内容正文:
第17章 一元二次方程 压轴60题
一、单选题
1.在解一元二次方程时,小马同学粗心地将项的系数与常数项对换了,使得方程也变了.他正确地解出了这个不同的方程,得到一个根是2,另一根等于原方程的一个根.则原方程两根的平方和是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设原方程为,两个根为和.新方程为,两个根为2和.则可得,,.将①②联立可解得.则可得或,再与联立可得a、b、c之间的关系.由根与系数的关系可求出与的值,进而可求出的值.
本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,推导出a、b、c之间的关系是解题的关键.
【详解】解:设原方程为,两个根为和.
新方程为,两个根为2和.
则,,,
得,
由题意得,
∴,
∴,
∴.
当时,,
联立,得,
则,,
则.
当时,,
联立,得,
则,,
则.
综上,原方程两根的平方和是.
故选:D.
2.关于x的方程,给出下列四个题:
①存在实数,使得方程恰有2个不同的实根 ②存在实数,使得方程恰有4个不同的实根
③存在实数,使得方程恰有5个不同的实根 ④存在实数,使得方程恰有8个不同的实根
其中假命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】首先将分类讨论得到两个方程,然后根据根的判别式得出根的个数即可.
【详解】解:时,或
方程化为:①
时,
方程化为:②
当,即时,
方程①的根为:
方程②的根为:
分析可得时,即:时,有5个不相等的实根
时,
则
中,不符合题意,故有2个实数根
中,,均不符合题意
故时,有2个实数根
共有8个不相等的实数根
当,即时,
方程①的根为:,
方程②的根为:,
故共有4个不相等的实数根
当,即时,
方程没有实数根
综上,方程可能有个、个、个、个实数根
故选A.
【点睛】本题考查了一元二次方程跟的情况,相关知识点有:根的判别式、绝对值、分类思想等,分类讨论是本题的解题关键.
3.对于一元二次方程,下列说法:
①若,则;
②若方程有两个不相等的实根,则方程必有两个不相等的实根;
③若是方程的一个根,则一定有成立;
④若是一元二次方程的根,则
其中正确的:( )
A.只有① B.只有①② C.①②③ D.只有①②④
【答案】D
【分析】根据一元二次方程解的含义、一元二次方程根的判别式等知识逐个分析即可.
【详解】由,表明方程有实数根﹣1,表明一元二次方程有实数解,则,故①正确;
∵方程有两个不相等的实根,
∴方程有两个不相等的实根,
即a与c异号.
∴-ac>0,
∴,
∴方程必有两个不相等的实根;
故②正确;
∵是方程的一个根,
∴,
即
当时,一定有成立;
当c=0时,则不一定成立,例如:方程,则;
故③错误;
∵是一元二次方程的根,
∴,
∴,
∴,
故④正确;
故选:D.
【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式、一元二次方程的解等知识,熟练掌握这些知识是解答本题的关键.
4.关于x的一元二次方程ax2+2ax+b+1=0(a•b≠0)有两个相等的实数根k.( )
A.若﹣1<a<1,则 B.若,则0<a<1
C.若﹣1<a<1,则 D.若,则0<a<1
【答案】D
【分析】根据一元二次方程的根的情况利用判别式求得a与b的数量关系,然后代入方程求k的值,然后结合a的取值范围和分式加减法运算法则计算求解.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程ax2+2ax+b+1=0(a•b≠0)有两个相等的实数根k,
∴Δ=(2a)2−4a(b+1)=0,即:4a( a−b−1)=0,
又∵ab≠0,
∴a−b−1=0,
即a=b+1,
∴ax2+2ax+a=0,
解得:x1=x2=−1,
∴k=−1,
∵=,
∴当−1<a<0时,a−1<0,a(a−1)>0,
此时>0,即;
当0<a<1时,a−1<0,a(a−1)<0,
此时<0,即;
故A、C错误;
当时,即>0,
>0,
解得:a>1或a<0,
故B错误;
当时,即<0,
<0,
解得:0<a<1,
故D正确
故选:D.
【点睛】本题考查一元二次方程的根的判别式,根据一元二次方程根的情况求得a与b之间的等量关系是解题关键.
5.两个关于的一元二次方程和,其中,,是常数,且,如果是方程的一个根,那么下列各数中,一定是方程的根的是( )
A.2020 B. C.-2020 D.
【答案】C
【分析】根据一元二次方程的定义以及一元二次方程的解法即可求出答案.
【详解】∵,,a+c=0
∴,
∵ax2+bx+c=0 和cx2+bx+a=0,
∴,,
∴,,
∵是方程的一个根,
∴是方程的一个根,
∴是方程的一个根,
即是方程的一个根
故选:C.
【点睛】本题考查了一元二次方程,解题的关键是熟练运用一元二次方程的定义以及方程的解的概念.
6.若四个互不相等的正实数a,b,c,d满足,,则的值为( )
A. B. C.2012 D.2011
【答案】A
【分析】根据题意可将a2012与b2012看做方程(x-c2012)(x-d2012)=2012的两个解,把所求的式子被减数利用积的乘方逆运算变形后换为x1x2,把方程整理后,利用根与系数的关系表示出x1x2,代入整理后的式子中,即可求出所求式子的值.
【详解】解:设a2012与b2012看做方程(x-c2012)(x-d2012)=2012的两个解,
方程整理得:x2-(c2012+d2012)x+(cd)2012-2012=0,
则(ab)2012-(cd)2012=x1x2−(cd)2012,
又x1x2=(cd)2012-2012,
则(ab)2012-(cd)2012=x1x2−(cd)2012=(cd)2012-2012-(cd)2012=-2012.
故选:A.
【点睛】此题考查了根与系数的关系的运用,利用了方程的思想,其中当一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有解,即b2-4ac≥0时,设方程的两个根分别为x1,x2,则有x1+x2=,x1x2=.
7.已知一元二次方程(a+1)x2﹣ax+a2﹣a﹣2=0的一个根与方程(a+1)x2+ax﹣a2+a+2=0的一个根互为相反数,那么(a+1)x2+ax﹣a2+a+2=0的根是( )
A.0,﹣ B.0, C.﹣1,2 D.1,﹣2
【答案】A
【分析】将x0、﹣x0分别代入已知的两个方程,求出a的值,再将a的值代入要求解的方程,解方程即可.
【详解】设x0为方程(a+1)x2﹣ax+a2﹣a﹣2=0的一个根,则﹣x0为方程(a+1)x2+ax﹣a2+a+2=0的一个根,
∴(a+1)x02﹣a x0+a2﹣a﹣2=0①,
(a+1)x02﹣a x0﹣a2+a+2=0②,
∴①﹣②得:2a2﹣2a﹣4=0,即a2﹣a﹣2=0,
解得a=2或﹣1,
当a=2时,3x2+2x=0,解得x=0或﹣;
②当a=﹣1时,﹣x﹣1﹣1+2=0,解得x=0.
∴方程的解是0或﹣.
故选A.
【点睛】本题主要考查一元二次方程的解的定义.
8.已知下面三个关于的一元二次方程,,恰好有一个相同的实数根,则的值为( )
A.0 B.1 C.3 D.不确定
【答案】A
【分析】把x=a代入3个方程得出a•a2+ba+c=0,ba2+ca+a=0,ca2+a•a+b=0,3个方程相加即可得出(a+b+c)(a2+a+1)=0,即可求出答案.
【详解】把x=a代入ax2+bx+c=0,bx2+cx+a=0,cx2+ax+b=0得:a•a2+ba+c=0,ba2+ca+a=0,ca2+a•a+b=0,相加得:(a+b+c)a2+(b+c+a)a+(a+b+c)=0,
∴(a+b+c)(a2+a+1)=0.
∵a2+a+1=(a+)2+>0,
∴a+b+c=0.
故选A.
【点睛】本题考查了一元二次方程的解,使方程左右两边相等的未知数的值叫方程的解.
9.定义:已知是关于x的一元二次方程的两个实数根,若,且,则称这个方程为“限根方程”.如:一元二次方程的两根为,且,所以一元二次方程为“限根方程”.关于x的一元二次方程,有下列两个结论:①当时,该方程是“限根方程”;②若该方程是“限根方程”,则m有且只有一个整数解.对于这两个结论判断正确的是( )
A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
【答案】C
【分析】本题主要考查了新定义——“限根方程”.熟练掌握新定义,解一元二次方程,一元二次方程根的判别式,分类讨论,是解题关键.
①当时,该方程是;得到方程的根为 ,,得到,该方程是“限根方程”, ①正确;②解该一元二次方程,得出,,或,.再根据此方程为“限根方程”,即此方程有两个不相等的实数根,结合一元二次方程根的判别式即可得出,当,时,根据,得到,整数m不存在;当,时,得到,整数m不存在.②错误.
【详解】解:①当时,原方程为: ,
解得 , ,
∴ ,
∵,
∴该方程是“限根方程”;
∴ ①正确;
②∵,
∴,
∴或,
∴,,或,.
∵此方程为“限根方程”,
∴此方程有两个不相等的实数根,
∴,
∴.
当,时,
∵,
∴,
解得:,
∵m只是一个整数,
∴m值不存在;
当,时,,
解得:,
∴m值不存在.
综上所述,m的值不存在.
∴②错误.
∴①正确,②错误.
故选:C.
10.对于一元二次方程,下列说法:
①若a+b+c=0,则方程必有一根为x=1;②若方程有两个不相等的实根,则方程无实根;③若方程两根为,且满足,则方程,必有实根,;④若是一元二次方程的根,则其中正确的( )
A.①② B.①④ C.②③④ D.①③④
【答案】D
【分析】根据一元二次方程根的判别式及根的定义以及求根公式逐个判断排除.
