2.1~2.4 认识和解一元二次方程 基础讲义 -2024-2025学年北师大版九年级数学上册
2024-09-09
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内容正文:
第四讲 认识和解一元二次方程
目录
【知识清单】 2
1. 一元二次方程的概念: 2
2. 一元二次方程的一般形式 2
3. 一元二次方程的解(根) 2
4. 直接开平方法 2
5. 用配方法解一元二次方程的一般步骤: 2
6. 根的判别式 3
7. 公式法解一元二次方程 3
8. 因式分解法 3
【考点一】一元二次方程的概念 4
【考点二】一元二次方程的定义,求参数的值或取值范围 5
【考点三】一元二次方程的一般形式 7
【考点四】一元二次方程的解:求字母或代数式的值 8
【考点五】用直接开平方法解一元二次方程 9
【考点六】用配方法解一元二次方程:二次项系数为1 11
【考点七】用配方法解一元二次方程:二次项系数不为1 14
【考点八】配方法的应用 17
【考点九】公式法解一元二次方程 19
【考点十】用因式分解法解一元二次方程 22
【考点十一】用整体思想解一元二次方程 26
【考点十二】解一元二次方程综合 29
【课堂过关检测】 33
【综合达标训练】 41
【知识清单】
1. 一元二次方程的概念:
等号两边都是整式,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的方程,叫做一元二次方程.
注意:判断一个整式方程是否为一元二次方程,应以化简后的结果为准.
2. 一元二次方程的一般形式
一元二次方程的一般形式为:,其中,,分别叫做二次项、一次项、常数项,分别称为二次项系数、一次项系数、常数项.
注意:在求各项系数时,应把一元二次方程化成一般形式,在指明一元二次方程各项系数时不要漏掉前面的性质符号.
3. 一元二次方程的解(根)
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,也叫做一元二次方程的根.
4. 直接开平方法
直接开平方法:利用平方根的定义通过直接开平方将一元二次方程“降次”为一元一次方程进行求解.
解形如的方程:
当时,方程有两个相等的实数根,即;
当时,方程有两个不相等的实数根,即;
当时,方程没有实数根.
5. 用配方法解一元二次方程的一般步骤:
(1)将方程化为一般形式;
(2)移项,将常数项移到方程的右边;
(3)化二次项系数为1,即方程两边同除以二次项系数;
(4)
配方,即方程两边都加上一次项系数的一半的平方;化原方程为的形式;
6. 根的判别式
求出判别式的值,判断根的情况:
(1)方程有两个不相等的实数根.
(2)方程有两个相等的实数根.
(3)方程没有实数根.
7. 公式法解一元二次方程
先将方程化为一般形式().当时,方程()的实数根可以写成的形式.
这个式子叫做一元二次方程()的求根公式.
8. 因式分解法
因式分解的方法:
(1)提公因式法;
(2)公式法:包含平方差公式和完全平方公式;
(3)十字相乘法.
2.可化为的方程,用因式分解法求解.
注意:不能在方程两边同时除以含有未知数的式子,以免丢根.
【考点归纳】
【考点一】一元二次方程的概念
【例1】(2024•城厢区校级开学)下列方程中,是一元二次方程的是
A. B. C. D.
【答案】
【解答】解:根据含一个未知数,且未知数的最高次数是2的整式方程是一元二次方程可知是一元二次方程;
故选:.
【针对训练】1、(2023秋•曹县校级月考)下列方程中,是一元二次方程的有
①;②;③;④;⑤.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】
【解答】解:①是一元二次方程;
②含有两个未知数,不是一元二次方程;
③不是整式方程,不是一元二次方程;
④是一元二次方程;
⑤是一元二次方程;
一元二次方程有3个,
故选:.
【针对训练】2、(2024春•惠城区校级期末)下列方程中,属于一元二次方程的是
A. B. C. D.
【答案】
【解答】解:、含有2个未知数,故错误;
、当时不是一元二次方程,故错误;
、为分式方程,故错误;
、只含有一个未知数,未知数的最高次数是2,二次项系数不为0,是一元二次方程,正确;
故选:.
【针对训练】3、(2024秋•汉川市校级月考)下列方程是一元二次方程的是
A. B. C. D.
【答案】
【解答】解:、当时,方程为是一元一次方程,该选项不合题意;
、方程是一元二次方程,该选项符合题意;
、方程的左边不是整式,方程不是一元二次方程,该选项不合题意;
、方程整理为,是一元一次方程,该选项不合题意;
故选:.
【考点二】一元二次方程的定义,求参数的值或取值范围
【例2】(2023秋•新市区校级期末)关于的方程是是一元二次方程,则
A. B. C. D.
【答案】
【解答】解:关于的方程是是一元二次方程,
,
解得:,
故选:.
【针对训练】1、(2024春•沙坪坝区校级期中)若方程是关于的一元二次方程,则的值为 .
【答案】.
【解答】解:方程是关于的一元二次方程,
且,
解得:.
故答案为:.
【针对训练】2、(2024春•霍邱县月考)若是关于的一元二次方程,求的值.
【答案】4.
【解答】解:由题意得:
且,
解得.
即的值为4.
【针对训练】3、(2024春•池州校级月考)关于的方程,
(1)当满足什么条件时,该方程是一元二次方程;
(2)当满足什么条件时,该方程是一元一次方程.
【解答】解:(1)关于的方程是一元二次方程,
,
,
所以时关于的方程是一元二次方程;
(2)关于的方程是一元一次方程,
且,
,
时关于的方程是一元一次方程.
【考点三】一元二次方程的一般形式
【例3】(2024春•东营区校级月考)把一元二次方程化成一般形式后得到二次项系数是 1 ,一次项系数是 ,常数项是 .
【答案】1,2,.
【解答】解:方程整理为一般形式为,
二次项系数是1,一次项系数是2,常数项是,
故答案为:1,2,.
【针对训练】1、(2024春•崇川区校级月考)若关于的一元二次方程的常数项为0,则的值为 2 .
【答案】2.
【解答】解:由题意,,且,
解得.
故答案为:2.
【针对训练】2、(2023秋•西平县校级月考)把下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出它的二次项系数、一次项系数和常数项.
(1);
(2).
【答案】(1)一般形式是:,二次项系数是1、一次项系数是,常数项是;
(2)一般形式是:,二次项系数3、一次项系数是1,常数项是.
【解答】解:(1)一元二次方程的一般形式是:,二次项系数是1、一次项系数是,常数项是;
(2)一元二次方程的一般形式是:,二次项系数3、一次项系数是1,常数项是.
【针对训练】3、(2023秋•江阳区校级期中)若关于的一元二次方程常数项为4,则一次项系数 10 .
【答案】10.
【解答】解:关于的一元二次方程常数项为4,
,
解得:,
一次项系数为:.
故答案为:10.
【考点四】一元二次方程的解:求字母或代数式的值
【例4】(2024•泰安二模)若关于的一元二次方程有一个根是,则 .
【答案】.
【解答】解:把代入方程得,
解得,,
因为,
所以的值为.
故答案为:.
【针对训练】1、(2023秋•成武县期末)若关于的一元二次方程有一个根为0,则的值是 .
【解答】解:把代入得,解得,,
而,
所以.
故答案为:.
【针对训练】2、(2024•深圳模拟)已知是关于的方程的一个根,则 11 .
【答案】11.
【解答】解:是关于的方程的一个根,
,
,
.
故答案为:11.
【针对训练】3、(2024•临夏州二模)若关于的一元二次方程的一个根是,则代数式的值为 4 .
【答案】4.
【解答】解:把代入一元二次方程得,
所以,
所以.
故答案为:4.
【考点五】用直接开平方法解一元二次方程
【例5】(2024春•岫岩县月考)(1).
