内容正文:
第11讲 一元二次方程的求根公式(八大题型)
学习目标
1、经历推导求根公式的过程,加强推理技能的训练.
2、会用公式法解简单系数的一元二次方程.
3、通过由配方法推导求根公式,培养学生推理能力和由特殊到一般的数学思想.
一、情境导入,初步认识
1.用配方法解方程:
(1)x2+3x+2=0;(2)2x2-3x+5=0.
2.由用配方法解一元二次方程的基本步骤知:对于每个具体的一元二次方程,都使用了相同的一些计算步骤,这启发我们思考,能不能对一般形式的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)使用这些步骤,然后求出解x的公式?
二、思考探究,获取新知
1.用配方法解方程:ax2+bx+c=0(a≠0)
分析:前面具体数字已做了很多,我们现在不妨把a、b、c也当成一个具体数字,根据上面的解题步骤就可以一直推下去.
解:移项,得:ax2+bx=-c
因为a≠0,所以方程两边同除以a得:
x2+x=
配方,得:x2+x+()2=+()2
即(x+)2=
∵a≠0,∴4a2>0
当b2-4ac≥0时,≥0
∴x+=±
即x=
∴x1=,
x2=.
当b2-4ac<0时,方程无解.
【归纳结论】由上可知,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根由方程的系数a、b、c而定,因此:
(1)解一元二次方程时,可以先将方程化为一般形式ax2+bx+c=0,当b2-4ac≥0时,将a、b、c代入式子
x=(b2-4ac≥0)
就可求出方程的根.
(2)这个式子叫做一元二次方程的求根公式.
(3)利用求根公式解一元二次方程的方法叫公式法.
【强调】用公式法解一元二次方程时,必须注意两点:(1)将a、b、c的值代入公式时,一定要注意符号不能出错.(2)式子b2-4ac≥0是公式的一部分.
2.确定a,b,c的值时,先要将一元二次方程式化为一般形式,注意a,b,c的符号.
3.你能总结出用公式法解一元二次方程的一般步骤吗?
【归纳结论】首先要把原方程化为一般形式,从而正确地确定a,b,c的值;其次要计算b2-4ac的值,当b2-4ac≥0时,再用求根公式求解.
【即学即练1】用公式法解下列方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
【即学即练2】用公式法解方程时,正确代入求根公式的是( )
A. B.
C. D.
【即学即练3】以为根的一元二次方程可能是( )
A. B. C. D.
【即学即练4】解下列方程:①;②;③;④.较简便的方法是( )
A.依次为直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法
B.依次为因式分解法,公式法,配方法,直接开平方法
C.①用直接开平方法,②③用公式法,④用因式分解法
D.①用直接开平方法,②用公式法,③④用因式分解法
【即学即练5】解方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
【即学即练6】关于的方程(、、为常数,)的解是,,则方程的解是( ).
A., B.,
C., D.,
题型1:公式法解一元二次方程及其逆用
【典例1】.用公式法解方程时,求根公式中a,b,c的值分别是( ).
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【典例2】.用求根公式解方程,正确的是( )
A. B.
C. D.
【典例3】.已知某一元二次方程的两根为,则此方程可能是( )
A. B.
C. D.
【典例4】.若方程是一元二次方程,则方程的根是( )
A. B.
C. D.以上答案都不对
【典例5】.当时,下列一元二次方程中两个根是实数的是( )
A. B. C. D.
【典例6】.用公式法解方程,其中求得的值是( ).
A.16 B.
C.32 D.64
【典例7】.方程中,的值为 ,根是 .
【典例8】.解下列方程:
(1)
(2)
(3)
【典例9】.解方程:
(1);
(2).
【典例10】.解方程:5x+2=(3x﹣1)(2x+2)(公式法).
【典例11】.关于x的一元二次方程的两根分别为,,下列判断一定正确的是( )
A.a=-1 B.c=1 C.ac=-1 D.
题型2:选择适当的方法解一元二次方程
【典例12】.解下列方程:①2x2-18=0;②9x2-12x-1=0;③3x2+10x+2=0;④2(5x-1)2=2(5x-1).用较简便的方法依次是( )
A.①直接开平方法,②配方法,③公式法,④因式分解法
B.①直接开平方法,②公式法,③、④因式分解法
C.①因式分解法,②公式法,③配方法,④因式分解法
D.①直接开平方法,②、③公式法,④因式分解法
【典例13】.解方程① 9(x -3)2 = 25,② 6x2 -x = 1,③ x2 +4x -3596 = 0,④ x(x -1) = 1.较简便的方法依次是( );
A.开平方法、因式分解法、公式法、配方法
B.因式分解法、公式法、公式法、配方法
C.配方法、因式分解法、配方法、公式法
D.开平方法、因式分解法、配方法、公式法
【典例14】.已知下列方程,请把它们的序号填在最适当的解法后的横线上.
①;②;③;④;⑤.
(1)直接开平方法: ;
(2)配方法: ;
(3)公式法: ;
(4)因式分解法: .
题型3:解一元二次方程(综合)
【典例15】.用适当的方法解下列一元二次方程.
(1)(配方法);
(2)(公式法);
(3)(因式分解);
(4)(适当方法);
(5)(适当方法).
【典例16】.解下列方程
(1)
(2)
(3)(用配方法解)
(4)
【典例17】.解方程
① ②
③ ④
⑤ ⑥
⑦ ⑧.
题型4:比较一元二次方程根的大小
【典例18】.一元二次方程x2﹣x﹣1=0的两个实数根中较大的根是( )
A.1+ B. C. D.