【详解】解:①若,则是方程的解,故①正确;
②方程有两个不相等的实根,
,
则方程的判别式,
方程必有两个不相等的实根,
故②错误;
③∵方程两根为,且满足,
∴,
令,,
∴方程有两个实数根,令两根分别为,
∴,
,
∴方程,必有实根,,
故③正确;
④若是一元二次方程的根,
则由求根公式可得:,
,
,
故④正确.
故正确的有①③④,
故选:D.
【点睛】本题考查一元二次方程根的判断,根据方程形式,判断根的情况是求解本题的关键.
11.若方程的两个不相等的实数根满足,则实数p的所有值之和为( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【分析】先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,则,,即可推出,然后代入,得到,再根据判别式求出符号题意的值即可得到答案.
【详解】解:∵是方程的两个不相等的实数根,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
同理得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,
∵,
∴,
∴,
∴不符合题意,
∴
∴符合题意,
故选B.
【点睛】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,根的判别式,一元二次方程解的定义,熟知一元二次方程的解是使方程左右两边相等的未知数的值是解题的关键.
12.对于多项式记为,即;若令,,即;下面几个结论正确的个数有( )个.
(1)存在实数x使成立,则k的取值范围是;
(2)若,则;
(3)若,则或;
(4)存在整数,使成立.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】由,得,根据,得,可判断①正确;由,得同号,可判断②错误;由,则可得或,当时,,当时,3,可判断③错误;若,可得,由y为整数,知x不是整数,可判断④错误.
【详解】解:若,则,即,
∵存在实数x使成立,
∴有实数根,即,
∴,
解得,故①正确,符合题意;
若,
∴,
∴同号,
∴或,故②错误,不符合题意;
若;
∴,
∴或,
当时,,
当时,3,
∴③错误,不符合题意;
若 ,则,
∴,
∴ ,
∴,
即,
若y为整数,则x不是整数,
∴不存在整数x、y,使成立,故④错误,不符合题意;
∴正确的有①,共1个;
故选:A.
【点睛】本题考查不等式的解集,涉及一元二次方程根的判别式,不等式,代数式的值等知识,解题的关键是掌握一元二次方程根的判别式及代数式的变形.
二、填空题
13.(22-23八年级上·上海·阶段练习)在《代数学》中记载了求方程正数解的几何方法:如图1,先构造一个面积为的正方形,再以正方形的边为一边向外构造四个面积为的矩形,得到大正方形的面积为,则该方程的正数解为.小明尝试用此方法解关于x的方程时,构造出如图2所示正方形,已知图2中阴影部分的面积和为.该方程的正数解为 .
【答案】
【分析】根据已知的数学模型,同理可得空白小正方形的边长为,先计算出大正方形的面积等于阴影部分的面积加四个小正方形的面积,从而可求得大正方形的边长,再用其减去两个空白正方形的边长即可求解
【详解】如图2所示:
先构造一个面积为的正方形,再以正方形的边为一边向外构造四个面积为的矩形,得到大正方形的面积为,则该方程的正数解为.
故答案为:
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,读懂题意并数形结合是解决问题的关键
14.双二次方程x4﹣2019x2+4=0的所有实根之和为 .
【答案】0
【分析】设x2=a,将方程变为一元二次方程,求出两根的和与积,得到a1>0,a2>0,再分两种情况x2=a1、x2=a2求出两根和即可.
【详解】设x2=a,则原方程可化为:a2﹣2019a+4=0,
∵△=(﹣2019)2﹣4×4>0,
∴方程有两个不相等的实根,
设方程a2﹣2019a+4=0的两根为a1、a2,
∴a1+a2=2019,a1a2=4,
∴a1>0,a2>0,
当x2=a1时,有两个不相等的实数根,两根和为0,
当x2=a2时,有两个不相等的实数根,两根和为0,
∴双二次方程x4﹣2019x2+4=0的所有实根之和为0,
故答案为:0.
【点睛】此题考查一元二次方程的根与系数的关系式,熟记两个关系式并熟练运用解题是关键.
15.对于一切不小于2的自然数n,关于x的一元二次方程的两个根为,则 .
【答案】
【分析】由根与系数的关系得,,所以,则,然后代入即可求解.
【详解】由根与系数的关系得,,
所以,
则,
则
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了根与系数的关系,难度较大,关键是根据根与系数的关系求出一般形式再进行代入求值.
16.已知两个关于的一元二次方程,有一个公共解2,且,,,.下列结论:①有唯一对应的值;②;③是一元二次方程的一个解.其中正确结论的序号是 .
【答案】①③
【分析】将x=2代入方程,然后两式相减进行计算,从而判断①;设一元二次方程x2+ax+b=0的另一个根为m,x2+cx+d=0的另一个根为n,利用一元二次方程根与系数的关系求得m+2=-a,2m=b,n+2=-c,2n=d,然后代入计算并利用完全平方式的非负性判断②;将方程变形为(2m+2n)x2+(-m-2-n-2)x+2=0,然后x=代入方程进行验证,从而判断③.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程x2+ax+b=0,x2+cx+d=0有一个公共解2,
∴22+2a+b=0①,22+2c+d=0②,
②-①,得:2(c-a)+d-b=0,
2(c-a)=b-d,
∴,故①正确;
设一元二次方程x2+ax+b=0的另一个根为m,x2+cx+d=0的另一个根为n,
∴m+2=-a,2m=b,n+2=-c,2n=d,
∴a2-4b=[-(m+2)]2-4×2m=(m-2)2≥0,
c2-4d=[-(n+2)]2-4×2n=(n-2)2≥0,
∴a2-4b+c2-4d≥0,
∴a2+c2≥4b+4d,
∴≥b+d,故②错误;
∵m+2=-a,2m=b,n+2=-c,2n=d,
∴一元二次方程(b+d)x2+(a+c)x+2=0可变形为:(2m+2n)x2+(-m-2-n-2)x+2=0,
当x=时,左边=(2m+2n)×()2+(-m-2-n-2)×+2=0=右边,
∴x=是一元二次方程(b+d)x2+(a+c)x+2=0的一个解,故③正确,
故答案为:①③.
【点睛】本题考查一元二次方程的解,一元二次方程根与系数的关系,理解方程的解的概念,掌握一元二次方程根与系数的关系是解题关键.
17.已知为一元二次方程的一个根,且,为有理数,则 , .
【答案】 ; ;
【分析】将因式分解求得,则可化简得,根据,为有理数,可得,也为有理数,故当时候,只有,,据此求解即可.
【详解】解:∵
∴
∴
∴
∴
∴
∵,为有理数,
∴,也为有理数,
故当时候,只有,,
∴,,
故答案是:,;
【点睛】本题考查了二次根式的化简,利用完全平方公式因式分解,一元二次方程的解,有理数,无理数的概念的理解,熟悉相关性质是解题的关键.
18.当 , 时,多项式有最小值,这个最小值是 .
【答案】 4 3 15
【分析】利用配方法将多项式转化为,然后利用非负数的性质进行解答.
【详解】解:
=
=
=
∴当a=4,b=3时,多项式有最小值15.
故答案为:4,3,15.
【点睛】此题考查了配方法的应用,以及非负数的性质,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
19.已知关于的方程的解都是整数,则整数的值为 .
【答案】0或1或
【分析】分和两种情况,再分别解一元一次方程和一元二次方程,然后根据解都是整数即可得.
【详解】由题意,分以下两种情况:
(1)当时,
方程为,解得,满足解是整数;
(2)当时,
方程为一元二次方程,
因式分解,得,
解得,
方程的解都是整数,k也是整数,
一定是整数,
整数或;
综上,整数的值为0或1或,
故答案为:0或1或.
【点睛】本题考查了解一元一次方程、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.
20.已知正整数满足:,则值为 .
【答案】146
【分析】将xy+x+y=71,x2y+xy2=880稍作变化,变为xy+(x+y)=71,xy(x+y)=880.此时x+y、xy可以看做一元二次方程t2-71t+880=0的两个解.解出该方程的解即为x+y,xy的值.再将x+y,xy代入x2+y2=(x+y)2-2xy求值即可.
【详解】解:∵xy+x+y=71,x2y+xy2=880,
∴xy(x+y)=880,xy+(x+y)=71,
∴x+y、xy可以看做一元二次方程t2-71t+880=0的两个解,
解得t=55或16,
∴x+y=55、xy=16(此时不能满足x、y是正整数,舍去)或x+y=16、xy=55,
当x+y=16、xy=55时,x2+y2=(x+y)2-2xy=162-2×55=146.
故x2+y2的值为146.
故答案为146.
【点睛】本题考查因式分解的应用、一元二次方程,难度较大,解决本题的关键是将x+y、xy可以看做一元二次方程t2-71t+880=0的两个解,解出t即可知x+y、xy的值.
21.已知,为实数,且满足,记的最大值为,最小值为,则 .
【答案】
【分析】根据题意得出,进而根据关于的方程有实数解,得出,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵已知,为实数,且满足,
∴关于的方程有实数解,
∴,
∴,
的最大值为,
的最大值为:,即 ,
当时,的最小值为:,即,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式,熟练掌握一元二次方程的根的判别式是解题的关键.
22.已知关于x的一元二次方程的两个整数根恰好比方程的两个根都大1,则的值是 .
【答案】-3或29
【分析】设方程的两个根为,其中为整数,且≤,则方程的两根为,根据题意列出式子,再进行变形即可求出.
【详解】解:设方程的两个根为,其中为整数,且≤,则方程的两根为,由题意得
,
两式相加得,
即,
所以或
解得或
又因为
所以;或者,
故或29.
故答案为-3或29
【点睛】主要考查一元二次方程的整数根与有理根,一元二次方程根与系数关系的应用;利用根与系数的关系得到两根之间的关系是解决本题的关键;
23.将两个关于x的一元二次方程整理成(,a、h、k均为常数)的形式,如果只有系数a不同,其余完全相同,我们就称这样的两个方程为“同源二次方程”.已知关于x的一元二次方程()与方程是“同源二次方程”,且方程()有两个根为、,则b-2c= ,的最大值是 .