(2).
【答案】(1);(2)或.
【解答】解:(1),
,
,
解得:;
(2),
,
,
,
解得:或;
【针对训练】1、(2024春•斗门区校级期中)解方程:.
【答案】,.
【解答】解:;
,
,.
【针对训练】2、(2023秋•萍乡期末)解方程:.
【解答】解:由原方程,得
,
则或,
整理,得
或,
解得,.
【针对训练】3、(2023秋•扬州期中)解方程:
(1);
(2).
【答案】(1),;
(2),.
【解答】解:(1),
,
,
,;
(2),
,
,
,.
【考点六】用配方法解一元二次方程:二次项系数为1
【例6】(2023秋•合川区期末)解方程:
(1);
(2).
【答案】(1),.
(2).
【解答】解:(1),,,
△,
;
,.
(2)整理得:,
,
则或,
.
【针对训练】1、(2024春•船营区校级月考)阅读材料,并回答问题:
佳佳解一元二次方程的过程如下:
解:
①
②
③
,④
(1)上述解答过程中,从第 ② 步开始出现了错误(填序号);
(2)在下面的空白处,写出正确的解答过程.
【答案】(1)②;
(2)见解析.
【解答】解:(1)从②开始出现了错误,发生错误的原因是:等号右边没有加9;
故答案为:②;
(2)移项得:,
配方得:,即,
,
或,
,.
【针对训练】2、(2023秋•澄海区期末)解方程:.
【答案】,.
【解答】解:,
,
,
,
,
,
,.
【针对训练】3、(2023秋•武昌区校级月考)解下列一元二次方程.
(1);
(2).
【答案】(1),;
(2).
【解答】解:(1),
,
,
,
则,
所以,.
(2),
,
,
,
则,
所以.
【考点七】用配方法解一元二次方程:二次项系数不为1
【例7】(2023秋•金台区校级月考)解下列方程:
(1);
(2)(配方法).
【答案】(1);
(2),.
【解答】解:(1),
,
,
,
解得:;
(2),
,
,
配方,得,
,
开方得:,
解得:,.
【针对训练】1、(2023秋•青浦区校级期中)用配方法解方程:.
【答案】,.
【解答】解:,
方程整理得:,
配方得:,即,
开方得:,
解得,.
【针对训练】2、(2023秋•泌阳县月考)下面是亮亮用“配方法”解一元二次方程的过程:
解:,
二次项系数化为1,得第一步,
移项,得第二步,
配方,得,即第三步,
由此可得第四步,
,第五步,
(1)“配方法”所依据的公式是 完全平方式 ;(填“完全平方式”或“平方差公式”
(2)上面解答过程,从第 步开始出现错误;
(3)写出正确的解答过程;
(4)根据经验,请你就解方程过程中的注意事项给同学们提一条建议.
【答案】(1)完全平方式;
(2)三;
(3)见解答;
(4)先把方程化为一般形式、移项要变号、正确运用完全平方公式、解要化为最简(答案不唯一).
【解答】解:(1) “配方法”所依据的公式是完全平方式.
故答案为:完全平方式;
(2)上面解答过程,从第三步开始出现错误;
故答案为:三;
(3)解:,
二次项系数化为1,得,
移项,得,
配方,得,即,
由此可得,
,;
(4)配方法解一元二次方程时需要注意的事项:先把方程化为一般形式、移项要变号、正确运用完全平方公式、解要化为最简(答案不唯一).
【针对训练】3、(2022秋•颍州区校级期末)用配方法解下列方程
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1),;(2),;(3),;(4),.
【解答】解:(1)原方程可化为,
,即,
,
,;
(2)原方程可化为,
,即,
,
,;
(3)原方程可化为,
,即,
,
,;
(4)原方程可化为,
,即,
,
,.
【考点八】配方法的应用
【例8】(2024春•南京期末)代数式的最小值为 1 .
【答案】1.
【解答】解:
,
,
,
代数式的最小值为1,
故答案为:1.
【针对训练】1、(2024春•新华区期末)若,则 .
【答案】.
【解答】解:,
,
,
,
,,
解得:,,
.
故答案为:.
【针对训练】2、(2024春•玄武区校级月考)已知、、是的三边长,且,其中为奇数,求的周长.
【答案】8.
【解答】解:,
,
,
,,
,,
,
,
又为奇数,
,
,
故的周长为8.
【针对训练】3、(2024春•瓜州县校级月考)请你仿照旁边的提示,求代数式m2﹣2m+2023的最小值.
温馨提示
求代数式x2+4x+8的最小值
解:x2+4x+8
=x2+4x+4﹣4+8
=(x+2)2+4
∵(x+2)2≥0
∴(x+2)2+4≥4
∴x2+4x+8的最小值是4
【答案】2022.
【解答】解:m2﹣2m+2023
=m2﹣2m+1﹣1+2023
=(m﹣1)2+2022,
∵(m﹣1)2≥0,
∴(m﹣1)2+2022≥2022,
∴m2﹣2m+2023的最小值是2022.
【考点九】公式法解一元二次方程
【例9】(2023•南京月考)用公式法解一元二次方程:
(1).
(2).
【答案】(1),.
(2).
【解答】解:(1),
,,,
,
,
,.
(2),
,,,
,
,
.
【针对训练】1、(2023•兰州模拟)用公式法解一元二次方程:.
【答案】,.
【解答】解:整理成一般式,得:,
,,,
△,
则,
,.
【针对训练】2、(2024春•池州月考)使用“公式法”解一元二次方程
(1);
(2);
(3).
【解答】解:(1),
,,,
△,
,
,;
(2);
,,,
△,
,
;
(3),
化简,得
,
,,,
△,
此方程无实数根.
【针对训练】3、(2024春•泰山区期中)解方程:
(1)用配方法:;
(2)用公式法:.
【答案】(1),;
(2),.
【解答】解:(1)原方程整理得:,
配方得:,
即,
直接开平方得:,
解得:,;
(2)原方程整理得:,
,,,
△,
则,
即,.
【考点十】用因式分解法解一元二次方程
【例10】(2024春•江岸区校级月考)用因式分解法解一元二次方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
【解答】解:(1),
,
,
或,
,;
(2),
,
或,
,;
(3)整理,得,
,
,;
(4)提取公因式,得,
或,
,.
【针对训练】1、(2023秋•宁河区期末)解下列方程:
(1);
(2).
【答案】(1),;
(2),.
【解答】解:(1),
,
或,
,;
(2),
,
,
或,
,.
【针对训练】2、(2023秋•沂水县期末)用因式分解法解一元二次方程
(1)
; (2);
(2)
; (4);
(5); (6).
【解答】解:(1),
,
,;
(2)
,
,;
(3)
,
,;
(4)
,
,;
(5),
,
,
,
或,
,.
(6),
,
或,
,.
【针对训练】3、(2023秋•榆林期末)小明同学在解一元二次方程时,他是这样做的:
解一元二次方程:.
原方程可化为.①
合并问类项.得.②
所以.③
所以.④
(1)小明的解法是从第 ① 步开始出现错误的,此题的正确结果是 ;
(2)用因式分解法解方程:.
【解答】解:(1),
,
,,
或,
小明的解法是从第①步开始出现错误的,此题的正确结果是或3.2,
故答案为:①,或3.2;
(2),
,
,
,,
,.
【考点十一】用整体思想解一元二次方程
【例11】(2023秋•洞口县期中)阅读材料:解方程 时,我们可以将视为一个整体,设,则 原方程化为.解此方程,得,.
当时,,,;
当时,,,.
原方程的解为,,,.
以上方法就叫换元法,达到了降次转化为一元二次方程的目的.这一过程体现了数学整体思想和转化的思想.类比应用:运用上述方法解方程:.