【典例19】.方程ax2+bx+c=0(a<0)有两个实根,则这两个实根的大小关系是( )
A.≥
B.>
C.≤
D.<
【典例20】.设x1为一元二次方程2x2﹣4x=较小的根,则( )
A.0<x1<1 B.﹣1<x1<0 C.﹣2<x1<﹣1 D.﹣5<x1<﹣
题型5:分析解答过程是否有误
【典例21】.小明在解方程时出现了错误,解答过程如下:
∵,,(第一步),
∴(第二步),
∴(第三步),
∴,(第四步).
小明解答过程开始出错的步骤是( )
A.第一步 B.第二步 C.第三步 D.第四步
【典例22】.下面是小明同学解方程的过程:
∵,,(第一步)
∴(第二步)
∴,(第三步)
∴,(第四步)
小明是从第 步开始出错.
题型6:公式法解一元二次方程的代数应用
【典例23】.若是关于的一元二次方程的一个根,下面对的值估计正确的是( )
A. B. C. D.
【典例24】.已知,求代数式 .
【典例25】.已知关于方程的根都是整数,且满足等式,则满足条件的所有整数的和是( )
A. B. C. D.
题型7:公式法解一元二次方程的几何应用
【典例26】.已知2,3,a分别是等腰三角形三边的长,且a是关于x的一元二次方程(k﹣1)x2﹣x+k2+1=0的根,则k的值为 .
【典例27】.如图,中,,于点D,,于点B,且,作于点F,若,则的长为( )
A.2 B.6 C.7 D.8
题型8:新定义题
【典例28】.将关于x的一元二次方程 变形为 ,就可以将表示为关于x的一次多项式,从而达到“降次”的目的,又如. 我们将这种方法称为“降次法”,通过这种方法可以化简次数较高的代数式.根据“降次法”,已知: ,且, 则 的值为 .
【典例29】.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 .
一、单选题
1.用求根公式解一元二次方程时,,的值是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
2.用公式法解方程,得( )
A. B. C. D.
3.用公式法解方程时,正确代入求根公式的是( )
A. B.
C. D.
4.利用公式解可得一元二次方程式的两解为a、b,且,则a的值为( )
A. B. C. D.
5.解方程:(1);(2);(3),较适合的方法依次为( )
A.直接开平方法、公式法、配方法 B.因式分解法、公式法、公式法
C.直接开平方法、因式分解法、配方法 D.直接开平方法、公式法、因式分解法
6.一元二次方程,其中较大的一个根为,下列最接近的范围是( )
A. B. C. D.
7.方程2x2-6x+3=0较小的根为p,方程2x2-2x-1=0较大的根为q,则p+q等于( )
A.3 B.2 C.1 D.
8.如果实数分别满足,,则的值不可能是( )
A.1 B. C. D.
9.有两个正方形A,B,现将B放在A的内部如图①;再将A,B无缝隙且无重叠放置后构造新的正方形如图②.若图①和图②中阴影部分的面积分别为1和7,则图②所示的大正方形的面积为( )
A.14 B.15 C.16 D.17
10.定义新运算:对于两个不相等的实数a,b,我们规定符号max{a,b}表示a,b中的较大值,如:,因此,;按照这个规定,若max=,则x的值是( )
A.-1 B.-1或 C. D.1或
二、填空题
11.方程的解是 .
12.将方程化成一般形式为 , ,用求根公式求得 , .
13.的根为= ,= .
14.设,若,则 .
15.已知x=(b2-4c>0),则x2+bx+c的值为 .
16.小明设计了一个魔术盒,当任意实数对(a,b)进入其中,会得到一个新的实数a2﹣2b+3,若将实数对(x,﹣3x)放入其中,得到一个新数为5,则x= .
17.已知,,,……,(,且为正整数).若,则的值为 .
18.如果关于x的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根为另外一个根的2倍,则称这样的方程为“倍根方程”,以下关于倍根方程的说法,正确的有 (填序号).
①方程是倍根方程;
②若是倍根方程,则;
③若p、q满足,则关于x的方程是倍根方程;
④若时,则方程是倍根方程.
三、解答题
19.用公式法解下列方程:
(1);
(2);
(3).
20.选择合适的方法解下列方程:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10);
(11);
(12).
21.课堂上,刘老师展示了一位同学用配方法解的过程,如下:
解:原方程可化为,第一步
配方,得,第二步
即,第三步
直接开平方,得,第四步
所以,.第五步
(1)这位同学的解题过程从第______步开始出现错误;
(2)请你正确求解该方程.
22.若关于的一元二次方程的根都是整数,求的值.
23.若m,n为正实数,,t是关于x的方程的一正实根.
(1)求证:.
(2)若,求的值.
(3)用含k的代数式表示.
24.有人说“数学是思维的体操”,运用和掌握必要的“数学思想”和“数学方法”是学好数学的重要法宝.阅读下列例题及其解答过程:
例:解方程.
解:①当时,原方程为,
解得(与矛盾,舍去),.
②当时,原方程为,
解得(与矛盾,舍去),.
所以原方程的根是,.
在上面的解答过程中,我们对x进行讨论,从而化简绝对值.这是解决数学问题的一种重要思想——分类讨论.
请仿照上述例题的解答过程,解方程:.
25.我国宋代数学家秦九韶的著作《数书九章》中关于三角形的面积公式与古希腊数学家海伦的成果并称“海伦-秦九韶公式”.它的主要内容是:如果一个三角形的三边长分别是,,,记,为三角形的面积,那么.
(1)在中,,,,请用上面的公式计算的面积.
(2)一个三角形的三边长分别为,,,,,且,求,的值.
26.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,解得,.
当时,,.
当时,,,.
原方程的解为,,,.
由原方程得到的过程,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,,则方程的两根分别是什么?请说明理由.
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第11讲 一元二次方程的求根公式(八大题型)
学习目标
1、经历推导求根公式的过程,加强推理技能的训练.