【答案】 4; -3
【分析】利用()与方程是“同源二次方程”得出,,即可求出;利用一元二次方程根与系数的关系可得,,进而得出,设(),得,根据方程有正数解可知,求出t的取值范围即可求出的最大值.
【详解】解:根据新的定义可知,方程()可变形为,
∴,
展开,,
可得,,
∴;
∵,,
∴,
∵方程()有两个根为、,
∴,且,
∴,
设(),得,
∵方程有正数解,
∴,
解得,即,
∴.
故答案为:4,-3.
【点睛】本题考查新定义、一元二次方程根与系数的关系以及根的判别式,由根与系数的关系得到是解题的关键.
24.设a,b,c,d是四个不同的实数,如果a,b是方程的两根,c,d是方程的两根,那么的值为 .
【答案】
【分析】由根与系数的关系得,,两式相加得,根据一元二次方程根的定义可得,可得,同理可得,两式相减即可得,根据,求得,进而可得
【详解】解:由根与系数的关系得,,两式相加得.
因为是方程的根,所以,又,
所以①
同理可得②
①-②得.
因为,所以,所以.
【点睛】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程根的定义,根据等式的性质变形是解题的关键.
三、解答题
25.(24-25八年级上·上海·期中)若一元二次方程有两个实数根为、,那么,,这就是一元二次方程的根与系数的关系.利用该结论,不解方程便可以求二次方程的两根之和与积,例如的两个根分别为、.则,.
(1)小聪同学喜爱思考,他发现利用根与系数的关系不仅可以求解两根之和与两根之积,还可求解方程两根的倒数和.不解方程,请求一元二次方程的两个根的倒数和.
(2)小明同学酷爱数学,他进一步研究根与系数的关系,发现了一种解一元二次方程的新方法.例如方程,、、,,.
设,,则,即,解得,所以原方程的解为、.请利用小明的方法解方程.
(3)小睿同学善于发现,他对三次方程的根与系数关系作了探究,将该方程两边同时除以可得.若该方程的三个根分别为、、,则,将其展开后为,于是、、.若三次方程的三个根分别为、、,且.请先说明、再直接(不必书写过程)写一个三次方程且使得该三次方程的三个根分别为、、.
【答案】(1)
(2)、
(3),详见解析
【分析】本题主要考查了一元二次方程的根与系数关系的综合应用等知识点,
(1)把两根倒数和通分后代入计算即可;
(2)仿照小明同学的求解即可;
(3)由根与系数的关系,可得,,,代入即可证出,可设新方程为,由题意和根与系数的关系化简即可得出m,n,p的值,进而即可得解;
熟练掌握其性质并灵活运用是解决此题的关键.
【详解】(1)∵,,
∴;
(2),
、、,
,.
设,,
∴,即,
解得,
∴原方程的解为、;
(3)∵三次方程的三个根分别为、、,且,
∴由根与系数的关系,可得,,,
∴,
由题意得,可设新方程为,
∵新的三次方程,其三个根分别为、、,
又∵,
∴新的三次方程,其三个根分别可化为、、,
∴,,,
∴,,,
∴,,
∴新方程为.
26.(江苏无锡·期末)关于的一元二次方程如果有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的一元二次方程为“倍根方程”,
(1)方程①,②中,是“倍根方程”的序号______;
(2)若一元二次方程是“倍根方程”,求出的值;
(3)若是“倍根方程”,求代数式的值.
【答案】(1)①
(2)的值为18
(3)代数式的值为或
【分析】本题考查一元二次方程根与系数的关系,涉及新定义,解题的关键是读懂“倍根方程”的定义和分类讨论思想的应用.
(1)求出的根为,,可知是“倍根方程”;求出的根为,,知不是“倍根方程”;
(2)设的两个根为和,可得,即可解得的值为18;
(3)求出,,可得或,即或,分别代入求值即可.
【详解】(1)的根为,,
,
是“倍根方程”;
的根为,,
,
不是“倍根方程”;
故答案为:①;
(2)由一元二次方程是“倍根方程”,设的两个根为和,
,
解得;
经检验,符合题意,
的值为18;
(3)由得,,
是“倍根方程”,
或,即或,
当时,;
当时,;
代数式的值为或.
27.(23-24八年级上·上海静安·期中)若关于的一元二次方程的根均为整数,则称方程为“快乐方程”.通过计算发现,任何一个“快乐方程”的判别式一定为完全平方数.现规定为该“快乐方程”的“快乐数”.例如“快乐方程”,的两根均为整数,其“快乐数”,若有另一个“快乐方程”的“快乐数”,且满足,则称与互为“开心数”.
(1)“快乐方程”的“快乐数”为________;
(2)若关于的一元二次方程(为整数,且)是“快乐方程”,求的值,并求该方程的“快乐数”;
(3)若关于的一元二次方程与(、均为整数)都是“快乐方程”,且其“快乐数”互为“开心数”,求的值.
【答案】(1)
(2),
(3)n的值为0或3
【分析】本题考查一元二次方程根的判别式以及“快乐方程”的定义,读懂题目中“快乐方程”, “快乐数”的定义是解题的关键.
(1)根据“快乐数”的定义即可求出“快乐方程”的“快乐数”;
(2)先计算,根据“快乐方程”的定义,得到为完全平方数,根据,得到,即可求出或36,根据m为整数,即可求出m的值,即可求其“快乐数”;
(3)关于x的一元二次方程是“快乐方程”,即可求出m的值,求出方程的“快乐数”,根据“开心数”的定义即可求出n的值.
【详解】(1)解:方程的“快乐数为:,
故答案为:;
(2)解:方程,
∴,
∵,
∴,
又方程是“快乐方程”,
∴或36,
∴,(舍去),
∴方程为:,
则,
故其“快乐数”数是;
(3)解:,
∴,
设,
则,
又与同奇偶,
∴或或或
解得或,
∴方程为:或;
,
∴,
,
当时,
∵两方程的“快乐数”互为“开心数”,
∴,
解得:或(舍去),
当时,,
∵两方程的“快乐数”互为“开心数”,
∴,
解得,
综上,n的值为0或3.
28.(1)当__________时,多项式的最小值为__________.
(2)当__________时,多项式的最大值为__________.
(3)当、为何值时,多项式取最小值?并求出这个最小值.
【答案】(1)3,3
(2)1,
(3),,最小值是10
【分析】本题考查了配方法的应用,非负数的性质应用,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)由配方可知,然后根据非负数的性质,判断出的值,然后进行计算即可;
(2)由配方可知,然后根据非负数的性质,判断出的值,然后进行计算即可;
(3)由配方可知,然后根据非负数的性质,判断出和的取值,然后进行计算即可.
【详解】(1)
当时,多项式取最小值,且最小值为3;
故答案为:3,3
(2)
当时,多项式取最大值,且最大值为;
故答案为:1,;
(3)
,
当且,即时,多项式取最小值,并且最小值为.
,,最小值是10.
29.阅读下列材料:已知实数m,n满足,试求的值.
解:设,则原方程变为,整理得,,
∴,∵,∴.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x,y满足,求的值;
(2)设a,b满足等式,求的值;
(3)若四个连续正整数的积为24,求这四个连续正整数.
【答案】(1)
(2)
(3)这四个连续正整数为1,2,3,4
【分析】(1)设,则,解得:,由,得,即可求解,
(2)设,则,或,由,得,即可求解,
(3)设最小正整数为x,则,即:,设,则,解得:,,由x为正整数,得,解得,即可求解,
本题考查了换元法,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
【详解】(1)解:设,则,
∴,
解得:,
∵,
∴,
∴,
故答案为:,
(2)解:设,则,
∴,
解得:或,
∵,
∴,
∴,
故答案为:,
(3)解:设最小正整数为x,则,即:,
设,则,
解得:,,
∵x为正整数,
∴,
解得,(舍去),
故答案为:这四个连续正整数为1,2,3,4.
30.综合与实践:阅读材料,并解决以下问题.
(1)学习研究:北师大版教材九年级上册第39页介绍了我国数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中关于一元二次方程的几何解法:以为例,求解过程如下:
①变形:将方程变形为;
②构图:画四个长为,宽为的矩形,按如图(1)所示构造一个“空心”大正方形;
③解答:则图中大正方形的面积从整体看可表示为,从局部看还可表示为四个矩形与中间小正方形面积之和,即,因此,可得新的一元二次方程,∵表示边长,∴,即.
这种数形结合方法虽然只能得到原方程的其中一个正根.但是从新方程可以得到原方程的另一个根是________.
(2)类比迁移:根据赵爽几何解法的方法求解方程的一个正根(写出完整的求解过程,并在画图区画出示意图、标明各边长).
(3)拓展应用:一般地对于形如:一元二次方程可以构造图(2)来解,已知图2是由四个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4.那么________,________,方程的一个正根为________.
【答案】(1);
(2),图形见详解;
(3),.
【分析】(1)运用直接开平方法解方程,即可得到方程的另一个根.
(2)将方程变形为,画四个长为,宽为的矩形,构造一个“空心”大正方形;仿照例题求解即可;
(3)由中间围成的正方形面积为4,可得中间正方形的边长为2.设长方形的宽为x,则长为,由题意得,整理得,即可求得a和b的值.仿照例题构造大正方形,即可求出x的值.
本题主要考查学生的阅读理解能力,综合运用知识的能力.读懂例题,正确的构造出大正方形是解题的关键.
【详解】(1)由得
∴
∴原方程的另一个根是.
故答案为:
(2)将方程变形为,
画四个长为,宽为的矩形,按如图所示构造一个“空心”大正方形,
则图中大正方形的面积从整体看可表示为,从局部看还可表示为四个矩形与中间小正方形面积之和,即,因此,可得新的一元二次方程,
∵表示边长,
∴,
即.
