内容正文:
专题05降次思想在求代数式的值及方程、函数中的应用
题型01利用降次思想解一元二次方程
类型1开方降次法
【典例分析】
【例1-1】(24-25九年级上·全国·假期作业)(1);
(2).
【例1-2】(23-24九年级上·广东汕尾·期中)选用适当的方法解方程:
【例1-3】(23-24九年级上·湖南常德·期末)解方程:
【变式演练】
【变式1-1】(23-24九年级上·江苏常州·阶段练习)计算:.
【变式1-2】(23-24九年级上·江西萍乡·期末)解方程:
【变式1-3】(23-24九年级上·青海西宁·阶段练习)解方程:.
类型2配方降次法
【典例分析】
【例2-1】(23-24九年级上·北京东城·期中)解下列一元二次方程
【例2-2】(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习)解下列方程:;
【例2-3】(23-24九年级上·吉林白山·阶段练习)解方程:.
【变式演练】
【变式2-1】(23-24九年级上·贵州黔东南·阶段练习)解方程:;
【变式2-2】(23-24九年级上·山西太原·期中)解下列方程:;
【变式2-3】(23-24九年级上·吉林长春·阶段练习)用配方法解方程:.
类型3因式分解降次法
【典例分析】
【例3-1】(23-24九年级上·湖南怀化·期中)选用适当的方法解下列方程.
(1); (2).
【例3-2】(23-24九年级上·重庆江津·期中)解方程:
(1) (2)
【例3-3】(24-25九年级上·全国·单元测试)解方程:
(1). (2)
(3)
【变式演练】
【变式3-1】(23-24九年级上·山西太原·期中)解下列方程:.
【变式3-2】(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习)解下列方程:.
【变式3-3】(23-24九年级上·河南许昌·阶段练习)解方程.
(1); (2).
题型02利用降次思想解高次方程
【典例分析】
【例4-1】(23-24九年级上·湖北·阶段练习)“降次”是解一元二次方程的基本思想,用这种思想解高次方程 ,它的解是 .
【例4-2】(22-23九年级上·湖北·阶段练习)问题背景:
我们知道,配方法,公式法,因式分解法是解一元二次方程的基本方法,降次转化是解方程的基本想想.我还可以用换元法来解某些高次方程,如,解方程①,可以将看着一个整体,然后设则,原方程化为②,解得为,当时,,所以;当时,,此方程无实数解.所以原方程的解为:.
解决问题:
(1)上面的解法中,由方程①得到方程②,实质上是利用换元法达到___________的目的,体现了数学的___________思想.
(2)用适当的方法解下列方程:
①;
②.
【例4-3】(23-24九年级上·福建南平·阶段练习)阅读下面材料:
小明在解方程时,发现括号内的代数式是完全相同的,于是将x2-1视为一个整体,然后设,则,原方程可化为,
解此方程,得.
当时,,,∴.
当时,,∴.
∴原方程的解为.
以上解题方法就叫换元法.
请利用换元法解决以下问题:
(1)直接写出方程的根为___________;
(2)利用换元法解方程:.
【变式演练】
【变式4-1】(21-22九年级上·湖北武汉·期末)“降次”是解一元二次方程的基本思想,用这种思想解高次方程x3-x=0,它的解是 .
【变式4-2】(23-24八年级下·安徽亳州·阶段练习)解高次方程的思想就是“降次”,将含未知数的某部分用低次项替换,例如解四次方程时,可设,则原方程可化为,先解出y,将y的值再代入中解x的值,由此高次方程得解.解高次方程也可以将方程中某个部分看作一个整体,例如上述方程中,可将看作一个整体,得,解出的值,再进一步求解即可.
根据上述方法,完成下列问题:
(1)若,则的值为___________;
(2)解方程:.
【变式4-3】(23-24九年级上·湖北黄石·期中)(1)解方程: ;
(2)解方程,这是一个一元四次方程,
根据该方程的特点,它的解法通常是:
设,那么,
于是原方程可变为,
解得,.
当时,,.
当时,,.
原方程有四个根:,,,.
请参照例题解方程.
题型03利用降次思想求代数式的值
类型1整体代换降次法
【典例分析】
【例5-1】(23-24九年级上·湖南衡阳·期中)阅读下列例题的解题过程,给出问题的解答.