2、会用公式法解简单系数的一元二次方程.
3、通过由配方法推导求根公式,培养学生推理能力和由特殊到一般的数学思想.
一、情境导入,初步认识
1.用配方法解方程:
(1)x2+3x+2=0;(2)2x2-3x+5=0.
2.由用配方法解一元二次方程的基本步骤知:对于每个具体的一元二次方程,都使用了相同的一些计算步骤,这启发我们思考,能不能对一般形式的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)使用这些步骤,然后求出解x的公式?
二、思考探究,获取新知
1.用配方法解方程:ax2+bx+c=0(a≠0)
分析:前面具体数字已做了很多,我们现在不妨把a、b、c也当成一个具体数字,根据上面的解题步骤就可以一直推下去.
解:移项,得:ax2+bx=-c
因为a≠0,所以方程两边同除以a得:
x2+x=
配方,得:x2+x+()2=+()2
即(x+)2=
∵a≠0,∴4a2>0
当b2-4ac≥0时,≥0
∴x+=±
即x=
∴x1=,
x2=.
当b2-4ac<0时,方程无解.
【归纳结论】由上可知,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根由方程的系数a、b、c而定,因此:
(1)解一元二次方程时,可以先将方程化为一般形式ax2+bx+c=0,当b2-4ac≥0时,将a、b、c代入式子
x=(b2-4ac≥0)
就可求出方程的根.
(2)这个式子叫做一元二次方程的求根公式.
(3)利用求根公式解一元二次方程的方法叫公式法.
【强调】用公式法解一元二次方程时,必须注意两点:(1)将a、b、c的值代入公式时,一定要注意符号不能出错.(2)式子b2-4ac≥0是公式的一部分.
2.确定a,b,c的值时,先要将一元二次方程式化为一般形式,注意a,b,c的符号.
3.你能总结出用公式法解一元二次方程的一般步骤吗?
【归纳结论】首先要把原方程化为一般形式,从而正确地确定a,b,c的值;其次要计算b2-4ac的值,当b2-4ac≥0时,再用求根公式求解.
【即学即练1】用公式法解下列方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2),
(3)方程无解
(4)
【分析】本题主要考查一元二次方程的解法,熟练掌握利用公式法求解方程是解题的关键.
(1)由题意易得,然后根据公式法可进行求解;
(2)由题意易得,然后根据公式法可进行求解;
(3)由题意易得,然后根据公式法可进行求解;
(4)由题意易得,然后根据公式法可进行求解.
【解析】(1)解:∵
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)解:∵
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:∵
∴,
∴,
∴原方程无解.
(4)解:∵,
∴,,,
∴,
∴,
∴.
【即学即练2】用公式法解方程时,正确代入求根公式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查公式解一元二次方程,根据,,代入数据计算即可.
【解析】解:∵,
∴,
∴.
故选:D.
【即学即练3】以为根的一元二次方程可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了公式法解一元二次方程,牢记一元二次方程的求根公式是解题的关键.
根据公式法解一元二次方程即可求解.
【解析】解:A. ,
∴,故该选项不正确,不符合题意;
B. ,
∴,故该选项不正确,不符合题意;
C. ,
∴,故该选项正确,符合题意;
D. ,
∴,故该选项不正确,不符合题意;
故选:C.
【即学即练4】解下列方程:①;②;③;④.较简便的方法是( )
A.依次为直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法
B.依次为因式分解法,公式法,配方法,直接开平方法
C.①用直接开平方法,②③用公式法,④用因式分解法
D.①用直接开平方法,②用公式法,③④用因式分解法
【答案】D
【分析】根据各方程的特点逐一判别即可.
【解析】解:①适合直接开平方法;
②适合公式法;
③适合因式分解法;
④适合因式分解法;
故选:D.
【点睛】本题主要考查了解一元二次方程的能力,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.
【即学即练5】解方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2);
(3);
(4)
【分析】此题考查了解一元二次方程,熟练掌握解一元二次方程的各种方法是解题的关键.
(1)用公式法解方程即可;
(2)变形后利用因式分解法解方程;
(3)配方解方程即可;
(4)利用公式法解方程即可.
【解析】(1)
∵,
∴,
∴,
∴
(2)
∴
∴,
∴或,
∴;
(3)
∴,
∴,
∴,
∴,
解得;
(4)
∵,
∴,
∴,
∴
【即学即练6】关于的方程(、、为常数,)的解是,,则方程的解是( ).
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】先用直接开平方法解出,然后再解出,对比两个解的关系,即可得到答案.
【解析】解:,
解得:,
∵,,
∴,,
∵,
解得:,
∴,,
故选择:D.
【点睛】本题考查了一元二次方程的解,解题的关键是掌握正确解出一元二次方程的解
题型1:公式法解一元二次方程及其逆用
【典例1】.用公式法解方程时,求根公式中a,b,c的值分别是( ).
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】C
【分析】将一元二次方程化为一般形式,即可求得的值
【解析】解:化为一般形式为:
,,
故选C
【点睛】本题考查了一元二次方程的一般形式,掌握一元二次方程的一般形式是解题的关键.
【典例2】.用求根公式解方程,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先把化成一般式,直接运用公式法解题即可.
【解析】解:,
则一般式是,
则,,,
那么,
把,,都代入中,
得,
故选:D.
【点睛】本题考查了公式法解一元二次方程,正确掌握公式法是解题的关键.
【典例3】.已知某一元二次方程的两根为,则此方程可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】直接根据一元二次方程的求根公式进行判断即可.
【解析】解:A. 的两根为,故选项A不符合题意;
B. 的两根为,故选项B不符合题意;
C. 的两根为,故选项C不符合题意;
D. 的两根为,故选项D符合题意;
故选:D.
【点睛】本题主要考查了运用公式法解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的求根公式是解答本题的关键.
