根.试求:
(1)与的值(用含有的代数式表示);
(2)的值(用含有的代数式表示);
(3)若,试求的值.
【答案】(1),;(2);(3)或
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系以及根的判别式.
()根据根与系数的关系可得,即可;
()由,将(1)代入即可解答;
()由,将(1)代入即可得方程:即可解答.
【详解】(1)解:∵,是方程的两个实根,
∴,;
(2)解:∵,,
∴;
(3)解:∵,,
∴,
∵,
解得:,,
当时,原方程为:,,符合题意;
当时,原方程为:,,符合题意;
∴的值为或.
23.学习了公式法后,老师向同学们提出了如下问题:
①将多项式因式分解:
①
②求多项式的最小值.
②由①,得,因为,所以.所以,当时,的值最小,且最小值为.
请你运用上述方法解决下列问题:
(1)将多项式因式分解;
(2)求多项式的最小值:
【答案】(1);(2);
【分析】本题考查利用公式法因式分解、平方的非负性,
(1)利用公式法先把多项式变形成完全平方公式进行因式分解,再利用平方差公式进行因式分解即可求解;
(2)先利用题目中的方法进行因式分解可得,再根据平方的非负性求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:,
,
,
∴多项式的最小值.
24.阅读材料:为解方程,我们可以将视为一个整体,然后设,将原方程化为①,解得.
当时,.
当时,.
原方程的解为.
由原方程得到①的过程,利用换元法达到了简化方程的目的,体现了整体转化的数学思想.
阅读后解答问题:
(1)利用上述材料中的方法解方程:;
(2)已知一元二次方程的两根分别为,求方程的两根.
【答案】(1);(2)和
【分析】本题主要考查换元法解一元二次方程,熟练掌握换元法和一元二次方程的解法是关键,体现了整体转化的数学思想.
(1)设,用代替方程中的,然后解关于的一元二次方程,然后再来求关于的一元二次方程即可;
(2)根据已知方程的解,得出或,求出的值即可.
【详解】(1)令,则,
或,
解得或.
当时,,
即,
解得.
当时,,
即,解得.
综上,原方程的解为.
(2)一元二次方程的两根分别为,
方程中或.解得:或.
即方程的两根分别是和.
25.阅读感悟:
已知方程,求一个一元二次方程,使它的根分别是已知方程根的2倍.
解:设所求方程的根为,则.所以.
把代入已知方程,得.
化简,得,
故所求方程为.
这种利用方程的代换求新方程的方法,我们称为“换元法”.
请用阅读材料提供的“换元法”求新方程(要求:把所求方程化为一般形式.
解决问题:
(1)已知方程,求一个一元二次方程,使它的根分别比已知方程的根大1.则所求方程为:______;
(2)方程的两个根与方程______的两个根互为倒数.
(3)已知关于的一元二次方程的两个实数根分别为1和,求关于的一元二次方程的两个实数根.
【答案】(1);(2);(3)2025和2022
【分析】本题考查了解一元二次方程,理解题意,熟练掌握换元法是解此题的关键.
(1)仿照例子,写出已知方程和所求方程的根的关系,进行替换,化简可得所求方程;
(2)仿照例子,写出已知方程和所求方程的根的关系,进行替换,化简可得所求方程;
(3)由(2)可得:关于的一元二次方程的根与关于的一元二次方程的根互为倒数,可求出关于的一元二次方程的两个实数根,即可得解.
【详解】(1)解:设所求方程的根为,则,
,
把代入已知方程得:,
化简得:,
故答案为:;
(2)解:设所求方程的根为,则,
,
把代入已知方程得:,
化简得:,
故答案为:;
(3)解:,
,
由(2)可得:关于的一元二次方程的根与关于的一元二次方程的根互为倒数,
,
关于的一元二次方程的两个实数根分别为1和,
关于的一元二次方程的两个实数根分别为和,
或,
解得:或,
关于的一元二次方程的两个实数根分别为或.
(
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