例题:已知,求的值.
解:∵
∴
即:
∴
请参照例题的解题方法,解决以下问题:已知,求的值.
【例5-2】(23-24九年级上·山东济南·期末)已知,,求.
【例5-3】(23-24九年级上·湖北·周测)(1)已知,求的值.
(2)已知x为实数,且,求的值.
【变式演练】
【变式5-1】(22-23九年级上·湖北襄阳·自主招生)已知,计算的值
【变式5-2】(22-23八年级上·四川广元·期末)例:已知,求的值.
解:因为,所以,则,所以.
观察以上解答,解答以下问题:
已知,求下列各式的值.
(1);
(2).
【变式5-3】(2024·九年级上江苏南通·)若m是方程的一个实数根,则代数式的值为 .
类型2利用方程的根及根与系数的关系降次法
【典例分析】
【例6-1】(22-23九年级上·四川达州·期末)设,是一元二次方程的两根,则等于( )
A.1 B.5 C.11 D.13
【例6-2】(23-24九年级上·四川成都·期中)设,是方程的两个根,则 .
【例6-3】(23-24九年级上·广东梅州·期中)已知是方程的一个根,求的值.
【变式演练】
【变式6-1】(九年级上·河北邯郸·阶段练习)设 , 是一元二次方程 的两个根,那么 的值等于( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(2021·辽宁鞍山·一模)若,是一元二次方程的两个实数根,则的值为 .
【变式6-3】(22-23八年级下·安徽安庆·阶段练习)若是方程的两个实数根,求的值.
题型04利用降次思想解二次函数问题
【典例分析】
【例7-1】(23-24九年级上·陕西渭南·阶段练习)已知抛物线与轴的一个交点为,求代数式的值.
【例7-2】(2023·九年级上云南昆明·)已知抛物线的顶点在轴上.
(1)求的值;
(2)求的值.
【例7-3】(23-24九年级上·云南大理·期末)如图,抛物线与y轴交于点,顶点坐标为
(1)求,的值;
(2)若C是x轴上一动点,求周长的最小值;
(3)是抛物线与x轴的交点的横坐标,求的值.
【变式演练】
【变式7-1】(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)已知抛物线与x轴交于,B两点.
(1)试判断抛物线是否与直线相交?若相交,求交点坐标;若不相交,请说明理由;
(2)若抛物线与一次函数的图象相交于点M,设点 M的横坐标为a,求的值.
【变式7-2】(22-23九年级上·云南昭通·期中)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,且.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)抛物线是否与直线相交?若相交,求交点坐标;若不相交,请说明理由.
(3)抛物线与一次函数的图象相交于点M,设点M的横坐标为a,求的值.
【变式7-3】(23-24九年级上·云南保山·期末)已知抛物线与直线.
(1)若抛物线与直线有一个交点的坐标为,求m的值,并写出抛物线的顶点坐标;
(2)若抛物线与直线有且仅有一个交点,设平行于直线且经过原点的直线与抛物线交于,两点,且,求:.
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专题05降次思想在求代数式的值及方程、函数中的应用
题型01利用降次思想解一元二次方程
类型1开方降次法
【典例分析】
【例1-1】(24-25九年级上·全国·假期作业)(1);
(2).
【答案】(1),;(2),
【分析】本题考查求解一元二次方程.掌握各类求解方法是解题关键.
(1)先把方程化为的形式,运用直接开平方法即可求解;
(2)原方程可变形为,运用直接开平方法即可求解.
【详解】解:(1)由,得,
两边直接开平方,得
∴原方程的解是,.
(2)移项,得.
两边直接开平方,得.
∴原方程的解是,
【例1-2】(23-24九年级上·广东汕尾·期中)选用适当的方法解方程:
【答案】,
【分析】此题考查了解一元二次方程,两边开平方得到,进一步即可得到方程的解,熟练掌握一元二次方程的解法是解此题的关键.
【详解】解:
两边开平方得到,,
∴或,
∴,
【例1-3】(23-24九年级上·湖南常德·期末)解方程:
【答案】
【分析】本题主要考查解一元二次方程,方程移项后直接开平方法求解即可.
【详解】解:,
,
,
,
∴
【变式演练】
【变式1-1】(23-24九年级上·江苏常州·阶段练习)计算:.