【答案】,.
【解答】解:设,则原方程转化为,
整理,得.
解此方程,得,.
当时,,;
当时,,此时该方程无解.
原方程的解为,.
【针对训练】1、(2023秋•汨罗市月考)阅读下面材料,然后解答问题:
解方程:.
分析:本题实际上一元四次方程.若展开按常规解答对于同学们来说还是有一定的挑战性;
解高次方程的基本方法是“降次”,我发现本方程是以为基本结构搭建的,所以我们可以把视为一个整体设为另外一个未知数,可以把原方程将次为一元二次方程来继续解答.我们把这种换元解方程的方法叫做换元法.
解:设,则原方程换元为.①
解得:,.
或.
解得:,,,.
根据上面的解析,解答下列问题:
(1)填空:在原方程得到方程①的过程中,利用 换元 法达到降次的目的,体现了 的数学思想.
(2)利用换元法解方程:;
(3)已知,求的值.
【答案】(1)换元.转化;
(2),,;
(3).
【解答】解:(1)设,则原方程换元为,利用换元法达到降次的目的,体现了转化的数学思想,
故答案为换元.转化;
(2)设,则原方程换元为,
,
解得:,,
或,
解得:,,;
(3)设,则原方程换元为,
,
解得:,,
即或(不合题意,舍去),
.
【针对训练】2、(2022秋•资中县月考)阅读材料:
在学习解一元二次方程以后,对于某些不是一元二次方程的方程,我们可通过变形将其转化为一元二次方程来解.例如:
解方程:.
解:设,则原方程可化为:.
解得:,.
当时,,;
当时,,.
原方程的解是:,,,.
上述解方程的方法叫做“换元法”.请用“换元法”解决下列问题:
(1)解方程:.
(2)解方程:.
(3)若实数满足,求的值.
【解答】解:(1)设,则原方程可化为,
即,
解得:或,
当时,,;
当时,,;
(2)设,则原方程可化为,即,
,
解得:或,
当时,,即,由△知此时方程无解;
当时,,即,解得:或,
经检验和都是原分式方程的解;
(3)设,则原方程可化为:,即,
,
解得:或,
即(方程无解,舍去)或,
故.
【针对训练】3、(2023•固始县校级开学)“通过等价变换,化复杂为简单,化陌生为熟悉,化未知为已知”是数学学习中解决问题的基本思维方式.例如:解方程,就可利用该思维方式,设,将原方程转化为关于的一元二次方程,解出,再求.这种方法又叫“换元法”.请你用这种思维方式和换元法解决下列问题:
(1)若,则的值为 0 .
(2)解方程:.
【答案】(1)0;
(2),.
【解答】解:(1)设,原方程转化为,解得,,
当时,;当时,(舍去);
所以的值为0;
故答案为:0;
(2)设,原方程转化为,解得,,
当时,,不合题意舍去;
当时,,则,解得,,
经检验,原方程的解为,.
【考点十二】解一元二次方程综合
【例12】(2023秋•太平区校级月考)解下列方程:
(1);(用配方法解一元二次方程)
(2).(用公式法解一元二次方程)
(3);
(4).
【答案】(1);
(2);
(3),;
(4).
【解答】解:(1),
,
,
,
,
,
;
(2),
整理得,
△,
方程有两个不相等实数根,
,
即,
;
(3),
,
,
,
,;
(4),
整理得:,
,
,
,
,
;
【针对训练】1、(2024•朝阳区校级开学)解一元二次方程:
(1);
(2).
【答案】(1),;
(2),.
【解答】解:(1),
,,,
△,
该方程有两个不相等的实数根,
,
,;
(2)
化简,得:,
,,,
△,
该方程有两个不相等的实数根,
,
,.
【针对训练】2、(2024春•魏县校级期末)解一元二次方程:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1),;(2),;(3),;(4)方程无实数根.
【解答】解:(1),
,
,
解得:,;
(2),
,
,
解得:,;
(3),
,,,
,
,
,;
(4),
,,,
,
方程无实数根.
【针对训练】3、(2024春•宽城县期末)如图所示,在用配方法解一元二次方程时,有一位同学所负责的步骤是错误的,则这位同学是 丁 .
【答案】丁.
【解答】解:,
,
,
,
,
或,
,,
这位同学是丁,
故答案为:丁.
【课堂过关检测】
一.选择题(共4小题)
1.(2024•湖北一模)关于x的一元二次方程(a+1)x2+3x+a2﹣1=0有一个根是0,则a的值为( )
A.0 B.1或﹣1 C.﹣1 D.1
【答案】D
【解答】解:把x=0代入方程(a+1)x2+3x+a2﹣1=0得a2﹣1=0,解得a1=1,a2=﹣1,
而a+1≠0,
所以a=1.
故选:D.
2.(2023秋•成都期末)把一元二次方程(x+1)(x﹣1)=3x化成一般形式,正确的是( )
A.x2﹣3x﹣1=0 B.x2﹣3x+1=0 C.x2+3x﹣1=0 D.x2+3x+1=0
【答案】A
【解答】解:(x+1)(x﹣1)=3x,
x2﹣1﹣3x=0,
即x2﹣3x﹣1=0,
故选:A.
3.(2024•阿克苏地区模拟)下列方程是一元二次方程的是( )
A.x2+x﹣y=0 B.ax2+2x﹣3=0
C.x2+2x+5=x3 D.x2﹣1=0
【答案】D
【解答】解:A、x2+x﹣y=0是二元二次方程,不符合题意;
B、当a≠0时,ax2+2x﹣3=0是一元二次方程,不符合题意;
C、方程整理得:x2+2x+5=x3,是三元一次方程,不符合题意;
D、x2﹣1=0是一元二次方程,符合题意.
故选:D.
4.(2024春•大观区校级期末)若a是关于x的方程3x2﹣x﹣1=0的一个根,则2024﹣6a2+2a的值是( )
A.2026 B.2025 C.2023 D.2022
【答案】D
【解答】解:∵a是关于x的方程3x2﹣x﹣1=0的一个根,
∴3a2﹣a=1,
∴2022﹣6a2+2a=2024﹣2(3a2﹣a)=2024﹣2×1=2022,
故选:D.
二.填空题(共8小题)
5.(2023秋•闵行区期末)若关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+5x+m2=1的常数项为0,则m= ﹣1 .
【答案】﹣1.
【解答】解:由已知方程得到:(m﹣1)x2+5x+m2﹣1=0.
根据题意得:m2﹣1=0,
解得:m=1或m=﹣1,
当m=1时,方程为5x=0,不合题意,
则m的值为﹣1,
故答案为:﹣1.
6.(2024•济南二模)一元二次方程x2﹣2x=0的根是 x1=0,x2=2 .
【答案】x1=0,x2=2.
【解答】解:∵x2﹣2x=0,
∴x(x﹣2)=0,
∴x=0或x﹣2=0,
∴x1=0,x2=2,
故答案为:x1=0,x2=2.
7.(2024•兰陵县三模)若一元二次方程x2+mx+1=0经过配方,变形为(x+3)2=n的形式,则mn的值为 48 .
【答案】48.
【解答】解:∵(x+3)2=n,
∴x2+6x+9=n,
x2+6x+9﹣n=0,
∵x2+mx+1=0,
∴m=6,9﹣n=1,
解得:n=8,
∴mn=6×8=48,
故答案为:48.
8.(2024•亭湖区校级模拟)一元二次方程x2=2023x的解是 x1=0,x2=2023 .
【答案】x1=0,x2=2023.
【解答】解:x2﹣2023x=0,
x(x﹣2023)=0,
x=0或x﹣2023=0,
所以x1=0,x2=2023.
故答案为:x1=0,x2=2023.