【典例4】.若方程是一元二次方程,则方程的根是( )
A. B.
C. D.以上答案都不对
【答案】B
【分析】根据一元二次方程的定义,列出关于的式子,解出的值,代入原方程,求解一元二次方程即可.
【解析】解:方程是一元二次方程,
,
解得:,
即,
,
,
方程有两个不相等的实数根
;
故选:B.
【点睛】此题考查了一元二次方程的概念与解法,熟练掌握一元二次方程的概念与用公式法、因式分解法或配方法求解一元二次方程是解题的关键.
【典例5】.当时,下列一元二次方程中两个根是实数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据公式法,判断选项中的一元二次方程的实数根是否是题目中给出的那个.
【解析】一元二次方程,当,的时候,它有两个实数根.
故选:A.
【点睛】本题考查一元二次方程的解法——公式法,解题的关键是掌握求根公式.
【典例6】.用公式法解方程,其中求得的值是( ).
A.16 B.
C.32 D.64
【答案】D
【分析】先将方程化为一般形式,然后计算即可.
【解析】解:方程整理得:,
∴,,,
∴,
故选D.
【点睛】此题考查了公式法解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的一般形式是解此题的关键.
【典例7】.方程中,的值为 ,根是 .
【答案】 12
【分析】确定a、b、c的值后,直接计算△的值即可.
【解析】解:变形为: ,
∵a=2,b=2,c=-1,
∴△=b2-4ac=22-4×2×(-1)=4+8=12>0,
∴x==,
∴
故答案为:12,.
【点睛】本题考查了解一元二次方程和根的判别式,掌握一元二次方程求根公式及掌握ax2+bx+c=0(a≠0)根的判别式的公式△=b2-4ac是解题的关键.
【典例8】.解下列方程:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1),
(2),
(3)方程无解
【分析】先将方程化为一般式,再用公式法直接求解.
【解析】(1)解:,,
∵,
∴,
∴,;
(2)解:,,
∵Δ=>0,
∴
∴,;
(3)解:,
∵
∴方程无解.
【点睛】本题考查解一元二次方程,熟练掌握用直接开方法、公式法、配方法、因式分解法求解一元二次方程是解题的关键.
【典例9】.解方程:
(1);
(2).
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用解一元二次方程中的公式法计算即可;
(2)利用解一元二次方程中的公式法计算即可.
【解析】(1)解:由公式法可知:
∴
即:,
(2)解:移项得:
由公式法可知:
∴
即:
【点睛】本题考查了解一元二次方程的相关知识点,重点要掌握配方法,公式法,因式分解法等.
【典例10】.解方程:5x+2=(3x﹣1)(2x+2)(公式法).
【答案】x1=,x2=.
【分析】把方程整理成一般式,找出a,b,c的值,计算出根的判别式大于0,代入求根公式即可求出解.
【解析】解:原方程整理得:6x2-x-4=0,
∵a=6,b=-1,c=-4,
,
∴,
∴x1=,x2=.
【点睛】本题考查了解一元二次方程-公式法,熟练掌握求根公式是解本题的关键.
【典例11】.关于x的一元二次方程的两根分别为,,下列判断一定正确的是( )
A.a=-1 B.c=1 C.ac=-1 D.
【答案】C
【分析】根据求根公式对照求解即可.
【解析】解:∵关于x的一元二次方程的求根公式是,,
又∵关于x的一元二次方程的两根分别为,,
∴=
∴ac=-1.
故选C.
【点睛】本题考查了一元二次方程的求根公式,熟记求根公式是解题的关键.
题型2:选择适当的方法解一元二次方程
【典例12】.解下列方程:①2x2-18=0;②9x2-12x-1=0;③3x2+10x+2=0;④2(5x-1)2=2(5x-1).用较简便的方法依次是( )
A.①直接开平方法,②配方法,③公式法,④因式分解法
B.①直接开平方法,②公式法,③、④因式分解法
C.①因式分解法,②公式法,③配方法,④因式分解法
D.①直接开平方法,②、③公式法,④因式分解法
【答案】D
【解析】①2x2=18,所以利用直接开平方法.②9x2-12x-1=0,公式法.③3x2+10x+2=0,公式法. ④ 2(5x-1)2-2(5x-1)=0,利用因式分解法.
所以选D.
【典例13】.解方程① 9(x -3)2 = 25,② 6x2 -x = 1,③ x2 +4x -3596 = 0,④ x(x -1) = 1.较简便的方法依次是( );
A.开平方法、因式分解法、公式法、配方法
B.因式分解法、公式法、公式法、配方法
C.配方法、因式分解法、配方法、公式法
D.开平方法、因式分解法、配方法、公式法
【答案】D
【分析】对于第①个方程,由于左右两边是某个数或式子的平方,据此选择开平方法解方程;对于方程②可结合因式分解中的基本方法分析即可得解; 对于方程③二次项系数为1可考虑配方法; 对于方程④利用公式法求解比较简便.
【解析】解:方程①符合直接开方法的形式,因此选择开平方法比较简便;
方程②等号左边含有公因式x,则可利用因式分解法比较简便;
方程③等号左边二次项系数为1,则可利用配方法比较简便;
方程④等号左边展开,移项,然后利用公式法求解比较简便.
故选D.
【点睛】本题是解一元二次方程的题目,关键是知道如何合理的选择解一元二次方程的方法.
【典例14】.已知下列方程,请把它们的序号填在最适当的解法后的横线上.
①;②;③;④;⑤.
(1)直接开平方法: ;
(2)配方法: ;
(3)公式法: ;
(4)因式分解法: .
【答案】 ① ④⑤ ③ ②
【分析】根据方程的特征逐一判断即可.
【解析】解: ①
x-1=
x=1.