(3)∵中间围成的正方形面积为4,
∴中间正方形的边长为2,
设长方形的宽为x,则长为,
由题意得,
整理得,
,.
如图中大正方形的面积从整体看可表示为,从局部看还可表示为四个矩形与中间小正方形面积之和,即,因此,可得新的一元二次方程,
∵表示边长,
∴,
即.
∴方程的一个正根为.
故答案为:,..
31.如图,四边形为正方形,点E为线段上一点,连接,过点E作,交射线于点F,以为邻边作平行四边形,连接.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)若,求的长;
(3)在(2)的条件下,当等于多少时,.
【答案】(1)见解析;
(2);
(3)或
【分析】(1)作于,于,证明四边形是正方形,得出,,再证明,得出,即可得出结论;
(2)先证明,可得,再求解即可;
(3)设,由(2)得:,,由,列出方程,求解方程即可得出答案.
【详解】(1)证明:作于,于,如图1所示:
则,
四边形是正方形,
,,,
四边形是矩形,是等腰直角三角形,
,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
矩形是正方形;
(2)四边形是正方形,四边形是正方形,,
,,,,
,
在和中,
,
,
,
;
(3)设,
由(2)得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:或,
∴当或时,.
【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形性质、三角形的全等的性质和判定、等腰直角三角形的判定与性质、一元二次方程的应用等知识;本题综合性强,熟练掌握正方形的性质,证明三角形全等是解题的关键.
32.阅读材料,解答问题:
已知实数,满足,,且,则,是方程的两个不相等的实数根,由根与系数的关系可知,.
根据上述材料,解决以下问题:
(1)直接应用:
已知实数,满足:,且,则______,______;
(2)间接应用:
已知实数,满足:,,且,求的值.
(3)拓展应用:
已知实数,满足:,且,求的取值范围.
【答案】(1)5,1;(2);(3).
【分析】本题考查一元二次方程根与系数的关系的应用
(1)根据根与系数的关系即可求解;
(2)先验证,再在两边同时除以,得是一元二次方程的两个不等实数根,求出,变形代入即可;
(3)先根据题意得到是一元二次方程的两个不等实数根,求出代入化简,又因为是方程的两个不等实数根,利用根与系数的关系即可求解.
【详解】解:(1)由题意得:,是方程的两个不相等的实数根,由根与系数的关系可知,;
解:(2)∵把代入得不合题意,
∴两边同时除以得
又∵,且,
∴可将看作一元二次方程的两个不等实数根,
∴利用根与系数的关系可得出,
∴,
∴.
解:(3)将方程两边同时乘以2得,
又∵,且,
∴可将看作一元二次方程的两个不等实数根,
∴利用根与系数的关系可得出
∵是方程的两个不等实数根,
∴.
33.如图,矩形中,,,动点,分别从点,同时出发,点以的速度向终点移动,点以的速度向点移动,当有一点到达终点时,另一点也停止运动,设运动的时间为.
(1)当时,四边形面积是______
(2)当t为何值时,点P和点Q距离是?
(3)当t为何值时,以点P,Q、D为顶点的三角形是等腰三角形.
【答案】(1)4;
(2);
(3)或或或.
【分析】(1)当时,可以得出,,就有,由矩形的面积就可以得出四边形的面积;
(2)如图1,作于,在中,由勾股定理建立方程求出其解即可,如图2,作于,在中,由勾股定理建立方程求出其解即可;
(3)分情况讨论,如图3,当时,如图4,当时,如图5,当时,由等腰三角形的性质及勾股定理建立方程就可以得出结论.
【详解】(1)如图,四边形是矩形,
,,.
,,
.
.
∴四边形面积是,
故答案为:4;
(2)如图1,作于,
,
,
四边形是矩形,
,.
,
.
在中,由勾股定理,得
,
解得:或(舍去).
如图2,作于,
.
,
四边形是矩形,
,.
,
在中,由勾股定理,得
,
解得:或(舍去),
综上所述:;
(3)如图3,当时,作于,
,
,
四边形是矩形,
,.
,
..
,
.
在中,由勾股定理,得
,
解得:.
如图4,当时,作于,
,.
,
四边形是矩形,
.,
,
.
,
解得:;
如图5,当时,
,,
,
.
在中,由勾股定理,得
,
解得,(舍去).
综上所述:或或或.
【点睛】本题考查了矩形的性质的运用,勾股定理的运用,等腰三角形的性质的运用,梯形的面积公式的运用,一元二次方程的解法的运用.解答时灵活运用动点问题的求解方法是关键.
34.已知、是关于x的一元二次方程的两个不相等的实数根
(1)直接写出m的取值范围
(2)若满足,求m的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据一元二次方程的两个不相等的实数根,得,即可列式作答;
(2)结合一元二次方程根与系数的关系,得和,因为,所以,解得,,结合,即可作答;
【详解】(1)解:∵一元二次方程的两个不相等的实数根
∴,
即;
(2)解:∵,且,
∴
整理得,
解得:,
∵由(1)知,
∴
检验:当时,,即;
【点睛】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,以及根据一元二次方程根的情况求参数等内容,正确掌握,是解题的关键.
35.我们在探究一元二次方程根与系数的关系中发现:如果关于的方程的两个根是,那么由求根公式可推出,,请根据这一结论,解决下列问题:
(1)若是方程的两根,则______,______;若2,3是方程的两根,则______,______;
(2)已知满足,求的值;
(3)已知.满足,则正整数的最小值为______.
【答案】(1),,,6
(2)2或
(3)3
【分析】(1)直接利用根与系数的关系可得和的值,根据根与系数的关系得到,即可得到p、q的值;
(2)讨论:当时,易得原式;当时,把m、n看作方程的两根,利用根与系数的关系得到,再通分化简原式,然后利用整体代入计算即可解答;
(3)利用已知条件变形得到,根据根与系数的关系,则a、b为一元二次方程的两根,再根据根的判别式的意义得到,然后确定c的最小整数值.
【详解】(1)解:∵是方程的两根,
∴,;
∵2,3是方程的两根,
∴,解得.
故答案为:,,,6.
(2)解:∵m,n满足,
当时,原式;
当时,m、n可看作方程的两根,
∵,
∴原式.
综上,的值为2或.
(3)解:∵,
∴,
∴a、b为一元二次方程的两根,
∵,而c>0,
∴,即.
∴c的最小整数为3.
【点睛】本题主要考查了根与系数的关系、根的判别式等知识点:若一元二次方程的两个根是,那么由求根公式可推出,是解答本题关键.
36.阅读下面内容:我们已经学习了《二次根式》和《乘法公式》,聪明的你可以发现:当,时,∵,∴,当且仅当时取等号.请利用上述结论解决以下问题:
(1)当时,则的最小值为______;
(2))若,求y的最小值.
(3)如图,四边形的对角线相交于点O,、的面积分别为4和9,求四边形面积的最小值.
【答案】(1)2;
(2)y最小值为4;
(3)25.
【分析】(1)当时,按照公式(当且仅当时取等号)来计算即可;
(2)将的分子分别除以分母,展开,将含的项用题中所给公式求得最小值,再加上常数即可;
(3)设,已知,,则由等高三角形可知:,用含的式子表示出,四边形的面积用含的代数式表示出来,再按照题中所给公式求得最小值,加上常数即可.
【详解】(1)当时,,当且仅当时取等号,
当时,的最小值为2.
故答案为:2;
(2)由,
,
,
当且仅当,即当时取等号,
当时,y最小值为4;
(3)设,已知,
则由等高三角形可知:
,
四边形面积,
当且仅当时取等号,即四边形面积的最小值为25.
【点睛】本题考查了配方法在最值问题中的应用,同时本题还考查了分式化简和等高三角形的性质,本题难度中等略大,属于中档题.
37.阅读材料,并解决问题.
【学习研究】我国古代数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中记载了一元二次方程的几何解法,以为例,构造方法如下:
首先将方程变形为,然后画四个长为,宽为x的矩形,按如图①所示的方式拼成一个“空心”大正方形,则图①中大正方形的面积可表示为,还可表示为四个矩形与一个边长为2的小正方形面积之和,即.因此,可得新方程.因为x表示边长,所以,即.遗憾的是,这样的做法只能得到方程的其中一个正根.
【类比迁移】小颖根据以上解法解方程,请将其解答过程补充完整:
第一步:将原方程变形为,即x(______);
第二步:利用四个全等的矩形构造“空心”大正方形;(在画图区画出示意图,标明各边长)
第三步:根据大正方形的面积可得新的方程______,解得原方程的一个根为______;
【拓展应用】一般地,对于形如的一元二次方程可以构造图②来解.已知图②是由四个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4,那么此方程的系数______,______,求得方程的一个正根为______.
【答案】[类比迁移] ,画图见解析,,;[拓展应用] ,3,1或3.
【分析】[类比迁移]类比例题求解、画图、计算即可;
拓展应用根据题意把,变形为,根据图2由4个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4,即可得到答案.
【详解】[类比迁移]
第一步:将原方程变为,即;
第二步:利用四个全等的矩形构造“空心”大正方形,如图所示:
第三步:根据大正方形的面积可得新的方程:;解得原方程的一个根为;
故答案为:,,;
[拓展应用]
,
,
四个小矩形的面积各为,大正方形的面积是,其中它又等于四个矩形的面积加上中间小正方形的面积,即,
图2是由4个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4,
,,
解得:,,
当时,,,,方程的一个正根为1;
当时,,,,方程的一个正根为3.
综上所述,方程的一个正根为1或3.
故答案为:,3,1或3.
【点睛】本题主要考查解一元二次方程,解题的关键是掌握将解一元二次方程的问题转化为几何图形问题求解的方法.
38.(上海杨浦·阶段练习)已知:关于的一元二次方程有两个实数根,.
(1)若,求的值;
(2)当取哪些整数时,,均为整数;
(3)当取哪些有理数时,,均为整数.