9.(2022秋•崇川区校级月考)多项式x2﹣4x+16的最小值是 12 .
【答案】12.
【解答】解:∵x2﹣4x+16
=x2﹣4x+4+12
=(x﹣2)2+12,
∴x2﹣4x+16的最小值是12,
故答案为:12.
10.(2024春•温江区校级月考)已知x2+y2﹣6x+2y+10=0,则xy= .
【答案】.
【解答】解:∵x2+y2﹣6x+2y+10=0,
∴x2﹣6x+32+y2+2y+1=0,
∴(x﹣3)2+(y+1)2=0,
∴x﹣3=0,y+1=0,
∴x=3,y=﹣1,
∴xy=3﹣1,
故答案为:.
11.(2024春•凤凰县期末)方程3x2=12的解是 x1=﹣2,x2=2 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:3x2=12,
系数化为1,得x2=4,
解得x1=﹣2,x2=2.
故答案为:x1=﹣2,x2=2.
12.(2024春•长沙期末)已知等腰三角形的腰和底的长分别是一元二次方程x2﹣6x+8=0的根,则该三角形的周长为 10 .
【答案】10.
【解答】解:x2﹣6x+8=0,
(x﹣2)(x﹣4)=0,
x﹣2=0或x﹣4=0,
所以x1=2,x2=4,
当三角形的腰为4,底为2时,三角形的周长为4+4+2=10,
当三角形的腰为2,底为4时不符合三角形三边的关系,舍去,
所以三角形的周长为10.
故答案为:10.
三.解答题(共8小题)
13.(2024春•瓜州县校级月考)请你仿照旁边的提示,求代数式m2﹣2m+2013的最小值.
温馨提示
求代数式x2+4x+8的最小值
解:x2+4x+8
=x2+4x+4﹣4+8
=(x+2)2+4
∵(x+2)2≥0
∴(x+2)2+4≥4
∴x2+4x+8的最小值是4
【答案】2012.
【解答】解:m2﹣2m+2013
=m2﹣2m+1﹣1+2013
=(m﹣1)2+2012,
∵(m﹣1)2≥0,
∴(m﹣1)2+2012≥2012,
∴m2﹣2m+2013的最小值是2012.
14.(2024•宛城区校级开学)用合适的方法解下列方程.
(1)9(x﹣2)2=16;
(2)(3﹣x)x=(3﹣x);
(3)2x2+x﹣3=0;(公式法)
(4)x2+10x﹣11=0.(配方法)
【答案】(1),;
(2)x1=3,x2=1;
(3),x2=1;
(4)x1=﹣11,x2=1.
【解答】解:(1)∵9(x﹣2)2=16,
∴,
∴,
∴,;
(2)移项得,(3﹣x)x﹣(3﹣x)=0,
∴(3﹣x)(x﹣1)=0,
∴3﹣x=0或x﹣1=0,
∴x1=3,x2=1;
(3)a=2,b=1,c=﹣3,
∵Δ=12﹣4×2×(﹣3)=25>0,
∴,
∴,x2=1;
(4)∵x2+10x﹣11=0,
∴x2+10x=11,
∴x2+10x+25=11+25,
即(x+5)2=36,
∴x+5=±6,
∴x1=﹣11,x2=1.
15.(2023秋•凉州区期末)已知a是方程2x2﹣7x﹣1=0的一个根,求代数式a(2a﹣7)+5的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵a是方程2x2﹣7x﹣1=0的一个根,
∴2a2﹣7a﹣1=0,
∴2a2﹣7a=1,
∴a(2a﹣7)+5=2a2﹣7a+5=1+5=6.
16.(2024春•肇源县期末)解方程:
(1)x2+2x﹣4=0;
(2)3x(2x+1)=4x+2.
【答案】(1)x11,x21;
(2)x1,x2.
【解答】解:(1)x2+2x﹣4=0,
x2+2x=4,
x2+2x+1=4+1,
(x+1)2=5,
x+1=±,
x11,x21;
(2)3x(2x+1)=4x+2,
3x(2x+1)=2(2x+1),
3x(2x+1)﹣2(2x+1)=0,
(3x﹣2)(2x+1)=0,
3x﹣2=0或2x+1=0,
x1,x2.
17.(2024•兴隆台区校级开学)解方程:
(1)x2﹣4x﹣2=0;
(2)2x2﹣5x+1=0;
(3)3x(2x+1)=4x+2.
【答案】(1)x1=2,x2=2;
(2)x1,x2;
(3)x1=﹣0.5,x2.
【解答】解:(1)x2﹣4x﹣2=0,
x2﹣4x=2,
x2﹣4x+4=2+4,即(x﹣2)2=6,
∴x﹣2=±,
∴x1=2,x2=2;
(2)2x2﹣5x+1=0,
a=2,b=﹣5,c=1,
Δ=b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×2×1=17>0,
方程有两个不相等的实数根,
∴x,
∴x1,x2;
(3)3x(2x+1)=4x+2,
3x(2x+1)﹣2(2x+1)=0,
(2x+1)(3x﹣2)=0,
∴2x+1=0或3x﹣2=0,
解得x1=﹣0.5,x2.
18.(2021秋•梁子湖区期中)先阅读以下材料,再解答问题:
在学习了一元二次方程的解法后,利用课后托管时间,数学兴趣小组的同学对一元四次方程x4﹣5x2+4=0的解法进行了如下探究:根据该方程的特点,可以把x2视为一个整体,然后设x2=y,则x4=y2,原方程可化为y2﹣5y+4=0①,解得y1=1,y2=4.
当y=1时,x2=1,∴x=±1;
当y=4时,x2=4,∴x=±2.
∴原方程的解为x1=1,x2=﹣1,x3=2,x4=﹣2.
请解答问题:
(1)填空:在由原方程得到方程①的过程中,主要利用 换元 法达到了降次的目的,体现了 整体 的数学思想;
(2)仿照以上方法解方程:(x2﹣x)2+(x2﹣x)﹣6=0.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由阅读材料可知解题过程中使用的换元法,体现了数学中的整体思想,
故答案为:换元,整体;
(2)设x2﹣x=t,原方程化为t2+t﹣6=0,
∴(t+3)(t﹣2)=0,
∴t1=﹣3,t2=2,
∴x2﹣x=﹣3或x2﹣x=2,
方程x2﹣x=﹣3中Δ=(﹣1)2﹣4×1×3=﹣11<0,无实数根,
方程x2﹣x=2可化为(x﹣2)(x+1)=0,
解得x1=2,x2=﹣1,
∴原方程的解为:x1=2,x2=﹣1.
19.(2024•青海)(1)解一元二次方程:x2﹣4x+3=0;
(2)若直角三角形的两边长分别是(1)中方程的根,求第三边的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)x2﹣4x+3=0,
∴(x﹣1)(x﹣3)=0,
∴x﹣1=0或x﹣3=0,
∴x1=1,x2=3;
(2)当3是直角三角形的斜边长时,第三边2,
当1和3是直角三角形的直角边长时,第三边,
∴第三边的长为2或.
20.(2024春•凤阳县月考)已知x=a是一元二次方程x2﹣2024x﹣3=0的一个根,求的值.
【答案】2.
【解答】解:由题意,将x=a代入方程x2﹣2024x﹣3=0,
得a2﹣2024a﹣3=0,
∴a2﹣3=2024a,a2﹣2024a=3,
∴
=a2﹣2023a﹣a﹣1,
=a2﹣2024a﹣1
=2
∴的值为2.