故①用直接开平方法解更简单.
②原方程可变形为:;
∴此方程用因式分解法解更简单.
③
-5x+6=3
-5x+3=0
∴此方程用公式法求解更好.
④
∴此方程用配方法解更好.
⑤.
=100
∴此方程用配方法解更好.
故答案为: (1). ① (2). ④⑤ (3). ③ (4). ②
【点睛】本题考查了选择适当的解法求解一元二次方程.
题型3:解一元二次方程(综合)
【典例15】.用适当的方法解下列一元二次方程.
(1)(配方法);
(2)(公式法);
(3)(因式分解);
(4)(适当方法);
(5)(适当方法).
【答案】(1),;
(2),;
(3),;
(4),;
(5),.
【分析】此题考查了解一元二次方程因式分解法,配方法,公式法,熟练掌握各自的解法是解本题的关键.
方程利用配方法求解即可;
方程利用公式法求解即可;
方程利用因式分解法求解即可;
方程整理后,利用公式法求解即可;
方程利用因式分解法求解即可.
【解析】(1)解:方程整理得:,
配方得:,即,
开方得:,
解得:,;
(2)解:,,,
,
,
解得:,;
(3)解:方程整理得:,
分解因式得:,
所以或,
解得:,;
(4)解:方程整理得:,
,,,
,
,
解得:,;
(5)解:方程分解得:,
所以或,
解得:,.
【典例16】.解下列方程
(1)
(2)
(3)(用配方法解)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3),
(4)
【分析】本题主要考查解一元二次方程,解一元二次方程常用的方法有:直接开平方法、因式分解法、公式法及配方法,解题的关键是根据方程的特点选择简便的方法.
(1)利用直接开平方法求解即可;
(2)先移项,再利用提公因式法将方程的左边因式分解,继而得出两个关于的一元一次方程,再进一步求解即可;
(3)先移项,再将二次项系数化为1,继而两边都加上一次项系数一半的平方配成完全平方式后,再开方即可得;
(4)整理成一般式,再利用公式法求解即可.
【解析】(1),
或,
解得,;
(2),
,
,
或,
解得,;
(3),
,
,
,即,
,
解得,;
(4)整理成一般式,得:,
,,,
,
则,
,.
【典例17】.解方程
① ②
③ ④
⑤ ⑥
⑦ ⑧.
【答案】①,;②, ;③,;④,;⑤;⑥,;⑦,;⑧,
【分析】考查一元二次方程的解法,要根据方程形式的不同灵活运用不同的方法来解方程:①直接开平方法;②、③、④用因式分解法;⑤⑥⑦⑧去括号,移项化为一般形式,进而求解.
常用的方法有:直接开方法,配方法,公式法,因式分解法,根据题目选择合适的方法是解题的关键.
【解析】解:①,
∴,
∴,;
②,
∴,
∴或,
∴, ;
③,即,
∴,;
④,即
∴,
∴,;
⑤,
,
,
,
∴;
⑥,
,
,
∴,;
⑦,
,
∴,;
⑧
,
∴,.
题型4:比较一元二次方程根的大小
【典例18】.一元二次方程x2﹣x﹣1=0的两个实数根中较大的根是( )
A.1+ B. C. D.
【答案】B
【分析】利用公式法解方程求得方程的解,比较即可解答.
【解析】解:,
a=1,b=-1,c=-1,
△=1+4=5>0,
x=,
∵,
∴较大的实数根为.
故选B.
【点睛】本题主要考查一元二次方程的解法——公式法,正确利用公式法解方程是解本题的关键.
【典例19】.方程ax2+bx+c=0(a<0)有两个实根,则这两个实根的大小关系是( )
A.≥
B.>
C.≤
D.<
【答案】A
【解析】因为,且 a<0,所以≥,故选A.
【典例20】.设x1为一元二次方程2x2﹣4x=较小的根,则( )
A.0<x1<1 B.﹣1<x1<0 C.﹣2<x1<﹣1 D.﹣5<x1<﹣
【答案】B
【分析】先求出方程的解,再求出方程的最小值,即可求出答案.
【解析】2x2-4x=,
8x2-16x-5=0,
x=,
∵x1为一元二次方程2x2-4x=较小的根,
∴x1=,
∵5<<6,
∴-1<x1<0.
故选B.
【点睛】本题考查了求一元二次方程的解和估算无理数的大小的应用,关键是求出方程的解和能估算无理数的大小.
题型5:分析解答过程是否有误
【典例21】.小明在解方程时出现了错误,解答过程如下:
∵,,(第一步),
∴(第二步),
∴(第三步),
∴,(第四步).
小明解答过程开始出错的步骤是( )
A.第一步 B.第二步 C.第三步 D.第四步
【答案】C
【分析】根据公式法,可得第三步为,即可解答.
【解析】解:根据公式法可得,
故第三步为,
所以第三步开始出错,
故选:C.
【点睛】本题考查了公式法解一元二次方程,熟知一元二次方程的解的公式是解题的关键.
【典例22】.下面是小明同学解方程的过程:
∵,,(第一步)
∴(第二步)
∴,(第三步)
∴,(第四步)
小明是从第 步开始出错.
【答案】一
【分析】根据一元二次方程的解法步骤即可解答.
【解析】解:原方程化为:,
∴.
故答案为:一.
【点睛】本题主要考查用公式法解一元二次方程,将一元二次方程化成一般式是运用公式法解一元二次方程的关键.
题型6:公式法解一元二次方程的代数应用
【典例23】.若是关于的一元二次方程的一个根,下面对的值估计正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了一元二次方程的解、解一元二次方程、实数大小估算等知识,利用公式法解关于的方程是解题关键.将代入方程并整理,获得关于的方程,然后估计的大小即可.