【答案】,
【分析】本题考查了直接开平方法解一元二次方程,根据直接开平方法计算即可得出答案.
【详解】解:,
,
则,
所以,
【变式1-2】(23-24九年级上·江西萍乡·期末)解方程:
【答案】
【分析】本题考查了解一元二次方程-直接开平方法.开平方求出的值,然后求出x的值即可.
【详解】解:,
∴,
则或,
解得
【变式1-3】(23-24九年级上·青海西宁·阶段练习)解方程:.
【答案】
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,先移项、然后运用直接开平方法解答即可;掌握运用直接开平方法解一元二次方程是解题的关键.
【详解】解:,
,
,
.
类型2配方降次法
【典例分析】
【例2-1】(23-24九年级上·北京东城·期中)解下列一元二次方程
【答案】,
【分析】本题考查了一元二次方程的解法,利用配方法解一元二次方程即可;
解题的关键是掌握一元二次方程的解法:直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法等.
【详解】(1)
∴
解得,;
(2)
,,
∴
∴
解得,.
【例2-2】(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习)解下列方程:
;
【答案】,;
【分析】利用配方法法求解即可;
本题考查了解一元二次方程,解题的关键在于灵活选取适当的方法解方程.
【详解】解:,
,
,
,
∴,;
【例2-3】(23-24九年级上·吉林白山·阶段练习)解方程:.
【答案】
【分析】本题考查一元二次方程的解法,掌握配方法是解题关键.
【详解】解:
解得:.
【变式演练】
【变式2-1】(23-24九年级上·贵州黔东南·阶段练习)解方程:
;
【答案】(1),
【分析】本题考查的是解一元二次方程,
利用配方法求解即可;
根据题目的不同结构特点,选择适当的方法解一元二次方程是解题的关键.
【详解】(1),
,
,
即,
∴.
∴,
【变式2-2】(23-24九年级上·山西太原·期中)解下列方程:
;
【答案】,
【分析】本题考查的是解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的解法是解题关键.利用配方法解方程即可;
【详解】解:,
移项,得,
配方,得,即,
两边开平方,得,即,或,
,;
【变式2-3】(23-24九年级上·吉林长春·阶段练习)用配方法解方程:.
【答案】,
【分析】本题考查了解一元二次方程配方法.熟练掌握配方法解一元二次方程的步骤是解题的关键.
根据配方法解一元二次方程的步骤进行计算即可.
【详解】解:原方程变形为,
,
,
解得:,
类型3因式分解降次法
【典例分析】
【例3-1】(23-24九年级上·湖南怀化·期中)选用适当的方法解下列方程.
(1);
(2).
【答案】(1),
(2),
【分析】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
(1)利用十字相乘法分解因式,得到或,再解一元一次方程即可;
(2)提取公因式分解因式,得到或,再解一元一次方程即可;
【详解】(1)解:,
,
或,
,;
(2)解:,
,
或,
,
【例3-2】(23-24九年级上·重庆江津·期中)解方程:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查解一元二次方程;
(1)利用因式分解法解一元二次方程;
(2)利用配方法解一元二次方程.
【详解】(1)
∴
∴;
(2)
∴
,
∴.
【例3-3】(24-25九年级上·全国·单元测试)解方程:
(1).
(2)
(3)
【答案】(1)或
(2)或
(3)或
【分析】本题考查解一元二次方程,(1)利用因式分解法解方程即可;
(2)利用因式分解法解方程即可;
(3)利用因式分解法解方程即可.
【详解】(1)解:,
移项得,,
因式分解得,,即,
∴或,
∴或.
(2)解:,
因式分解得,,即,
∴或,
∴或.
(3)解:,
移项得,,
因式分解得,,
∴或,
∴或
【变式演练】
【变式3-1】(23-24九年级上·山西太原·期中)解下列方程:.
【答案】,
【分析】本题考查的是解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的解法是解题关键.
利用因式分解法解方程即可.
【详解】)解:,
原方程可变形为,
,
,或,
,
【变式3-2】(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习)解下列方程:
.
【答案】,.
【分析】利用因式分解法法求解即可;
本题考查了解一元二次方程,解题的关键在于灵活选取适当的方法解方程.
【详解】解:,
,
或,
∴,.