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【综合达标训练】
一.选择题(共4小题)
1.(2023秋•邵阳期中)将一元二次方程(2x﹣1)(x+2)=3化成一般形式正确的是( )
A.2x2+3x﹣5=0 B.2x2+3x+1=0
C.2x2﹣3x﹣5=0 D.2x2+3x﹣2=0
【答案】A
【解答】解:(2x﹣1)(x+2)=3,
去括号:2x2+4x﹣x﹣2=3,
移项:2x2+4x﹣x﹣2﹣3=0,
合并同类项:2x2+3x﹣5=0.
故选:A.
2.(2023秋•姜堰区期末)已知关于x的方程(a﹣1)x2﹣2x+1=0是一元二次方程,则a满足的条件是( )
A.a≠0 B.a≠1 C.a>1 D.a≤2
【答案】B
【解答】解:∵方程(a﹣1)x2+x﹣2=0是关于x的一元二次方程,
∴a﹣1≠0,
解得a≠1.
故选:B.
3.(2023秋•沙坪坝区校级月考)若x=2是方程ax2﹣bx﹣1=0的解,则代数式2a﹣b+1的值为( )
A. B.0 C. D.
【答案】D
【解答】解:∵x=2是方程ax2﹣bx﹣1=0的解,
∴4a﹣2b=1,
∴2a﹣b,
∴2a﹣b+1
.
故选:D.
4.(2023春•临潼区期末)已知关于x的一元二次方程(a﹣2)x2﹣2x+a2﹣4=0有一个根为0,则a的值为( )
A.0 B.±2 C.2 D.﹣2
【答案】D
【解答】解:把x=0代入方程得:a2﹣4=0,
(a﹣2)(a+2)=0,
可得a﹣2=0或a+2=0,
解得:a=2或a=﹣2,
当a=2时,a﹣2=0,此时方程不是一元二次方程,舍去;
则a的值为﹣2.
故选:D.
二.填空题(共9小题)
5.(2023秋•船营区校级月考)把方程(1﹣2x)(1+2x)=2x2﹣4化为一元二次方程的一般形式为 6x2﹣5=0 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
原方程可化为:1﹣4x2=2x2﹣4,
整理,得6x2﹣5=0.
故答案为:6x2﹣5=0.
6.(2024•北京开学)一元二次方程x(x﹣3)=x的解是 x1=0,x2=4 .
【答案】x1=0,x2=4.
【解答】解:x(x﹣3)=x,
移项,得x(x﹣3)﹣x=0,
提取公因式x,得x(x﹣3﹣1)=0,
整理,得x(x﹣4)=0,
解得:x1=0,x2=4.
故答案为:x1=0,x2=4.
7.(2023秋•渠县期末)将方程x2﹣6x﹣10=0化成(x+m)2=n(m,n为常数)的形式,则m= ﹣3 .
【答案】﹣3.
【解答】解:x2﹣6x﹣10=0,
x2﹣6x=10,
x2﹣6x+9=10+9,
(x﹣3)2=19,
∴m=﹣3,
故答案为:﹣3.
8.(2022秋•洪泽区期中)关于x的方程x2=x的解是 x1=0,x2=1 .
【答案】x1=0,x2=1.
【解答】解:x2=x,
x2﹣x=0,
x(x﹣1)=0,
x=0或x﹣1=0,
∴x1=0,x2=1.
故答案为:x1=0,x2=1.
9.(2024•商丘模拟)设a,b是方程x2+x﹣2024=0的两个实数根,则a2+2a+b= 2023 .
【答案】2023.
【解答】解:∵a,b是方程x2+x﹣2024=0的两个实数根,
∴a2+a=2024,a+b=﹣1,
∴a2+2a+b=(a2+a)+(a+b)=2024﹣1=2023.
故答案为:2023.
10.(2022春•诸暨市校级期中)若实数a,b满足a2﹣4ab+5b2﹣4b+4=0,则ab的值为 16 .
【答案】16.
【解答】解:∵实数a,b满足a2﹣4ab+5b2﹣4b+4=0,
∴a2﹣4ab+4b2+b2﹣4b+4=0,
∴(a﹣2b)2+(b﹣2)2=0,
∴,
∴,
∴ab=42=16.
故答案为:16.
11.(2024春•霍邱县月考)已知m2+n2+3(m+n)=10﹣2mn,则m+n= ﹣5或2 .
【答案】﹣5或2.
【解答】解:∵m2+n2+3(m+n)=10﹣2mn,
∴(m2+2mn+n2)+3(m+n)=10,
∴(m+n)2+3(m+n)﹣10=0,
∴(m+n+5)(m+n﹣2)=0,
∴m+n=﹣5或m+n=2,
故答案为:﹣5或2.
12.(2023秋•隆回县校级月考)已知等腰三角形底边长为9,腰长为方程x2﹣8x+15=0的根,则该等腰三角形的腰长为 5 .
【答案】5.
【解答】解:∵x2﹣8x+15=0,
∴(x﹣3)(x﹣5)=0,
则x﹣3=0或x﹣5=0,
解得x1=3,x2=5,
若腰长为3,此时三边长度为3、3、9,不能够成三角形;
若腰长为5,此时三边长度为5、5、9,可以构成三角形;
故答案为:5.
13.(2024•巴中)已知方程x2﹣2x+k=0的一个根为﹣2,则方程的另一个根为 4 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:令方程的另一个根为m,
因为方程的一个根为﹣2,
所以﹣2+m=2,
解得m=4,
所以方程的另一个根为4.
故答案为:4.
三.解答题(共7小题)
14.(2022春•宁阳县期中)解方程
(1)2x2﹣4x﹣1=0;
(2)4(x﹣3)2﹣25(x﹣2)2=0;
(3)5(x﹣3)2=x2﹣9;
(4)(2x+1)2+4(2x+1)+4=0.
【答案】(1);
(2);
(3);
(4).
【解答】解:(1)2x2﹣4x﹣1=0,
∵a=2,b=﹣4,c=﹣1,
∴Δ=b2﹣4ac=16+8=24,
∴,
∴;
(2)4(x﹣3)2﹣25(x﹣2)2=0,
[2(x﹣3)+5(x﹣2)][2(x﹣3)﹣5(x﹣2)]=0,
即(7x﹣16)(﹣3x+4)=0,
解得;
(3)5(x﹣3)2=x2﹣9,
5(x﹣3)2=(x+3)(x﹣3),
(x﹣3)(5x﹣15﹣x﹣3)=0,
(x﹣3)(4x﹣18)=0,
解得;
(4)(2x+1)2+4(2x+1)+4=0,
[(2x+1)+2]2=0,
(2x+3)2=0,
解得.
15.(2023秋•滕州市校级月考)解方程:
(1)3x2+8x+4=0(配方法);
(2)x2﹣3x﹣1=0(公式法);
(3)4x(2x+1)=3(2x+1);
(4)3x2﹣x﹣2=0.
【答案】(1)x1,x2=﹣2;(2)x1,x2;(3)x1,x2;(4)x1=1,x2.
【解答】解:(1)∵3x2+8x+4=0,
∴3x2+8x=﹣4,
∴x2x,
∴x2x,即(x)2,
则x±,
∴x1,x2=﹣2;
(2)∵a=1,b=﹣3,c=﹣1,
∴Δ=(﹣3)2﹣4×1×(﹣1)=13>0,
则Δ,
即x1,x2;
(3)∵4x(2x+1)=3(2x+1),
∴4x(2x+1)﹣3(2x+1)=0,
则(2x+1)(4x﹣3)=0,
∴2x+1=0或4x﹣3=0,
解得x1,x2;
(4)∵3x2﹣x﹣2=0,
∴(x﹣1)(3x+2)=0,
则x﹣1=0或3x+2=0,
解得x1=1,x2.
16.(2023秋•西平县校级月考)已知a是一元二次方程x2﹣2023x+1=0的一个根,试求的值.
【答案】的值为﹣1.