【解析】解:将代入方程,
可得,
整理可得,
解得,
∴,,
∵,
∴,
∵,即,
∴,
∴,即.
故选:B.
【典例24】.已知,求代数式 .
【答案】或
【分析】本题考查了解一元二次方程,求代数式的值;由已知消去字母a,得到关于b的一元二次方程,解之求得b的值,即可求得a的值,从而求得结果.
【解析】解:由得:,代入中,整理得,
解得:,
对应地:;
当时,;
当时,;
综上,代数式的值为或;
故答案为:或.
【典例25】.已知关于方程的根都是整数,且满足等式,则满足条件的所有整数的和是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据,利用二次根式有意义的条件可得出,然后分或两种情况解方程,可得出所有符合条件的整数的值,最后求和即可.
【解析】解:∵,
∴,即,
当时,原方程为,
解得:,
当时,,
∵
∴,
∴,,
∵方程的根都是整数,且为整数,
∴或或或,
∴或或或,
又∵,
∴可取或或,
综上所述,满足条件的整数为:或或或,
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查二次根式的有意义的条件,一元二次方程的解法,整除性.运用了分类讨论的解题方法.熟练掌握一元二次方程的解法是解题的关键.
题型7:公式法解一元二次方程的几何应用
【典例26】.已知2,3,a分别是等腰三角形三边的长,且a是关于x的一元二次方程(k﹣1)x2﹣x+k2+1=0的根,则k的值为 .
【答案】-5或或
【分析】根据等腰三角形的定义,分a=2和a=3,分别代入方程,解之可得k值.
【解析】解:∵2,3,a分别是等腰三角形三边的长,
当a=2时,即x=2,代入,
得:,
解得:k=-5,或k=1(舍),
当a=3时,即x=3,代入,
得:,
解得:k=,或k=,
故答案为:-5或或.
【点睛】本题考查了等腰三角形的定义,解一元二次方程,解题的关键是要注意根据等腰三角形的定义进行分类讨论.
【典例27】.如图,中,,于点D,,于点B,且,作于点F,若,则的长为( )
A.2 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】本题考查的是等腰直角三角形性质及全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题关键,先借助面积求出,,再证明即可求出结论.
【解析】解:中,,于点D,,,
,即,
解得:或(不合题意,舍去),
,
,,,
,
,
,
又,
,
,
,
故选:B.
题型8:新定义题
【典例28】.将关于x的一元二次方程 变形为 ,就可以将表示为关于x的一次多项式,从而达到“降次”的目的,又如. 我们将这种方法称为“降次法”,通过这种方法可以化简次数较高的代数式.根据“降次法”,已知: ,且, 则 的值为 .
【答案】/
【分析】根据降次法,求出,再解一元二次方程,求出的值,即可得出结果.
【解析】解:∵,
∴,
∴
;
∵,且,
解得:,
∴的值为;
故答案为:.
【点睛】本题考查代数式求值,解一元二次方程.理解并掌握降次法,是解题的关键.
【典例29】.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.
【解析】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.
一、单选题
1.用求根公式解一元二次方程时,,的值是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】C
【分析】本题主要考查解一元二次方程的一般形式,认知一次项系数二次项系数常数项是解题的关键.按照未知数的降幂排列,据此可得答案.
【解析】解:,
,
则,,,
故选:C
2.用公式法解方程,得( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查解一元二次方程,涉及公式法解一元二次方程,利用公式法直接求解即可得到答案,熟记一元二次方程的常见解法是解决问题的关键.
【解析】解:,
∵,
∴,
∴,
故选:A.
3.用公式法解方程时,正确代入求根公式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查公式解一元二次方程,根据,,代入数据计算即可.
【解析】解:∵,
∴,
∴.
故选:D.
4.利用公式解可得一元二次方程式的两解为a、b,且,则a的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了解一元二次方程-公式法,能熟练运用公式法解答方程是解此题的关键.
利用公式法即可求解.
【解析】解:,
∴,
,
,
∵一元二次方程式的两解为、,且,
∴的值为.
故选:A.
5.解方程:(1);(2);(3),较适合的方法依次为( )
A.直接开平方法、公式法、配方法 B.因式分解法、公式法、公式法
C.直接开平方法、因式分解法、配方法 D.直接开平方法、公式法、因式分解法
【答案】A
【分析】先观察看式子的特点,再看它是几项式,然后看符合哪个特点从而选择合适的方法:①用直接开平方法,②用公式法,③用配方法.
【解析】解:(1)较适合的方法是直接开平方法;
(2)较适合的方法是公式法;
(3)较适合的方法是配方法,
故选:A
【点睛】本题主要考查了解一元二次方程,熟练掌握一元二次方程的解法,根据一元二次方程的特征灵活选用适当的方法解答是解题的关键.
6.一元二次方程,其中较大的一个根为,下列最接近的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用求根公式解方程得到,,然后利用无理数的估算进行判断.
【解析】解:,
∴,
解得:,,
而,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查了解一元二次方程﹣公式法:用求根公式解一元二次方程的方法是公式法.
7.方程2x2-6x+3=0较小的根为p,方程2x2-2x-1=0较大的根为q,则p+q等于( )
A.3 B.2 C.1 D.
【答案】B
【解析】试题分析:2x2-6x+3=0,
这里a=2,b=-6,c=3,
∵△=36-24=12,
∴x==,
即p=;
2x2-2x-1=0,
这里a=2,b=-2,c=-1,
∵△=4+8=12,
∴x==,
即q=;
则p+q=+=2.
故选B.
点睛:此题考查了解一元二次方程-公式法,利用此方法解方程时,首先找出a,b,c,计算出根的判别式的值,当根的判别式的值大于等于0时,代入求根公式求出解.
8.如果实数分别满足,,则的值不可能是( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】由,,求出,,然后计算求解即可.