【变式3-3】(23-24九年级上·河南许昌·阶段练习)解方程.
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查解一元二次方程:
(1)先将原方程整理为一般形式,再利用因式分解法求解;
(2)提取公因式,利用因式分解法求解.
【详解】(1)解:,
,
,
,
或,
解得.
(2)解:,
,
,
或,
解得
题型02利用降次思想解高次方程
【典例分析】
【例4-1】(23-24九年级上·湖北·阶段练习)“降次”是解一元二次方程的基本思想,用这种思想解高次方程 ,它的解是 .
【答案】或或
【分析】本题主要考查了解高次方程,熟练掌握整式的因式分解是解题的关键.利用因式分解求解即可.
【详解】解:,
,
,
或或,
.
故答案为:或或
【例4-2】(22-23九年级上·湖北·阶段练习)问题背景:
我们知道,配方法,公式法,因式分解法是解一元二次方程的基本方法,降次转化是解方程的基本想想.我还可以用换元法来解某些高次方程,如,解方程①,可以将看着一个整体,然后设则,原方程化为②,解得为,当时,,所以;当时,,此方程无实数解.所以原方程的解为:.
解决问题:
(1)上面的解法中,由方程①得到方程②,实质上是利用换元法达到___________的目的,体现了数学的___________思想.
(2)用适当的方法解下列方程:
①;
②.
【答案】(1)降次,转化
(2)①;②
【分析】(1)降次,把高次方程转化为常见的一元二次方程求解.
(2)①利用因式分解法实现降次,转化求解即可.
②设,原方程转化为求解即可.
【详解】(1)将看着一个整体,然后设,则,未知数次数有4次降低到了2次,实现了换元降次的目标,从而把四次方程转化为y的二次方程,
故答案为:降次,转化.
(2)①由,
得.
∴或,
解得.
②设,
原方程化为,
解得.
当时,,
解得,;
当时,,
此方程无实数解.
所以原方程的解为:.
【点睛】本题考查了换元法解高次方程,灵活选择因式分解或换元法降次解方程是解题的关键.
【例4-3】(23-24九年级上·福建南平·阶段练习)阅读下面材料:
小明在解方程时,发现括号内的代数式是完全相同的,于是将x2-1视为一个整体,然后设,则,原方程可化为,
解此方程,得.
当时,,,∴.
当时,,∴.
∴原方程的解为.
以上解题方法就叫换元法.
请利用换元法解决以下问题:
(1)直接写出方程的根为___________;
(2)利用换元法解方程:.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用换元法解方程即可;
(2)利用换元法解方程即可.
【详解】(1)解:设,则方程化为:,
解得:;
当时,,此方程无解;
当时,,解得:;
故答案为:;
(2)设,则,原方程化为
解得,
当时,无意义,舍去;
当时,,解得;
所以原方程的解为;
【点睛】本题考查解一元二次方程.理解并掌握换元法解一元二次方程,是解题的关键
【变式演练】
【变式4-1】(21-22九年级上·湖北武汉·期末)“降次”是解一元二次方程的基本思想,用这种思想解高次方程x3-x=0,它的解是 .
【答案】
【分析】先把方程的左边分解因式,再化为三个一次方程进行降次,再解一次方程即可.
【详解】解:
则或或
解得:
故答案为:
【点睛】本题考查的是利用因式分解的方法把高次方程转化为一次方程,掌握“因式分解的方法与应用”是解本题的关键
【变式4-2】(23-24八年级下·安徽亳州·阶段练习)解高次方程的思想就是“降次”,将含未知数的某部分用低次项替换,例如解四次方程时,可设,则原方程可化为,先解出y,将y的值再代入中解x的值,由此高次方程得解.解高次方程也可以将方程中某个部分看作一个整体,例如上述方程中,可将看作一个整体,得,解出的值,再进一步求解即可.
根据上述方法,完成下列问题:
(1)若,则的值为___________;
(2)解方程:.
【答案】(1)2
(2)或或或
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,注意,解方程时要解完整.
(1)根据题意,设,然后解关于k的一元二次方程,再根据取值即可;
(2)设,然后解关于t的一元二次方程,然后再来求关于y的一元二次方程.