【解答】解:由题意得:把x=a代入方程x2﹣2023x+1=0中得:
a2﹣2023a+1=0,
∴a2+1=2023a,a2﹣2023a=﹣1,
∴a2﹣2022a
=a2﹣2022a﹣a
=a2﹣2023a
=﹣1,
∴的值为﹣1.
17.(2023秋•潮阳区期中)已知x=1是一元二次方程ax2+bx﹣20=0的一个解,且a≠b,求的值.
【答案】10.
【解答】解:把x=1代入方程,得:a+b=20,又a≠b
所以,10.
18.(2023秋•盐都区期中)数学解题时类比是发现新问题、新结论的重要方法,是思维发展的重要途径.阅读下面材料,解答相关问题:
材料:对于一个关于x的二次三项式ax2+bx+c(a≠0),除了可以利用配方法求该多项式的取值范围外,还可以利用根的判别式解决问题,如下面例子:
例:求代数式x2+4x+5的最小值;
方法1:
x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1.
∵(x+2)2≥0,∴(x+2)2+1≥1.
∴当x=﹣2时,(x+2)2+1的最小值是1.
则代数式x2+4x+5的最小值为1.
方法2:
设x2+4x+5=y.
∴方程x2+4x+(5﹣y)=0有实数根.
∴b2﹣4ac=16﹣4(5﹣y)≥0,解得y≥1.
则代数式x2+4x+5的最小值为1.
请利用上述方法解决下列问题:
(1)请选择上述一种方法求代数式﹣x2+4x﹣1的最大值;
(2)请你根据方法2解决问题:若关于x的二次三项式:x2+ax+4(a为常数)的最小值为﹣5,求a的值.
【答案】(1)3;
(2)a=6或﹣6.
【解答】解:(1)设﹣x2+4x﹣1=y,
∴方程x2﹣4x+(y+1)=0有实数根,
∴b2﹣4ac=16﹣4(y+1)≥0,
解得:y≤3,
则代数式﹣x2+4x﹣1的最大值为3;
(2)设x2+ax+4=y,
∴方程x2+ax+(4﹣y)=0有实数根,
∴b2﹣4ac=a2﹣4(4﹣y)≥0,
解得:,
而x2+ax+4(a为常数)的最小值为﹣5,
则,
解得:a=6或﹣6.
19.(2023秋•麻城市校级月考)解下列方程.
①x2﹣5=0;
②x2﹣4x﹣4=0;
③3x(x﹣1)=2﹣2x;
④(2x﹣3)2=(x+2)2.
【答案】①x1,x2;
②x1=2+2,x2=2﹣2;
③x1=1,x2;
④x1=5,x2.
【解答】解:①∵x2﹣5=0,
∴x2=5,
则x,即x1,x2;
②∵x2﹣4x﹣4=0,
∴x2﹣4x=4,
则x2﹣4x+4=4+4,即(x﹣2)2=8,
∴x﹣2=±2,
∴x1=2+2,x2=2﹣2;
③∵3x(x﹣1)=2﹣2x,
∴3x(x﹣1)+2(x﹣1)=0,
∴(x﹣1)(3x+2)=0,
则x﹣1=0或3x+2=0,
解得x1=1,x2;
④∵(2x﹣3)2=(x+2)2,
∴2x﹣3=x+2或2x﹣3=﹣x﹣2,
解得x1=5,x2.
20.(2023秋•灌云县校级月考)直角三角形一条直角边和斜边的长分别是一元二次方程x2﹣16x+60=0的两个实数根,求该三角形的面积.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:x2﹣16x+60=0,
(x﹣6)(x﹣10)=0,
所以x1=6,x2=10,
所以另一条直角边的长8,
所以该三角形的面积6×8=24.
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第四讲 认识和解一元二次方程
目录
【知识清单】 2
1. 一元二次方程的概念: 2
2. 一元二次方程的一般形式 2
3. 一元二次方程的解(根) 2
4. 直接开平方法 2
5. 用配方法解一元二次方程的一般步骤: 2
6. 根的判别式 3
7. 公式法解一元二次方程 3
8. 因式分解法 3
【考点一】一元二次方程的概念 4
【考点二】一元二次方程的定义,求参数的值或取值范围 4
【考点三】一元二次方程的一般形式 5
【考点四】一元二次方程的解:求字母或代数式的值 5
【考点五】用直接开平方法解一元二次方程 6
【考点六】用配方法解一元二次方程:二次项系数为1 7
【考点七】用配方法解一元二次方程:二次项系数不为1 8
【考点八】配方法的应用 9
【考点九】公式法解一元二次方程 10
【考点十】用因式分解法解一元二次方程 11
【考点十一】用整体思想解一元二次方程 13
【考点十二】解一元二次方程综合 16
【课堂过关检测】 17
【综合达标训练】 21
【知识清单】
1. 一元二次方程的概念:
等号两边都是整式,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的方程,叫做一元二次方程.
注意:判断一个整式方程是否为一元二次方程,应以化简后的结果为准.
2. 一元二次方程的一般形式
一元二次方程的一般形式为:,其中,,分别叫做二次项、一次项、常数项,分别称为二次项系数、一次项系数、常数项.
注意:在求各项系数时,应把一元二次方程化成一般形式,在指明一元二次方程各项系数时不要漏掉前面的性质符号.
3. 一元二次方程的解(根)
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,也叫做一元二次方程的根.
4. 直接开平方法
直接开平方法:利用平方根的定义通过直接开平方将一元二次方程“降次”为一元一次方程进行求解.
解形如的方程:
当时,方程有两个相等的实数根,即;
当时,方程有两个不相等的实数根,即;
当时,方程没有实数根.
5. 用配方法解一元二次方程的一般步骤:
(1)将方程化为一般形式;
(2)移项,将常数项移到方程的右边;
(3)化二次项系数为1,即方程两边同除以二次项系数;
(4)
配方,即方程两边都加上一次项系数的一半的平方;化原方程为的形式;
6. 根的判别式
求出判别式的值,判断根的情况:
(1)方程有两个不相等的实数根.
(2)方程有两个相等的实数根.
(3)方程没有实数根.
7. 公式法解一元二次方程
先将方程化为一般形式().当时,方程()的实数根可以写成的形式.
这个式子叫做一元二次方程()的求根公式.
8. 因式分解法
因式分解的方法:
(1)提公因式法;
(2)公式法:包含平方差公式和完全平方公式;
(3)十字相乘法.
2.可化为的方程,用因式分解法求解.
注意:不能在方程两边同时除以含有未知数的式子,以免丢根.
【考点归纳】
【考点一】一元二次方程的概念
【例1】(2024•城厢区校级开学)下列方程中,是一元二次方程的是
A. B. C. D.
【针对训练】1、(2023秋•曹县校级月考)下列方程中,是一元二次方程的有
①;②;③;④;⑤.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【针对训练】2、(2024春•惠城区校级期末)下列方程中,属于一元二次方程的是
A. B. C. D.
【针对训练】3、(2024秋•汉川市校级月考)下列方程是一元二次方程的是
A. B. C. D.
【考点二】一元二次方程的定义,求参数的值或取值范围
【例2】(2023秋•新市区校级期末)关于的方程是是一元二次方程,则
A. B. C. D.
【针对训练】1、(2024春•沙坪坝区校级期中)若方程是关于的一元二次方程,则的值为 .
【针对训练】2、(2024春•霍邱县月考)若是关于的一元二次方程,求的值.
【针对训练】3、(2024春•池州校级月考)关于的方程,
(1)当满足什么条件时,该方程是一元二次方程;
(2)当满足什么条件时,该方程是一元一次方程.
【考点三】一元二次方程的一般形式
【例3】(2024春•东营区校级月考)把一元二次方程化成一般形式后得到二次项系数是 ,一次项系数是 ,常数项是 .