【解析】解:∵,,
∴,,
当,时,
,
当,时,
,
当,时,
,
当,时,
,
∴的值不可能是,
故选:D.
【点睛】本题考查了解一元二次方程,代数式求值.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
9.有两个正方形A,B,现将B放在A的内部如图①;再将A,B无缝隙且无重叠放置后构造新的正方形如图②.若图①和图②中阴影部分的面积分别为1和7,则图②所示的大正方形的面积为( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【答案】B
【分析】此题主要考查了正方形的性质,准确识图,熟练掌握正方形的性质,并根据正方形的面积公式构造方程是解决问题的关键.设正方形B的边长为a,其中,依题意由图①得阴影部分为正方形,且边长为1,则正方形A的边长为,依题意得图②中大正方形的边长为,则,由此解出,进而再求出图②中大正方形的面积即可.
【解析】解:设正方形B的边长为a,其中,
∵将B放在A的内部如图①所示,阴影部分的面积为1,
∴阴影部分为正方形,且边长为1,
∴图①中大正方形的边长为,
即正方形A的边长为,
又∵将A,B无缝隙且无重叠放置后构造新的正方形如图②所示:
∴图②中大正方形的边长为:,
∵图②中阴影部分的面积为7,
∴,
整理得:,
解得:,(不合题意,舍去),
∴图②中大正方形的边长为:
∴图②中大正方形的面积为15.
故选:B.
10.定义新运算:对于两个不相等的实数a,b,我们规定符号max{a,b}表示a,b中的较大值,如:,因此,;按照这个规定,若max=,则x的值是( )
A.-1 B.-1或 C. D.1或
【答案】B
【分析】根据题意,进行分类讨论即可.
【解析】解:若,即:时,,
∴,
解得:或(舍去),
若,即:时,,
∴,
解得:或(舍去),
若,即:时,,
∴得,不成立,舍去,
∴x的值为-1或,
故选:B.
【点睛】本题考查新定义以及一元二次方程,理解材料中的定义,准确进行分类讨论,并准确求解一元二次方程是解题关键.
二、填空题
11.方程的解是 .
【答案】,
【分析】本题考查了公式法求解一元二次方程,利用公式法进行求解即可.
【解析】解:,
,
,
,
,.
12.将方程化成一般形式为 , ,用求根公式求得 , .
【答案】 121 1
【分析】方程整理后,化为一般形式,求出根的判别式的值,即可求出方程的根.
【解析】化简方程,得,
∴,
∴,
∴,.
【点睛】此题考查解一元二次方程-公式法,解题关键在于利用根的判别式进行求解.
13.的根为= ,= .
【答案】
【分析】用求根公式法求解即可.
【解析】,
∵a=2,b=-,c=-5,
∴∆=2+40=42,
∴x=,
∴=,=.
故答案为,.
【点睛】本题考查了一元二次方程的解法---公式法,先求出∆的值,然后根据求解即可.
14.设,若,则 .
【答案】1
【分析】本题考查了解一元二次方程,求代数式的值,先利用公式法解一元二次方程结合得出,求出,,计算即可得出答案.
【解析】解:,
,
,
,
,
,
,,
,
故答案为:.
15.已知x=(b2-4c>0),则x2+bx+c的值为 .
【答案】0
【分析】把x的值代入代数式,再进行计算即可.
【解析】∵
∴
故答案为0.
【点睛】考查解一元二次方程-公式法,把的值代入是解题的关键.
16.小明设计了一个魔术盒,当任意实数对(a,b)进入其中,会得到一个新的实数a2﹣2b+3,若将实数对(x,﹣3x)放入其中,得到一个新数为5,则x= .
【答案】﹣3±
【分析】根据题意列出方程x2+6x+3=5,即x2+6x﹣2=0,公式法求解可得.
【解析】根据题意,得:x2+6x+3=5,即x2+6x﹣2=0.
∵a=1,b=6,c=﹣2,∴△=36﹣4×1×(﹣2)=44>0,则x.
故答案为﹣3.
【点睛】本题考查了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.
17.已知,,,……,(,且为正整数).若,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了分式的加减乘除运算,一元二次方程的求解,分别用a表示出至,然后将至代入得到关于a的方程,解出a的值即可.
【解析】解:,
则,
,
,
,
,
,
,
,
,
整理得:,
解得:,
故答案为:.
18.如果关于x的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根为另外一个根的2倍,则称这样的方程为“倍根方程”,以下关于倍根方程的说法,正确的有 (填序号).
①方程是倍根方程;
②若是倍根方程,则;
③若p、q满足,则关于x的方程是倍根方程;
④若时,则方程是倍根方程.
【答案】③④/④③
【分析】考查一元二次方程的求根公式,新定义的倍根方程的意义,理解倍根方程的意义和正确求出方程的解是解决问题的关键.
①求出方程的解,再判断是否为倍根方程;
②根据倍根方程和其中一个根,可求出另一个根,进而得到m、n之间的关系,即可判断;
③当p,q满足,则,求出两个根,进而判断是否为倍根方程;
④用求根公式求出两个根,将变为:,代入进一步化简,得出关系式,利用“倍根方程”定义即可判定.
【解析】解:①解方程得:
,,
,
方程不是倍根方程;
故①不正确;
②若是倍根方程,,
因此或,
当时,,
当时,,
故②错误;
③∵,
方程变为:,
即,
∴,
∴或
,,
,
关于x的方程是倍根方程,
故③正确;
④方程的根为:
,,
,
,
,,
,
若时,则方程是倍根方程,
故④正确,
故答案为:③④.
三、解答题
19.用公式法解下列方程:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)原方程没有实数根
(3),
【分析】本题考查公式解一元二次方程,解题的关键是熟练掌握,.