【详解】(1)解:设,
原方程为:,即,
,
,
或,
,
,
,
故答案为:2;
(2)解:设,
原方程为:,即,
,
或,
当时,,
,
或;
当时,,
,
或;
综上,或或或
【变式4-3】(23-24九年级上·湖北黄石·期中)(1)解方程: ;
(2)解方程,这是一个一元四次方程,
根据该方程的特点,它的解法通常是:
设,那么,
于是原方程可变为,
解得,.
当时,,.
当时,,.
原方程有四个根:,,,.
请参照例题解方程.
【答案】(1),;(2),
【分析】(1)利用配方法解一元二次方程即可;
(2)设,那么,原方程可变为,解得,.再分别解关于x的方程即可.
【详解】解:(1)
∴,
两边都加上1得,,
∴,
开平方得,,
∴,;
(2)
设,那么,
于是原方程可变为,
解得,.
当时,,即,
∵,
∴当时原方程没有实数根.
当时,,即,∴,.
原方程有两个根:,.
【点睛】此题考查了解一元二次方程,熟练掌握配方法和换元法是解题的关键
题型03利用降次思想求代数式的值
类型1整体代换降次法
【典例分析】
【例5-1】(23-24九年级上·湖南衡阳·期中)阅读下列例题的解题过程,给出问题的解答.
例题:已知,求的值.
解:∵
∴
即:
∴
请参照例题的解题方法,解决以下问题:已知,求的值.
【答案】5
【分析】此题考查了代数式求值,参照例题的解题方法,由可得,,则,代入,计算即可.参照例题的解题方法,将所求式子进行适当的变形是解本题的关键.
【详解】解:∵,
∴,,
即:,
∴
.
【例5-2】(23-24九年级上·山东济南·期末)已知,,求.
【答案】
【分析】本题主要考查了代数式求值、一元二次方程的根与系数的关系、因式分解的应用等知识点,综合应用所学知识成为解题的关键.
设,,等量代换后可得、, 则为的根,可解得,然后再对变形后将代入计算即可.
【详解】解:设,,
,,
为的根,
,
∴
.
【例5-3】(23-24九年级上·湖北·周测)(1)已知,求的值.
(2)已知x为实数,且,求的值.
【答案】(1) (2)
【分析】本题考查完全平方公式的变形,掌握完全平方公式的变形是解题的关键.
(1)根据条件可得,然后把转化为整体代入即可解题;
(2)先把条件转化为,然后计算出,然后利用代入求值即可.
【详解】(1)∵,
∴,
∴
;
(2)∵,
∴,
∴,即,
∴
【变式演练】
【变式5-1】(22-23九年级上·湖北襄阳·自主招生)已知,计算的值
【答案】1
【分析】先把代数式进行部分分解因式,再整体代入求值;
【详解】解:,
【变式5-2】(22-23八年级上·四川广元·期末)例:已知,求的值.
解:因为,所以,则,所以.
观察以上解答,解答以下问题:
已知,求下列各式的值.
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)仿照题意根据完全平方公式先求出,再根据进行求解即可;
(2)先得到,再将所求式子变形为,然后根据条件式进行转化求解即可.
【详解】(1)解:,
,则,
,
.
(2)解:,
,即:,
.
【点睛】本题主要考查代数式的求值和完全平方公式的变形求值,熟练掌握完全平方公式以及整体代入思想方法,是解题的关键
【变式5-3】(2024·九年级上江苏南通·)若m是方程的一个实数根,则代数式的值为 .
【答案】2020
【分析】本题考查了一元二次方程的根,代数式求值,熟练掌握知识点是解题的关键.
由题意得,则,然后整体代入化简求值即可.
【详解】解:由题意得,
则,
∴,
∴
故答案为:2020.
类型2利用方程的根及根与系数的关系降次法
【典例分析】
【例6-1】(22-23九年级上·四川达州·期末)设,是一元二次方程的两根,则等于( )
A.1 B.5 C.11 D.13
【答案】A
【分析】根据根与系数的关系得到:,以及方程的根的定义得到:,将进行转化计算即可.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两根,
∴,,
∴,
∴
;
故选A.
【点睛】本题考查一元二次方程的解的定义以及根与系数的关系.熟练掌握方程的根是使方程成立的未知数的值,利用整体思想进行化简,是解题的关键
【例6-2】(23-24九年级上·四川成都·期中)设,是方程的两个根,则 .