【答案】(1)1或
(2)
(3)或
【分析】(1)分两种情况:①若两根同号,②若两根异号;根据根与系数的关系结合根的判别式解答即可;
(2)根据根与系数的关系可得若为整数,可得整数,然后结合两根之积、解方程分别验证即可;
(3)显然,当时,符合题意;由两根之积可得k应该是整数的倒数,不妨设,则方程可变形为,即为,再结合整数的意义即可解答.
【详解】(1)∵,
∴不论k为何值,关于的一元二次方程都有两个实数根,,
∵关于的一元二次方程有两个实数根,,
∴,
分两种情况:①若两根同号,由可得:,或,
当时,则,解得;
当时,则,解得;
②若两根异号,由可得:,
即,
∴,
解得:,
综上,k的值为1或 ;
(2)∵关于的一元二次方程有两个实数根,,
∴,
若,均为整数,
则为整数,
∴整数,
当时,不是整数,故应该舍去;
当时,此时方程为,方程的两个根不是整数,故舍去;
当时,此时方程为,方程的两个根为,都是整数,符合题意;
综上,当取时,,均为整数;
(3)显然,当时,符合题意;
当k为有理数时,由于为整数,
∴k应该是整数的倒数,不妨设,m为整数,
则方程即为,
配方得:,
即,
当即时,方程的两根为,都是整数,符合题意;
当时,不是完全平方数,故不存在其它整数m的值使上式成立;
综上,或.
【点睛】本题是一元二次方程的综合题,主要考查了根的判别式、根与系数的关系以及解一元二次方程等知识,熟练掌握一元二次方程的相关知识是解题的关键.
39.(2023·湖北黄石中考)关于x的一元二次方程,当时,该方程的正根称为黄金分割数.宽与长的比是黄金分割数的矩形叫做黄金矩形,希腊的巴特农神庙采用的就是黄金矩形的设计;我国著名数学家华罗庚的优选法中也应用到了黄金分割数.
(1)求黄金分割数;
(2)已知实数a,b满足:,且,求ab的值;
(3)已知两个不相等的实数p,q满足:,求的值.
【答案】(1)
(2)2
(3)0
【分析】(1)依据题意,将代入然后解一元二次方程即可得解;
(2)依据题意,将变形为,从而可以看作,是一元二次方程的两个根,进而可以得解;
(3)依据题意,将已知两式相加减后得到,两个关系式,从而求得,进而可以得解.
【详解】(1)依据题意,
将代入得,
解得,
∵黄金分割数大于0,
∴黄金分割数为.
(2)∵,
∴,
则.
又∵,
∴,是一元二次方程的两个根,
则,
∴.
(3)∵,;
∴;
即;
∴.
又∵;
∴;
即.
∵,为两个不相等的实数,
∴,
则,
∴.
又∵,
∴,
即.
【点睛】本题考查的是一元二次方程根与系数的关系,解题的关键是掌握根与系数的关系,灵活运用所学知识解决问题.
40.阅读下面的例题:分解因式:.
解:令得到一个关于的一元二次方程,
,
.
解得,;
.
这种因式分解的方法叫求根法,请你利用这种方法完成下面问题:
(1)已知代数式对应的方程解为和7,则代数式分解后为 ;
(2)将代数式分解因式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题中给出的求根法的定义即可得出答案;
(2)先令,得到一个关于的一元二次方程,用求根公式求出它的两根,然后代入即可.
【详解】(1)解:代数式对应的方程解为和7,
代数式分解后为,
故答案为:;
(2)解:令,得到一个关于的一元二次方程,
,
,
,
解得,,
.
【点睛】本题主要考查的是求根法因式分解,公式法解一元二次方程,对于二次三项式的因式分解有:,其中、是的两根,理解并掌握题目中的求根法因式分解是解题的关键.
41.阅读理解以下内容,解决问题:
解方程:.
解:,
方程即为:,
设,原方程转化为:
解得,,,
当时,即,,;
当时,即,不成立.
综上所述,原方程的解是,.
以上解方程的过程中,将其中作为一个整体设成一个新未知数,从而将原方程化为关于的一元二次方程,像这样解决问题的方法叫做“换元法”(“元”即未知数).
(1)已知方程:,若设,则利用“换元法”可将原方程化为关于的方程是______;
(2)仿照上述方法,解方程:.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据完全平方公式由,得,再变形原方程便可;
(2)设,则,得,再解一元二次方程,最后代入所设代数式解方程便可.
【详解】(1)设,
则,
可化为:,
即,
故答案为:;
(2)设,则,
原方程可化为:,
整理得,
,
或,
或,
当时,,
解得,
当时,无解,
检验,当时,左边右边,
是原方程的解,
故原方程的解为:.
【点睛】本题主要考查了换元法,无理方程,关键掌握换元法的思想方法.
42.
阅读下面的材料,回答问题: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(1),解得,,当时,,;当时,,;原方程有四个根:,,,.在由原方程得到方程(1)的过程中,利用换元法达到降次的目的,体现了数学的转化思想.
(1)试用上述方法解方程:,得原方程的解为 ___________.
(2)解方程.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)结合材料,利用,再换元,求出m的值,再代入求出x即可;
(2)结合材料,利用,再换元,求出n的值,再代入求出x即可.
【详解】(1)解:设,则原方程变为,
解得,,
当时,,解得,
当,,方程无解,
故原方程的解为,,
故答案为:,.
(2)解:设,则原方程变为,
解得,,
当时,,解得,
当时,,即,
,
则方程无解,
故原方程的解为.
【点睛】本题考查了根的判别式,换元法解一元二次方程,能够正确换元是解此题的关键.
43.某科研单位准备将院内一块长30m,宽20m的矩形空地,建成一个矩形花园,要求在花园内修两条纵向平行和一条横向弯折的小道(小道进出口的宽度相等,且每段小道均为平行四边形),剩余的地方种植花草.
(1)如图1,要使种植花草的面积为,求小道进出口的宽度为多少米;
(2)现将矩形花园的四个角建成休闲活动区,如图2所示,均为全等的直角三角形,其中,设米,竖向道路出口和横向弯折道路出口的宽度都为2m,且竖向道路出口位于和之间,横向弯折道路出口位于和之间.
①求剩余的种植花草区域的面积(用含有a的代数式表示);
②如果种植花草区域的建造成本是100元/米2、建造花草区域的总成本为42000元,求a的值.
【答案】(1)1米;
(2)①;②.
【分析】(1)设小道进出口的宽度为米,然后利用其种植花草的面积为532平方米列出方程求解即可;
(2)①先用a表示出四个直角三角形的面积,从而表示出剩余花草区域的面积;②由①和题目意思列出方程求解即可.
【详解】(1)
解:设小道进出口的宽度为米,
依题意得.
整理,得.
解得,,.
(不合题意,舍去),
;
答:小道进出口的宽度应为1米;
(2)解:①剩余的种植花草区域的面积为:
②由,得:
,
解得:(舍去).
故.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,面积的表示,解题的关键是找到正确的等量关系并列出方程,注意根据实际意义舍根.
44.某种商品的标价为200元/件,经过两次降价后的价格为162元/件,并且两次降价的百分率相同.
(1)求该种商品每次降价的百分率;
(2)若该种商品进价为156元/件,若以200元/件售出,平均每天能售出20件,另外每天需支付其他各种费用150元,在每件降价幅度不超过10元的情况下,若每件降价1元,则每天可多售出5件,如果每天盈利1450元,每件应降价多少元?
【答案】(1)10%,
(2)4元.
【分析】(1)设该种商品每次降价的百分率为x,根据该商品的原价及经过两次降价后的价格,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其较小值即可得出结论;
(2)每件商品的盈利×(原来的销售量+增加的销售量)-150=1450,为了减少库存,计算得到的降价多的数量即可.
【详解】(1)解:设该种商品每次降价的百分率为x,
依题意,得:,
解得:,(不合题意,舍去);
答:该种商品每次降价的百分率为10%.
(2)解:设每件商品应降价x元,根据题意,得:
,
解方程得,
∵在降价幅度不超过10元的情况下,
∴不合题意舍去,
答:每件商品应降价4元.
【点睛】此题考查了一元二次方程的应用,得到现在的销售量是解决解决本题的难点,根据每天的盈利得到相应的等量关系是解决本题的关键.
45.阅读材料:为解方程(x2-1)2-5(x2-1)+4=0,我们可以将x2-1视为一个整体,然后设x2-l=y,则(x2-1)2=y2,原方程化为y2-5y+4=0.
解得y1=1,y2=4
当y=1时,x2-1=1.∴x2=2.∴x=±;
当y=4时,x2-1=4,∴x2=5,∴x=±.
∴原方程的解为x1=,x2=-,x3=,x4=-
请利用以上知识解决下列问题:
如果,求的值.
【答案】2
【分析】根据所给材料,将看成一个整体,然后解关于的方程,并根据是非负数对结果进行取舍即可得到答案;
【详解】解:设=x,
化为
解得:
∵x=
∴
∴应舍掉
∴=2
【点睛】本题考查了解一元二次方程,掌握相关知识并熟练使用,注意解题中需注意的事项,尤其注意 是非负数,这是本题的解题关键.
46.当m为何值时,关于x的方程(m+1)x|m﹣1|+(m﹣3)x=5.
(1)为一元二次方程;
(2)为一元一次方程.
【答案】(1)m=3
(2)m=±1或m=0,m=2
【分析】(1)根据一元二次方程的定义,可得答案;
(2)根据一元一次方程的定义,可得答案.
【详解】(1)由关于x的方程(m+1)x|m﹣1|+(m﹣3)x=5一元二次方程,得
,
解得m=3.
当m=3时,关于x的方程(m+1)x|m﹣1|+(m﹣3)x=5的一元二次方程.
(2)由关于x的方程(m+1)x|m﹣1|+(m﹣3)x=5的一元一次方程,得
m+1=0或或m-1=0,
解得m=±1或m=0,m=2,
当m=±1或m=0,m=2时,关于x的方程(m+1)x|m﹣1|+(m﹣3)x=5的一元一次方程.