(1)根据一化,二定,三判,四代直接求解即可得到答案;
(2)根据一化,二定,三判,四代直接求解即可得到答案;
(3)根据一化,二定,三判,四代直接求解即可得到答案.
【解析】(1)解:将方程化为一般形式,得.
∵,
∴,
;
(2)解:∵,
∴,
∴原方程没有实数根;
(3)解:将方程化为一般形式,得.
∵,
∴.
∴,
∴, .
20.选择合适的方法解下列方程:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10);
(11);
(12).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
【分析】(1)先移项,再用直接开平方法求解即可;
(2)先化系数为1,再直接开平方求解即可;
(3)两边直接开平方,即可求解;
(4)两边直接开平方,即可求解;
(5)用配方法,两边同时加上1,即可求解;
(6)先将方程化为一般式,再用公式法求解即可;
(7)根据平方差公式,用因式分解法求解即可;
(8)用十字相乘法将方程左边因式分解,即可求解;
(9)用公式法求解即可;
(10)先将方程化为一般式,再用配方法求解即可;
(11)先将方程化为一般式,再用十字相乘法将方程左边因式分解,即可求解;
(12)根据平方差公式,用因式分解法求解即可.
【解析】(1)解:,
,
;
(2)解:,
,
;
(3)解:,
,
;
(4)解:,
,
或,
解得:;
(5)解:,
,
,
,
;
(6)解:,
,
,
,
∴,
解得:;
(7)解:,
,
,
或,
解得:;
(8)解:,
,
或,
解得:;
(9)解:,
,
,
∴,
解得:
(10)解:,
,
,
;
(11)解:,
,
,
,
或,
解得:;
(12)解:,
,
,
,
或,
解得:.
【点睛】本题主要考查了解一元二次方程,解题的关键是熟练掌握解一元二次方程的方法和步骤,解一元二次方程的方法有:直接开平方法、配方法,公式法,因式分解法.
21.课堂上,刘老师展示了一位同学用配方法解的过程,如下:
解:原方程可化为,第一步
配方,得,第二步
即,第三步
直接开平方,得,第四步
所以,.第五步
(1)这位同学的解题过程从第______步开始出现错误;
(2)请你正确求解该方程.
【答案】(1)二
(2)见解析
【分析】本题考查了一元二次方程的解法,
(1)根据配方法的步骤求解即可;
(2)利用配方法或公式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.
【解析】(1)第二步配方时应方程两边同时加上一次项系数一半的平方,即,
∴这位同学的解题过程从第二步开始出现错误;
(2)配方法:
解得,.
公式法:
,,,
,
,
解得,.
22.若关于的一元二次方程的根都是整数,求的值.
【答案】或
【分析】本题考查因式分解的应用、一元二次方程的整数与有理根.先解出原方程可得,再由原方程的根都是整数,可设(为正整数),从而得到或,即可求解.
【解析】解:
解得:,
原方程的根都是整数,
是完全平方数,
设(为正整数),
∴,
∵,
或,
解得:或.
经检验,或都满足条件.
即a的值为或.
23.若m,n为正实数,,t是关于x的方程的一正实根.
(1)求证:.
(2)若,求的值.
(3)用含k的代数式表示.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查一元二次方程的解,解一元二次方程:
(1)根据t是关于x的方程的一正实根得到,配方即可得出结论;
(2)根据,得到,即可得到,两边同时除以,将方程转化为,解方程即可;
(3)同法(2)进行计算即可.
【解析】(1)证明:∵t是关于x的方程的一正实根,
∴,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:或(不合题意,舍掉);
∴;
(3)∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴或(不合题意,舍掉).
故:.
24.有人说“数学是思维的体操”,运用和掌握必要的“数学思想”和“数学方法”是学好数学的重要法宝.阅读下列例题及其解答过程:
例:解方程.
解:①当时,原方程为,
解得(与矛盾,舍去),.
②当时,原方程为,
解得(与矛盾,舍去),.
所以原方程的根是,.
在上面的解答过程中,我们对x进行讨论,从而化简绝对值.这是解决数学问题的一种重要思想——分类讨论.
请仿照上述例题的解答过程,解方程:.
【答案】,
【分析】本题考查了解一元二次方程,绝对值方程,解题的关键是理解题意,学会利用分类讨论的思想思考问题.
【解析】解:当时,原方程可化为:,
解得:(与矛盾,舍去),;
当时,原方程可化为,
解得:(与矛盾,舍去),;
原方程的解是,
25.我国宋代数学家秦九韶的著作《数书九章》中关于三角形的面积公式与古希腊数学家海伦的成果并称“海伦-秦九韶公式”.它的主要内容是:如果一个三角形的三边长分别是,,,记,为三角形的面积,那么.
(1)在中,,,,请用上面的公式计算的面积.
(2)一个三角形的三边长分别为,,,,,且,求,的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查二次根式的应用,解一元二次方程;
(1)根据题目的指示,了解海伦-秦九昭公式,根据具体的数字先计算的值,然后再代入公式,计算三角形的面积即可;
(2)根据得以得到,再根据面积可以得到,代入计算即可.
【解析】(1)解:在中,,,,
∴,
∴的面积为,
(2)解:∵,
∴,即①,
又∵
∴,
即,
∴②.
∴联立①②解得:(∵,不合题意的舍去)
26.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,解得,.
当时,,.
当时,,,.
原方程的解为,,,.
由原方程得到的过程,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,,则方程的两根分别是什么?请说明理由.
【答案】(1)原方程的解为,,
(2)方程的两根分别是和,理由见详解
【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m代替方程中的,然后解关于m的一元二次方程,然后再来求关于x的一元二次方程即可
(2)根据已知方程的解,得出或,求出x的值即可.
【解析】(1)解: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.
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