【答案】
【分析】本题主要考查了一元二次方程解的定义,根与系数的关系,根据一元二次方程的解的定义得到,根据根与系数的关系得到,则,再由,推出所求式子即可得到答案.
【详解】解:∵,是方程的两个根,
∴,
∴,
∴
,
故答案为:
【例6-3】(23-24九年级上·广东梅州·期中)已知是方程的一个根,求的值.
【答案】
【分析】由是方程的一个根,得到,将化为,代入后,即可求解,
本题考查了一元二次方程的解,代数式的化简求值,解题的关键是:应用提公因式法,将代数式进行转化.
【详解】解:∵是方程的一个根,
∴,即:,
∴
,
故答案为:
【变式演练】
【变式6-1】(九年级上·河北邯郸·阶段练习)设 , 是一元二次方程 的两个根,那么 的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据一元二次方程解的定义和根与系数的关系得到,,,进而推出,再推出,代入即可得到答案.
【详解】解:∵, 是一元二次方程 的两个根,
∴,,。
∴,
∴,
∴,
故选D.
【点睛】本题主要考查了一元二次方程解的定义和根与系数的关系,正确推出是解题的关键
【变式6-2】(2021·辽宁鞍山·一模)若,是一元二次方程的两个实数根,则的值为 .
【答案】-2
【分析】利用根与系数的关系可得出x1+x2=-1、x1•x2=-3,将代数式x23-4x12+17进行转化后得出=-7-4(x12+x1)+17,再代入数据即可得出结论.
【详解】解:∵x1,x2是一元二次方程x2+x-3=0的两个实数根,
∴x1+x2=-1,x1•x2=-3,x22+x2=3,x12+x1=3,
∴x23-4x12+17=(3-x2)x2-4x12+17
=3x2-x22-4x12+17
=3x2-(3-x2)-4x12+17
=4x2-3-4x12+17
=4(-1-x1)-3-4x12+17
=-7-4(x12+x1)+17
=10-4×3
=-2
故答案为-2.
【点睛】本题考查了方程的解、根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,则x1+x2=-,x1x2=
【变式6-3】(22-23八年级下·安徽安庆·阶段练习)若是方程的两个实数根,求的值.
【答案】3
【分析】根据是方程的实数根,表示出,代入原式,整理化简,再把,,代入即可求出.
【详解】解:∵是方程的实数根,
∴,
∴,
,
两边同时乘以,
∴,
把代入可得
原式
把代入可得
原式
,
∵、是方程的两个实数根,
∴,,
∴原式.
【点睛】本题考查了方程的解、根与系数的关系:若是一元二次方的两根时,则,.
题型04利用降次思想解二次函数问题
【典例分析】
【例7-1】(23-24九年级上·陕西渭南·阶段练习)已知抛物线与轴的一个交点为,求代数式的值.
【答案】
【分析】将点的坐标代入关系式,再整体代入可得答案.
【详解】∵抛物线与x的交点为,
∴,
即.
∴.
【点睛】本题主要考查了抛物线上的点,求代数式的值,理解整体代入思想是解题的关键
【例7-2】(2023·九年级上云南昆明·)已知抛物线的顶点在轴上.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由抛物线的顶点在轴上,则对应一元二次方程方程有两个相等的实数根,然后根据根的判别式即可解答;
(2)由(1)得则,然后变形可得,以此类推可得、;然后对变形得到,最后将、整体代入即可解答.
【详解】(1)解:的顶点在x轴上,
∴方程有两个相等的实数根,
,即,
,
,.
(2)解:,
,
,,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查了二次函数与一元二次方程的关系、根的判别式、代数式求值等知识点,理解二次函数与一元二次方程的关系是解答本题的关键
【例7-3】(23-24九年级上·云南大理·期末)如图,抛物线与y轴交于点,顶点坐标为
(1)求,的值;
(2)若C是x轴上一动点,求周长的最小值;
(3)是抛物线与x轴的交点的横坐标,求的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)由抛物线与y轴交于点,可得,把点代入,得,计算求解可得值;
(2)由题意知,当周长最小时,的值最小,如图,作点A关于x轴的对称点,连接,与x轴交于点C,然后依据三角形周长计算公式解答即可;
(3)由(1)得二次函数解析式为,由m是抛物线与x轴的交点的横坐标,可得,即,将,进行分组因式分解化成,将代入整理后再分组因式分解为,将代入求解即可.