【点睛】本题考查了一元二次方程的定义,判断一个方程是否是一元二次方程,首先要看是否是整式方程,然后看化简后是否是只含有一个未知数且未知数的最高次数是2.
47.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,点P从A沿AC边向C点以1cm/s的速度移动,在C点停止,点Q从C点开始沿CB边向点B以2cm/s的速度移动,在B点停止.
(1)如果点P,Q分别从A、C同时出发,经过2秒钟后,S△QPC= cm2;
(2)如果点P从点A先出发2s,点Q再从点C出发,问点Q移动几秒钟后S△QPC=4cm2?
(3)如果点P、Q分别从A、C同时出发,经过几秒钟后PQ=BQ?
【答案】(1)8;(2);(3)
【分析】本题可设出发后,符合已知条件:
在(1)中,,,,得出,即可求出经过2秒钟后的面积;
在(2)中,,,,进而可列出方程,求出答案;
在(3)中,,,,利用勾股定理和列出方程,求出答案.
【详解】解:(1)、同时出发,经过秒钟,,
当,
,
故答案是:8.
(2)设出发时,则运动的时间为秒,由题意得:
,
,
解得:
因此经4秒点离点,点离点,符合题意.
答:先出发,再从出发后,.
(3)设经过秒钟后,则,,,
,
解得,(不合题意,舍去)
答:经过秒钟后.
【点睛】本题考查一元二次方程的实际运用,解题的关键是弄清图形与实际问题的关系,另外,还要注意解的合理性,从而确定取舍.
48.如图所示,中,.
(1)点P从点A开始沿边向点B以的速度移动(至点B停止),点Q从点B开始沿边向点C以的速度移动(至点C停止),当一点停止运动后另一点也停止运动,如果P,Q分别从A,B同时出发
①经过几秒,的面积等于?
②线段能否将分成面积相等的两部分?若能,求出运动时间;若不能,说明理由.
(2)若点P沿射线方向从点A出发以的速度移动,点Q沿射线方向从点C出发以的速度移动,P,Q同时出发,几秒后,的面积为?
【答案】(1)①3秒或5秒;②不能,理由见解析;(2)s或5s或s
【分析】(1)①设经过x秒后,根据△PBQ的面积等于15cm2.得出方程,解之即可;
②根据三角形面积公式列出方程,根据一元二次方程根的判别式解答;
(2)分点P在线段AB上,点Q在线段CB上、点P在线段AB上,点Q在射线CB上、点P在射线AB上,点Q在射线CB上三种情况,根据三角形面积公式列出方程,解方程得到答案.
【详解】解:(1)①设经过x秒后,△PBQ的面积等于15cm2.
由题意得:,
解得:x=3或x=5,
答:经过3秒或5秒后,△PBQ的面积等于15cm2.
②不能,
理由如下:假设经过y s,线段PQ能将△ABC分成面积相等的两部分,
∵S△ABC==48(cm2),
∴,
解得:此方程无实数根,
∴线段PQ不能将△ABC分成面积相等的两部分;
(2)①当点P在线段AB上,点Q在线段CB上时,设运动时间为m s,此时0<m<6,
依题意得:,
解得:m=或(舍去),
∴m=;
②当点P在线段AB上,点Q在射线CB上时,设运动时间为n s,此时6<n<8,
依题意得:,
解得:n1=n2=7;
③当点P在射线AB上,点Q在射线CB上时,设运动时间为k s,此时k>8,
依题意得:,
解得:k=(舍去)或,
∴k=,
综上所述:经过s或5s或s,△PBQ的面积为1cm2.
【点睛】本题考查的是三角形的面积计算、一元二次方程的解法,灵活运用分情况讨论思想、正确列出方程是解题的关键.
49.返校复学之际,育才学校为每个班级准备了免洗抑菌洗手液.去市场购买时发现当购买量不超过100瓶时,免洗抑菌洗手液的单价为8元;超过100瓶时,每增加10瓶,每瓶单价就降低0.2元,但最低价格不能低于每瓶5元,设学校共买了瓶免洗抑菌洗手液.
(1)当时,每瓶洗手液的价格是______元;当时,每瓶洗手液的价格是______元;当时,每瓶洗衣手液的价格为______元(用含的式子表示);
(2)若学校一次性购买洗手液共花费1250元,问一共购买了多少瓶洗手液?
【答案】(1)8,7,;(2)一共购买了250瓶洗手液.
【分析】(1)根据购买的瓶数,分别计算或列式即可;
(2)根据题意确定x的取值范围,再列方程求解即可.
【详解】解:(1)∵80<100,
∴每瓶洗手液的价格是8元;
当x=150时,每瓶洗手液的价格是:8﹣1=7(元),
当时,每瓶洗手液的价格是:(元),
故答案为:8,7,;
(2)①0≤x≤100时,8×100=800<1250(舍去);
②∵最低价格不能低于每瓶5元,
∴,
解得,x≤250,
∴当100<x≤250时,.
解得,x1=x2=250,
答:一共购买了250瓶洗手液.
【点睛】本题主要考查了列方程解应用题,能够熟练找出题中的等量关系是解答此题的关键,注意分类讨论.
50.阅读下列材料:已知实数m,n满足,试求的值.
解:设,则原方程变为,整理得,即,∴.
∵,∴.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x,y满足,求的值.
(2)若四个连续正整数的积为120,求这四个连续正整数.
【答案】(1);(2)这四个整数为2,3,4,5
【分析】(1)设2x2+2y2=m,则原方程变为(m+3)(m-3)=27,解方程求得m=±6,根据非负数的性质即可求得x2+y2=3;
(2)设最小的正整数为x,则另三个分别为x+1、x+2、x+3,根据题意可得方程x(x+1)(x+2)(x+3)=120,整理为(x2+3x)(x2+3x+2)=120,设x2+3x=y,则原方程变为y(y+2)=120,解方程求得y=-12或10,由于y是正整数,可得y=10,所以x2+3x=10,再解方程求得x的值即可.
【详解】解:(1)设,则,
∴,即,∴,
∵,∴,
∴.
(2)设最小数为x,则,
即:,
设,则,
∴,,
∵,∴,
∴,(舍去),
∴这四个整数为2,3,4,5.
【点睛】本题考查了换元法,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
51.阅读下列材料,完成相应任务:
我们已经学习过利用“配方法、公式法、因式分解法”解一元二次方程,对于关于的一元二次方程,还可以利用下面的方法求解.
将方程整理,得. ……………………第1步
变形得. ……………………第2步
得. ……………………第3步
于是得,即.……第4步
当时,得.……………………第5步
得,.………………第6步
当时,该方程无实数解. ……………………………第7步
学习任务:
(1)上述材料的第2步到第3步依据的一个数学公式是_______;以第4步到第5步将一元二次方程“降次”为两个一元一次方程,体现的数学思想主要是________.
(2)请用材料中提供的方法,解下列方程:
①; ②.
【答案】(1)平方差公式[或(a+b)(a-b)=a²-b²)];转化思想;(2)①x1=-1;x2=-9;②,.
【分析】(1)直接根据平方差公式和转化的数学思想即可解答;
(2)直接根据题意中的求解方法求解即可.
【详解】(1)平方差公式[或(a+b)(a-b)=a²-b²)];转化思想
(2)①整理,得
变形,得,
得
得
得
得x1=-1 ,x2=-9
②移项,二次项系数化为1,得
整理,得
变形,得
得
得
得
解得,
【点睛】此题主要考查阅读理解能力,解题的关键是正确理解题意中的解题方法.
52.关于的一元二次方程.
(1)求证:无论取任何实数,此方程总有两个不相等的实数根
(2)设该方程两个同号的实数根为,,试问是否存在使成立,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)不存在,理由见解析
【分析】(1)根据根的判别式公式列出的表达式,证明>0即可证明此方程总有两个不相等的实数根;
(2)由根与系数的关系可得,,将方程中的转化为,再整体代入得到关于m的一元二次方程,解方程,最后根据两个同号的实数根进行取舍即可.
【详解】(1)证明:,
无论取任何实数,此方程总有两个不相等的实数根.
(2)由根与系数的关系可得:,,
,
则有,
,
整理得:,
解得:或,
由方程有两个同号的实数根可得:,即m-2>0,
m>2,
不存在m使成立.
【点睛】本题主要考查一元二次方程根与系数的关系以及根的判别式,熟记根的判别式以及根与系数的关系公式是解题关键,此题还需注意的是根据两实数根同号对求出的m值进行取舍.
53.某中心城市有一楼盘,开发商准备以每平方米7000元价格出售,由于国家出台了有关调控房地产的政策,开发商经过两次下调销售价格后,决定以每平方米5670元的价格销售.
(1)求平均每次下调的百分率;
(2)房产销售经理向开发商建议:先公布下调5%,再下调15%,这样更有吸引力,请问房产销售经理的方案对购房者是否更优惠?为什么?
【答案】(1)平均每次下调的百分率为10%.(2)房产销售经理的方案对购房者更优惠.
【分析】(1)根据利用一元二次方程解决增长率问题的要求,设出未知数,然后列方程求解即可;
(2)分别求出两种方式的增长率,然后比较即可.
【详解】(1)设平均每次下调x%,则
7000(1﹣x)2=5670,解得:x1=10%,x2=190%(不合题意,舍去);
答:平均每次下调的百分率为10%.
(2)(1﹣5%)×(1﹣15%)=95%×85%=80.75%,(1﹣x)2=(1﹣10%)2=81%.
∵80.75%<81%,∴房产销售经理的方案对购房者更优惠.
54.定义:若关于的一元二次方程的两个实数根分别为,,分别以,为横坐标和纵坐标得到点,则称点为该一元二次方程的衍生点.