【针对训练】1、(2024春•崇川区校级月考)若关于的一元二次方程的常数项为0,则的值为 .
【针对训练】2、(2023秋•西平县校级月考)把下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出它的二次项系数、一次项系数和常数项.
(1); (2).
【针对训练】3、(2023秋•江阳区校级期中)若关于的一元二次方程常数项为4,则一次项系数 .
【考点四】一元二次方程的解:求字母或代数式的值
【例4】(2024•泰安二模)若关于的一元二次方程有一个根是,则 .
【针对训练】1、(2023秋•成武县期末)若关于的一元二次方程有一个根为0,则的值是 .
【针对训练】2、(2024•深圳模拟)已知是关于的方程的一个根,则 .
【针对训练】3、(2024•临夏州二模)若关于的一元二次方程的一个根是,则代数式的值为 .
【考点五】用直接开平方法解一元二次方程
【例5】(2024春•岫岩县月考)(1). (2).
【针对训练】1、(2024春•斗门区校级期中)解方程:.
【针对训练】2、(2023秋•萍乡期末)解方程:.
【针对训练】3、(2023秋•扬州期中)解方程:
(1); (2).
【考点六】用配方法解一元二次方程:二次项系数为1
【例6】(2023秋•合川区期末)解方程:
(1); (2).
【针对训练】1、(2024春•船营区校级月考)阅读材料,并回答问题:
佳佳解一元二次方程的过程如下:
解:
①
②
③
,④
(1)上述解答过程中,从第 步开始出现了错误(填序号);
(2)在下面的空白处,写出正确的解答过程.
【针对训练】2、(2023秋•澄海区期末)解方程:.
【针对训练】3、(2023秋•武昌区校级月考)解下列一元二次方程.
(1); (2).
【考点七】用配方法解一元二次方程:二次项系数不为1
【例7】(2023秋•金台区校级月考)解下列方程:
(1); (2)(配方法).
【针对训练】1、(2023秋•青浦区校级期中)用配方法解方程:.
【针对训练】2、(2023秋•泌阳县月考)下面是亮亮用“配方法”解一元二次方程的过程:
解:,
二次项系数化为1,得第一步,
移项,得第二步,
配方,得,即第三步,
由此可得第四步,
,第五步,
(1)“配方法”所依据的公式是 ;(填“完全平方式”或“平方差公式”
(2)上面解答过程,从第 步开始出现错误;
(3)写出正确的解答过程;
(4)根据经验,请你就解方程过程中的注意事项给同学们提一条建议.
【针对训练】3、(2022秋•颍州区校级期末)用配方法解下列方程
(1); (2);
(3); (4).
【考点八】配方法的应用
【例8】(2024春•南京期末)代数式的最小值为 .
【针对训练】1、(2024春•新华区期末)若,则 .
【针对训练】2、(2024春•玄武区校级月考)已知、、是的三边长,且,其中为奇数,求的周长.
【针对训练】3、(2024春•瓜州县校级月考)请你仿照旁边的提示,求代数式m2﹣2m+2023的最小值.
温馨提示
求代数式x2+4x+8的最小值
解:x2+4x+8
=x2+4x+4﹣4+8
=(x+2)2+4
∵(x+2)2≥0
∴(x+2)2+4≥4
∴x2+4x+8的最小值是4
【考点九】公式法解一元二次方程
【例9】(2023•南京月考)用公式法解一元二次方程:
(1). (2).
【针对训练】1、(2023•兰州模拟)用公式法解一元二次方程:.
【针对训练】2、(2024春•池州月考)使用“公式法”解一元二次方程
(1); (2);
(3).
【针对训练】3、(2024春•泰山区期中)解方程:
(1)用配方法:; (2)用公式法:.
【考点十】用因式分解法解一元二次方程
【例10】(2024春•江岸区校级月考)用因式分解法解一元二次方程:
(1); (2);
(3); (4).
【针对训练】1、(2023秋•宁河区期末)解下列方程:
(1); (2).
【针对训练】2、(2023秋•沂水县期末)用因式分解法解一元二次方程
(1)
; (2);
(2)
; (4);
(5); (6).
【针对训练】3、(2023秋•榆林期末)小明同学在解一元二次方程时,他是这样做的:
解一元二次方程:.
原方程可化为.①
合并问类项.得.②
所以.③
所以.④
(1)小明的解法是从第 步开始出现错误的,此题的正确结果是 ;
(2)用因式分解法解方程:.
【考点十一】用整体思想解一元二次方程
【例11】(2023秋•洞口县期中)阅读材料:解方程 时,我们可以将视为一个整体,设,则 原方程化为.解此方程,得,.
当时,,,;
当时,,,.
原方程的解为,,,.
以上方法就叫换元法,达到了降次转化为一元二次方程的目的.这一过程体现了数学整体思想和转化的思想.类比应用:运用上述方法解方程:.
【针对训练】1、(2023秋•汨罗市月考)阅读下面材料,然后解答问题:
解方程:.
分析:本题实际上一元四次方程.若展开按常规解答对于同学们来说还是有一定的挑战性;
解高次方程的基本方法是“降次”,我发现本方程是以为基本结构搭建的,所以我们可以把视为一个整体设为另外一个未知数,可以把原方程将次为一元二次方程来继续解答.我们把这种换元解方程的方法叫做换元法.
解:设,则原方程换元为.①
解得:,.
或.
解得:,,,.
根据上面的解析,解答下列问题:
(1)填空:在原方程得到方程①的过程中,利用 法达到降次的目的,体现了 的数学思想.
(2)利用换元法解方程:;
(3)已知,求的值.
【针对训练】2、(2022秋•资中县月考)阅读材料:
在学习解一元二次方程以后,对于某些不是一元二次方程的方程,我们可通过变形将其转化为一元二次方程来解.例如:
解方程:.
解:设,则原方程可化为:.
解得:,.
当时,,;
当时,,.
原方程的解是:,,,.
上述解方程的方法叫做“换元法”.请用“换元法”解决下列问题:
(1)解方程:.
(2)解方程:.
(3)若实数满足,求的值.
【针对训练】3、(2023•固始县校级开学)“通过等价变换,化复杂为简单,化陌生为熟悉,化未知为已知”是数学学习中解决问题的基本思维方式.例如:解方程,就可利用该思维方式,设,将原方程转化为关于的一元二次方程,解出,再求.这种方法又叫“换元法”.请你用这种思维方式和换元法解决下列问题:
(1)若,则的值为 .
(2)解方程:.
【考点十二】解一元二次方程综合
【例12】(2023秋•太平区校级月考)解下列方程:
(1);(用配方法解一元二次方程) (2).(用公式法解一元二次方程)
(3); (4).
【针对训练】1、(2024•朝阳区校级开学)解一元二次方程:
(1); (2).
【针对训练】2、(2024春•魏县校级期末)解一元二次方程:
(1); (2);
(3); (4).
【针对训练】3、(2024春•宽城县期末)如图所示,在用配方法解一元二次方程时,有一位同学所负责的步骤是错误的,则这位同学是 .
【课堂过关检测】
1.(2024•湖北一模)关于x的一元二次方程(a+1)x2+3x+a2﹣1=0有一个根是0,则a的值为( )
A.0 B.1或﹣1 C.﹣1 D.1
2.(2023秋•成都期末)把一元二次方程(x+1)(x﹣1)=3x化成一般形式,正确的是( )
A.x2﹣3x﹣1=0 B.x2﹣3x+1=0 C.x2+3x﹣1=0 D.x2+3x+1=0
3.(2024•阿克苏地区模拟)下列方程是一元二次方程的是( )
A.x2+x﹣y=0 B.ax2+2x﹣3=0
C.x2+2x+5=x3 D.x2﹣1=0
4.(2024春•大观区校级期末)若a是关于x的方程3x2﹣x﹣1=0的一个根,则2024﹣6a2+2a的值是( )
A.2026 B.2025 C.2023 D.2022
二.填空题(共8小题)
5.(2023秋•闵行区期末)若关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+5x+m2=1的常数项为0,则m= .