【详解】(1)解:抛物线与y轴交于点,
,
把点代入,得,
解得,
,
(2)解:由题意知,当周长最小时,的值最小,
如图,作点A关于x轴的对称点,连接,
周长;
(3)解:由(1)得二次函数解析式为,
是抛物线与x轴的交点的横坐标,
,即,
【点睛】本题考查了二次函数解析式,轴对称的性质,二次函数与坐标轴交点,分组因式分解,代数式求值,整体代入思想.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用
【变式演练】
【变式7-1】(23-24九年级上·安徽合肥·阶段练习)已知抛物线与x轴交于,B两点.
(1)试判断抛物线是否与直线相交?若相交,求交点坐标;若不相交,请说明理由;
(2)若抛物线与一次函数的图象相交于点M,设点 M的横坐标为a,求的值.
【答案】(1)不相交,理由见解析
(2)2
【分析】(1)先求得抛物线的解析式,再联立方程组,利用一元二次方程的根的判别式判断即可;
(2)联立方程组,得到,进而得到,然后代值求解即可.
【详解】(1)解:不相交,理由为:
∵抛物线与x轴交于,
∴,解得,
∴,
联立方程组,整理,得,
∵,
∴方程组无实数解,即抛物线与直线不相交;
(2)解:∵抛物线与一次函数的图象相交于点M,且点M的横坐标为a,
∴,则,
∴,整理,得,
∴,
∴
.
【点睛】本题考查了待定系数法求抛物线解析式,求直线与抛物线的交点,解一元二次方程及根的判别式,因式分解的应用等,难度一般,熟练掌握相关知识的联系与灵活运用是解答的关键
【变式7-2】(22-23九年级上·云南昭通·期中)如图,抛物线与x轴交于A、B两点,且.
(1)求该抛物线的解析式.
(2)抛物线是否与直线相交?若相交,求交点坐标;若不相交,请说明理由.
(3)抛物线与一次函数的图象相交于点M,设点M的横坐标为a,求的值.
【答案】(1)
(2)不相交,理由见解析
(3)0
【分析】(1)先求出抛物线对称轴为,进而求得,,再运用待定系数法即可求得答案;
(2)联立直线和抛物线解析式并整理得:,利用根的判别式可得△,故直线与抛物线不相交;
(3)联立直线和抛物线解析式可求得或,分别代入进行计算即可.
【详解】(1)解: 抛物线解析式为,
对称轴为直线,
设,则,
,
,
,
,
,
,,
把代入,得,
解得:,
该抛物线的解析式为.
(2)解:不相交.理由如下:
联立直线和抛物线解析式得:,
整理得:,
,
抛物线与直线不相交.
(3)解:联立抛物线与一次函数,得,
解得:,,
当时,,
,
,
;
当时,,
,
,
;
综上所述,的值为0.
【点睛】本题考查了待定系数法求抛物线解析式,求直线与抛物线的交点,解一元二次方程及根的判别式,因式分解的应用等,难度一般
【变式7-3】(23-24九年级上·云南保山·期末)已知抛物线与直线.
(1)若抛物线与直线有一个交点的坐标为,求m的值,并写出抛物线的顶点坐标;
(2)若抛物线与直线有且仅有一个交点,设平行于直线且经过原点的直线与抛物线交于,两点,且,求:.
【答案】(1),顶点为
(2)
【分析】(1)把点的坐标代入即可求得的值,进一步求得抛物线的顶点;
(2)根据题意方程有且只有一个解,利用根的判别式得到△,化简,由平移性质可知直线为,根据题意有两个不同的解,利用根与系数的关系得到,,从而求得,利用得到,进一步得到,从而得到,,,直接代入计算即可求解.
【详解】(1)解:把点代入得,,
解得,
抛物线为,
抛物线的顶点为;
(2)解:抛物线与直线有且仅有一个交点,
有且只有一个解,
,化简,
平行于直线且经过原点的直线与抛物线交于,两点,
直线为,则有两个不同的解,
,,
,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质,一次函数的性质,两条直线平行或相交问题,函数与方程的关系,能够把函数问题转化为方程的问题是解题的关键.
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