(1)直接写出方程的衍生点的坐标为______;
(2)已知关于的方程.
①求证:不论为何值,该方程总有两个不相等的实数根;
②求该方程衍生点的坐标;
③已知不论为何值,关于的方程的䘕生点始终在直线上,求b,c的值.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②;③
【分析】本题考查一元二次方程根与系数的关系,解一元二次方程.
(1)解方程得到方程的解,根据衍生点的定义即可得到点M的坐标;
(2)①根据判别式即可判断方程的根的情况;②解方程得到方程的解,根据衍生点的定义即可得到点M的坐标;③将变形,可得过定点,根据题意方程的两个根为,根据根与系数的关系即可求解.
【详解】(1)解:
∴
∴该方程的衍生点M的坐标为
(2)①∵方程为,
∴ ,
∴不论m为何值,该方程总有两个不相等的实数根;
②
∴,
∴该方程的衍生点M的坐标为;
③解∶直线,过定点,
∴两个根为,
∴,
∴.
55.已知方程①,和方程②
(1)若方程①的根为,,求方程②的根;
(2)当方程①有一根为时,求证是方程②的根;
(3)若,方程①的根是与,方程②的根是和,求的值.
【答案】(1),
(2)见解析
(3)
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系和一元二次方程解得意义,当、是一元二次方程的两根时,,,解题的关键是掌握根与系数的关系.
(1)根据一元二次方程的解的意义即可求得、的值,即可得到方程②,然后利用 配方法解方程②即可;
(2)根据方程的定义得到,两边同时除以得:,即可得证;
(3)根据题意得,利用根与系数的关系得到:,,进而得到,,可得,即可求解.
【详解】(1)的根为,,
,
解得:,
方程②为:,
,;
(2)当方程①有一根为,
,
两边同时除以得:,
是的根,
是方程②的根;
(3),
,
方程①的根是与,方程②的根是和,
,,,,
,,,
,
.
56.小聪学习多项式研究了多项式值为0的问题,发现当或时,多项式的值为0,把此时x的值称为多项式A的零点.
(1)已知多项式,则此多项式的零点为__________;
(2)已知多项式有一个零点为1,求多项式B的另一个零点;
(3)小聪继续研究,及等,发现在x轴上表示这些多项式零点的两个点关于直线对称,他把这些多项式称为“2系多项式”.若多项式是“2系多项式”,求a与c的值.
【答案】(1)或2;
(2)多项式B的另一个零点为;
(3),.
【分析】(1)根据多项式的零点的定义即可求解;
(2)根据多项式的零点的定义将代入,求得,再解一元二次方程即可求解;
(3)令,求得的一个零点为5,根据“2系多项式”的定义求得方程的两个根为,,再利用根与系数的关系即可求解.
【详解】(1)解:令,
∴或,
∴或,
则此多项式的零点为或2;
故答案为:或2;
(2)解:∵多项式有一个零点为1,
∴将代入,得,
解得,
∴,
令,解得,
∴多项式B的另一个零点为;
(3)解:∵是“2系多项式”,
令,解得,即的一个零点为5,
∴设的另一个零点为y,则,解得,
即时,,则①,
令,
根据题意,方程的两个根为,,
∴,,
∴②,③,
解①②③得,,
∴,.
【点睛】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,多项式的零点的定义,理解题意,利用参数构建方程解决问题是解题的关键.
57.阅读材料:
材料1:一元二次方程(,)的两根,有如下的关系(韦达定理):,
材料2:有些数学问题虽然表面与一元二次方程无关,但是我们能够通过构造一元二次方程,并利用一元二次方程的有关知识将其解决.下面介绍两种基本构造方法:
方法1:利用根的定义构造.例如,如果实数、满足、,且,则可将、看作是方程的两个不相等的实数根.
方法2:利用韦达定理逆向构造.例如,如果实数、满足、,则可以将、看作是方程的两实数根.
根据上述材料解决下面问题:
(1)已知实数、满足、,求的值.
(2)已知实数、、满足、,且,求的最大值.
【答案】(1) 或 2;
(2)1;
【分析】(1)当 时,、 是方程 的两根,利用根与系数的关系可求得 和 的值, 然后利用整体代入的方法计算原式的值;当 时,易得原式 ;
(2)将 、 看作是方程 的两实数根,利用判别式的意义得到,所以,解得 ,从而得到 的最大值;
【详解】(1)解:当 时,
∵实数 、 满足 ,,
∴、 可看作方程 的两根,
原式,
当 , 则原式 ;
综上所述,原式的值为 或 2 ;
(2)∵,
∴将 、 看作是方程得两实数根;
而
即
c的最大值为1.
【点睛】本题考查了根与系数的关系:若 是一元二次方程的两根时,,也考查了判别式的意义
58.阅读材料,解答问题:
【材料1】
为了解方程,如果我们把看作一个整体,然后设,则原方程可化为,经过运算,原方程的解为,.我们把以上这种解决问题的方法通常叫做换元法.
【材料2】
已知实数,满足,,且,显然,是方程的两个不相等的实数根,由韦达定理可知,.
根据上述材料,解决以下问题:
(1)直接应用:
方程的解为 ;
(2)间接应用:
已知实数,满足:,且,求的值.
【答案】(1),,,
(2)或或
【分析】(1)利用换元法解方程,设,则原方程可化为,解关于的方程得到,,则或,然后分别解两个元二次方程即可;
(2)根据已知条件,当时,,解关于的一元二次方程得,则;
当时,把、看作方程的两不相等的实数根,则根据根与系数的关系得到,,再变形得到,然后利用整体代入的方法计算.
【详解】(1)解:,
设,则原方程可化为,
解得:,,
当时,,解得:,,
当时,,解得:,,
∴原方程的解为,,,,
故答案为:,,,;
(2)解:∵实数,满足:,且,
当时,,解关于的一元二次方程,
得:,
∴;
当时,则、是方程的两不相等的实数根,
∴,,
∴;
∴的值为或或.
【点睛】本题考查一元二次方程根与系数的关系:若,是一元二次方程的两根,则,;也考查了换元法,解一元二次方程,求代数式的值,运用了恒等变换的思想.掌握查一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
59.定义:已知是关于x的一元二次方程的两个实数根,若,且,则称这个方程为“限根方程”.如:一元二次方程的两根为,因,,所以一元二次方程为“限根方程”.
请阅读以上材料,回答下列问题:
(1)判断一元二次方程是否为“限根方程”,并说明理由;
(2)若关于x的一元二次方程是“限根方程”,且两根满足,求k的值;
(3)若关于x的一元二次方程是“限根方程”,求m的取值范围.
【答案】(1)此方程为“限根方程”,理由见解析
(2)k的值为2
(3)m的取值范围为或
【分析】(1)解该一元二次方程,得出,再根据“限根方程”的定义判断即可;
(2)由一元二次方程根与系数的关系可得出,,代入,即可求出,.再结合“限根方程”的定义分类讨论舍去不合题意的值即可;
(3)解该一元二次方程,得出或.再根据此方程为“限根方程”,即得出此方程有两个不相等的实数根,结合一元二次方程根的判别式即可得出,且,可求出m的取值范围.最后分类讨论即可求解.
【详解】(1)解:,
,
∴或,
∴.
∵,,
∴此方程为“限根方程”;
(2)∵方程的两个根分比为,
∴, .
∵,
∴,
解得:,.
分类讨论:①当时,原方程为,
∴,,
∴,,
∴此时方程是“限根方程”,
∴符合题意;
②当时,原方程为,
∴,,
∴,,
∴此时方程不是“限根方程”,
∴不符合题意.
综上可知k的值为2;
(3),
,
∴或,
∴或.
∵此方程为“限根方程”,
∴此方程有两个不相等的实数根,
∴,且,
∴,即,
∴且.
分类讨论:①当时,
∴,
∵,
∴,
解得:;
②当时,
∴,
∵,
∴,
解得:.
综上所述,m的取值范围为或.
【点睛】本题考查解一元二次方程,一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程根的判别式.读懂题意,理解“限根方程”的定义是解题关键.
60.已知:、是一元二次方程的两个实数根,设,,.
根据根的定义,有、,将两式相加,得,于是
根据以上信息,解答下列问题.
(1)求、的值,并利用一元二次方程根与系数关系,求出的值.
(2)猜想:当时,、、之间满足的数量关系,并证明你的猜想.
【答案】(1)3
(2)当时,,理由见解析
【分析】(1)利用根与系数的关系得到,,接着根据完全平方公式得到,然后利用整体代入的方法计算;
(2)由于,,则,从而得到.
【详解】(1)解:∵、是一元二次方程的两个实数根,
其中,,,
根据根与系数的关系得,,
;
(2)解:猜想当时,.
理由如下:
,,
,
,,
.
【点睛】本题考查了一元二次方程根与系数关系,掌握一元二次方程根与系数关系并进行合理的推理论证是解题的关键.
试卷第1页,共3页
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
$$
第17章 一元二次方程 压轴60题
一、单选题
1.在解一元二次方程时,小马同学粗心地将项的系数与常数项对换了,使得方程也变了.他正确地解出了这个不同的方程,得到一个根是2,另一根等于原方程的一个根.则原方程两根的平方和是( )
A. B. C. D.
2.关于x的方程,给出下列四个题:
①存在实数,使得方程恰有2个不同的实根 ②存在实数,使得方程恰有4个不同的实根
③存在实数,使得方程恰有5个不同的实根 ④存在实数,使得方程恰有8个不同的实根
其中假命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.对于一元二次方程,下列说法:
①若,则;
②若方程有两个不相等的实根,则方程必有两个不相等的实根;
③若是方程的一个根,则一定有成立;
④若是一元二次方程的根,则
其中正确的:( )
A.只有① B.只有①② C.①②③ D.只有①②④
4.关于x的一元二次方程ax2+2ax+b+1=0(a•b≠0)有两个相等的实数根k.( )
A.若﹣1<a<1,则 B.若,则0<a<1
C.若﹣1<a<1,则 D.若,则0<a<1
5.两个关于的一元二次方程和,其中,,是常数,且,如果是方程的一个根,那么下列各数中,一定是方程的根的是( )
A.2020 B. C.-2020 D.