6.(2024•济南二模)一元二次方程x2﹣2x=0的根是 .
7.(2024•兰陵县三模)若一元二次方程x2+mx+1=0经过配方,变形为(x+3)2=n的形式,则mn的值为 .
8.(2024•亭湖区校级模拟)一元二次方程x2=2023x的解是 .
9.(2022秋•崇川区校级月考)多项式x2﹣4x+16的最小值是 .
10.(2024春•温江区校级月考)已知x2+y2﹣6x+2y+10=0,则xy= .
11.(2024春•凤凰县期末)方程3x2=12的解是 .
12.(2024春•长沙期末)已知等腰三角形的腰和底的长分别是一元二次方程x2﹣6x+8=0的根,则该三角形的周长为 .
三.解答题(共8小题)
13.(2024春•瓜州县校级月考)请你仿照旁边的提示,求代数式m2﹣2m+2013的最小值.
温馨提示
求代数式x2+4x+8的最小值
解:x2+4x+8
=x2+4x+4﹣4+8
=(x+2)2+4
∵(x+2)2≥0
∴(x+2)2+4≥4
∴x2+4x+8的最小值是4
14.(2024•宛城区校级开学)用合适的方法解下列方程.
(1)9(x﹣2)2=16; (2)(3﹣x)x=(3﹣x);
(3)2x2+x﹣3=0;(公式法) (4)x2+10x﹣11=0.(配方法)
15.(2023秋•凉州区期末)已知a是方程2x2﹣7x﹣1=0的一个根,求代数式a(2a﹣7)+5的值.
16.(2024春•肇源县期末)解方程:
(1)x2+2x﹣4=0; (2)3x(2x+1)=4x+2.
17.(2024•兴隆台区校级开学)解方程:
(1)x2﹣4x﹣2=0; (2)2x2﹣5x+1=0;
(3)3x(2x+1)=4x+2.
18.(2023秋•梁子湖区期中)先阅读以下材料,再解答问题:
在学习了一元二次方程的解法后,利用课后托管时间,数学兴趣小组的同学对一元四次方程x4﹣5x2+4=0的解法进行了如下探究:根据该方程的特点,可以把x2视为一个整体,然后设x2=y,则x4=y2,原方程可化为y2﹣5y+4=0①,解得y1=1,y2=4.
当y=1时,x2=1,∴x=±1;
当y=4时,x2=4,∴x=±2.
∴原方程的解为x1=1,x2=﹣1,x3=2,x4=﹣2.
请解答问题:
(1)填空:在由原方程得到方程①的过程中,主要利用 法达到了降次的目的,体现了 的数学思想;
(2)仿照以上方法解方程:(x2﹣x)2+(x2﹣x)﹣6=0.
19.(2024•青海)(1)解一元二次方程:x2﹣4x+3=0;
(2)若直角三角形的两边长分别是(1)中方程的根,求第三边的长.
20.(2024春•凤阳县月考)已知x=a是一元二次方程x2﹣2024x﹣3=0的一个根,求的值.
【综合达标训练】
1.(2023秋•邵阳期中)将一元二次方程(2x﹣1)(x+2)=3化成一般形式正确的是( )
A.2x2+3x﹣5=0 B.2x2+3x+1=0
C.2x2﹣3x﹣5=0 D.2x2+3x﹣2=0
2.(2023秋•姜堰区期末)已知关于x的方程(a﹣1)x2﹣2x+1=0是一元二次方程,则a满足的条件是( )
A.a≠0 B.a≠1 C.a>1 D.a≤2
3.(2023秋•沙坪坝区校级月考)若x=2是方程ax2﹣bx﹣1=0的解,则代数式2a﹣b+1的值为( )
A. B.0 C. D.
4.(2023春•临潼区期末)已知关于x的一元二次方程(a﹣2)x2﹣2x+a2﹣4=0有一个根为0,则a的值为( )
A.0 B.±2 C.2 D.﹣2
二.填空题(共9小题)
5.(2023秋•船营区校级月考)把方程(1﹣2x)(1+2x)=2x2﹣4化为一元二次方程的一般形式为 .
6.(2024•北京开学)一元二次方程x(x﹣3)=x的解是 .
7.(2023秋•渠县期末)将方程x2﹣6x﹣10=0化成(x+m)2=n(m,n为常数)的形式,则m= .
8.(2022秋•洪泽区期中)关于x的方程x2=x的解是 .
9.(2024•商丘模拟)设a,b是方程x2+x﹣2024=0的两个实数根,则a2+2a+b= .
10.(2022春•诸暨市校级期中)若实数a,b满足a2﹣4ab+5b2﹣4b+4=0,则ab的值为 .
11.(2024春•霍邱县月考)已知m2+n2+3(m+n)=10﹣2mn,则m+n= .
12.(2023秋•隆回县校级月考)已知等腰三角形底边长为9,腰长为方程x2﹣8x+15=0的根,则该等腰三角形的腰长为 .
13.(2024•巴中)已知方程x2﹣2x+k=0的一个根为﹣2,则方程的另一个根为 .
三.解答题(共7小题)
14.(2022春•宁阳县期中)解方程
(1)2x2﹣4x﹣1=0; (2)4(x﹣3)2﹣25(x﹣2)2=0;
(3)5(x﹣3)2=x2﹣9; (4)(2x+1)2+4(2x+1)+4=0.
15.(2023秋•滕州市校级月考)解方程:
(1)3x2+8x+4=0(配方法); (2)x2﹣3x﹣1=0(公式法);
(3)4x(2x+1)=3(2x+1); (4)3x2﹣x﹣2=0.
16.(2023秋•西平县校级月考)已知a是一元二次方程x2﹣2023x+1=0的一个根,试求的值.
17.(2023秋•潮阳区期中)已知x=1是一元二次方程ax2+bx﹣20=0的一个解,且a≠b,求的值.
18.(2023秋•盐都区期中)数学解题时类比是发现新问题、新结论的重要方法,是思维发展的重要途径.阅读下面材料,解答相关问题:
材料:对于一个关于x的二次三项式ax2+bx+c(a≠0),除了可以利用配方法求该多项式的取值范围外,还可以利用根的判别式解决问题,如下面例子:
例:求代数式x2+4x+5的最小值;
方法1:
x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1.
∵(x+2)2≥0,∴(x+2)2+1≥1.
∴当x=﹣2时,(x+2)2+1的最小值是1.
则代数式x2+4x+5的最小值为1.
方法2:
设x2+4x+5=y.
∴方程x2+4x+(5﹣y)=0有实数根.
∴b2﹣4ac=16﹣4(5﹣y)≥0,解得y≥1.
则代数式x2+4x+5的最小值为1.
请利用上述方法解决下列问题:
(1)请选择上述一种方法求代数式﹣x2+4x﹣1的最大值;
(2)请你根据方法2解决问题:若关于x的二次三项式:x2+ax+4(a为常数)的最小值为﹣5,求a的值.
19.(2023秋•麻城市校级月考)解下列方程.
①x2﹣5=0; ②x2﹣4x﹣4=0;
③3x(x﹣1)=2﹣2x; ④(2x﹣3)2=(x+2)2.
20.(2023秋•灌云县校级月考)直角三角形一条直角边和斜边的长分别是一元二次方程x2﹣16x+60=0的两个实数根,求该三角形的面积.
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