6.若四个互不相等的正实数a,b,c,d满足,,则的值为( )
A. B. C.2012 D.2011
7.已知一元二次方程(a+1)x2﹣ax+a2﹣a﹣2=0的一个根与方程(a+1)x2+ax﹣a2+a+2=0的一个根互为相反数,那么(a+1)x2+ax﹣a2+a+2=0的根是( )
A.0,﹣ B.0, C.﹣1,2 D.1,﹣2
8.已知下面三个关于的一元二次方程,,恰好有一个相同的实数根,则的值为( )
A.0 B.1 C.3 D.不确定
9.定义:已知是关于x的一元二次方程的两个实数根,若,且,则称这个方程为“限根方程”.如:一元二次方程的两根为,且,所以一元二次方程为“限根方程”.关于x的一元二次方程,有下列两个结论:①当时,该方程是“限根方程”;②若该方程是“限根方程”,则m有且只有一个整数解.对于这两个结论判断正确的是( )
A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
10.对于一元二次方程,下列说法:
①若a+b+c=0,则方程必有一根为x=1;②若方程有两个不相等的实根,则方程无实根;③若方程两根为,且满足,则方程,必有实根,;④若是一元二次方程的根,则其中正确的( )
A.①② B.①④ C.②③④ D.①③④
11.若方程的两个不相等的实数根满足,则实数p的所有值之和为( )
A.0 B. C. D.
12.对于多项式记为,即;若令,,即;下面几个结论正确的个数有( )个.
(1)存在实数x使成立,则k的取值范围是;
(2)若,则;
(3)若,则或;
(4)存在整数,使成立.
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
13.(22-23八年级上·上海·阶段练习)在《代数学》中记载了求方程正数解的几何方法:如图1,先构造一个面积为的正方形,再以正方形的边为一边向外构造四个面积为的矩形,得到大正方形的面积为,则该方程的正数解为.小明尝试用此方法解关于x的方程时,构造出如图2所示正方形,已知图2中阴影部分的面积和为.该方程的正数解为 .
14.双二次方程x4﹣2019x2+4=0的所有实根之和为 .
15.对于一切不小于2的自然数n,关于x的一元二次方程的两个根为,则 .
16.已知两个关于的一元二次方程,有一个公共解2,且,,,.下列结论:①有唯一对应的值;②;③是一元二次方程的一个解.其中正确结论的序号是 .
17.已知为一元二次方程的一个根,且,为有理数,则 , .
18.当 , 时,多项式有最小值,这个最小值是 .
19.已知关于的方程的解都是整数,则整数的值为 .
20.已知正整数满足:,则值为 .
21.已知,为实数,且满足,记的最大值为,最小值为,则 .
22.已知关于x的一元二次方程的两个整数根恰好比方程的两个根都大1,则的值是 .
23.将两个关于x的一元二次方程整理成(,a、h、k均为常数)的形式,如果只有系数a不同,其余完全相同,我们就称这样的两个方程为“同源二次方程”.已知关于x的一元二次方程()与方程是“同源二次方程”,且方程()有两个根为、,则b-2c= ,的最大值是 .
24.设a,b,c,d是四个不同的实数,如果a,b是方程的两根,c,d是方程的两根,那么的值为 .
三、解答题
25.(24-25八年级上·上海·期中)若一元二次方程有两个实数根为、,那么,,这就是一元二次方程的根与系数的关系.利用该结论,不解方程便可以求二次方程的两根之和与积,例如的两个根分别为、.则,.
(1)小聪同学喜爱思考,他发现利用根与系数的关系不仅可以求解两根之和与两根之积,还可求解方程两根的倒数和.不解方程,请求一元二次方程的两个根的倒数和.
(2)小明同学酷爱数学,他进一步研究根与系数的关系,发现了一种解一元二次方程的新方法.例如方程,、、,,.
设,,则,即,解得,所以原方程的解为、.请利用小明的方法解方程.
(3)小睿同学善于发现,他对三次方程的根与系数关系作了探究,将该方程两边同时除以可得.若该方程的三个根分别为、、,则,将其展开后为,于是、、.若三次方程的三个根分别为、、,且.请先说明、再直接(不必书写过程)写一个三次方程且使得该三次方程的三个根分别为、、.
26.(江苏无锡·期末)关于的一元二次方程如果有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的一元二次方程为“倍根方程”,
(1)方程①,②中,是“倍根方程”的序号______;
(2)若一元二次方程是“倍根方程”,求出的值;
(3)若是“倍根方程”,求代数式的值.
27.(23-24八年级上·上海静安·期中)若关于的一元二次方程的根均为整数,则称方程为“快乐方程”.通过计算发现,任何一个“快乐方程”的判别式一定为完全平方数.现规定为该“快乐方程”的“快乐数”.例如“快乐方程”,的两根均为整数,其“快乐数”,若有另一个“快乐方程”的“快乐数”,且满足,则称与互为“开心数”.
(1)“快乐方程”的“快乐数”为________;
(2)若关于的一元二次方程(为整数,且)是“快乐方程”,求的值,并求该方程的“快乐数”;
(3)若关于的一元二次方程与(、均为整数)都是“快乐方程”,且其“快乐数”互为“开心数”,求的值.
28.(1)当__________时,多项式的最小值为__________.
(2)当__________时,多项式的最大值为__________.
(3)当、为何值时,多项式取最小值?并求出这个最小值.
29.阅读下列材料:已知实数m,n满足,试求的值.
解:设,则原方程变为,整理得,,
∴,∵,∴.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x,y满足,求的值;
(2)设a,b满足等式,求的值;
(3)若四个连续正整数的积为24,求这四个连续正整数.
30.综合与实践:阅读材料,并解决以下问题.
(1)学习研究:北师大版教材九年级上册第39页介绍了我国数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中关于一元二次方程的几何解法:以为例,求解过程如下:
①变形:将方程变形为;
②构图:画四个长为,宽为的矩形,按如图(1)所示构造一个“空心”大正方形;
③解答:则图中大正方形的面积从整体看可表示为,从局部看还可表示为四个矩形与中间小正方形面积之和,即,因此,可得新的一元二次方程,∵表示边长,∴,即.
这种数形结合方法虽然只能得到原方程的其中一个正根.但是从新方程可以得到原方程的另一个根是________.
(2)类比迁移:根据赵爽几何解法的方法求解方程的一个正根(写出完整的求解过程,并在画图区画出示意图、标明各边长).
(3)拓展应用:一般地对于形如:一元二次方程可以构造图(2)来解,已知图2是由四个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4.那么________,________,方程的一个正根为________.
31.如图,四边形为正方形,点E为线段上一点,连接,过点E作,交射线于点F,以为邻边作平行四边形,连接.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)若,求的长;
(3)在(2)的条件下,当等于多少时,.
32.阅读材料,解答问题:
已知实数,满足,,且,则,是方程的两个不相等的实数根,由根与系数的关系可知,.
根据上述材料,解决以下问题:
(1)直接应用:
已知实数,满足:,且,则______,______;
(2)间接应用:
已知实数,满足:,,且,求的值.
(3)拓展应用:
已知实数,满足:,且,求的取值范围.
33.如图,矩形中,,,动点,分别从点,同时出发,点以的速度向终点移动,点以的速度向点移动,当有一点到达终点时,另一点也停止运动,设运动的时间为.
(1)当时,四边形面积是______
(2)当t为何值时,点P和点Q距离是?
(3)当t为何值时,以点P,Q、D为顶点的三角形是等腰三角形.
34.已知、是关于x的一元二次方程的两个不相等的实数根
(1)直接写出m的取值范围
(2)若满足,求m的值.
35.我们在探究一元二次方程根与系数的关系中发现:如果关于的方程的两个根是,那么由求根公式可推出,,请根据这一结论,解决下列问题:
(1)若是方程的两根,则______,______;若2,3是方程的两根,则______,______;
(2)已知满足,求的值;
(3)已知.满足,则正整数的最小值为______.
36.阅读下面内容:我们已经学习了《二次根式》和《乘法公式》,聪明的你可以发现:当,时,∵,∴,当且仅当时取等号.请利用上述结论解决以下问题:
(1)当时,则的最小值为______;
(2))若,求y的最小值.
(3)如图,四边形的对角线相交于点O,、的面积分别为4和9,求四边形面积的最小值.
37.阅读材料,并解决问题.
【学习研究】我国古代数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中记载了一元二次方程的几何解法,以为例,构造方法如下:
首先将方程变形为,然后画四个长为,宽为x的矩形,按如图①所示的方式拼成一个“空心”大正方形,则图①中大正方形的面积可表示为,还可表示为四个矩形与一个边长为2的小正方形面积之和,即.因此,可得新方程.因为x表示边长,所以,即.遗憾的是,这样的做法只能得到方程的其中一个正根.
【类比迁移】小颖根据以上解法解方程,请将其解答过程补充完整:
第一步:将原方程变形为,即x(______);
第二步:利用四个全等的矩形构造“空心”大正方形;(在画图区画出示意图,标明各边长)
第三步:根据大正方形的面积可得新的方程______,解得原方程的一个根为______;
【拓展应用】一般地,对于形如的一元二次方程可以构造图②来解.已知图②是由四个面积为3的相同矩形构成,中间围成的正方形面积为4,那么此方程的系数______,______,求得方程的一个正根为______.
38.(上海杨浦·阶段练习)已知:关于的一元二次方程有两个实数根,.
(1)若,求的值;
(2)当取哪些整数时,,均为整数;
(3)当取哪些有理数时,,均为整数.
39.(2023·湖北黄石中考)关于x的一元二次方程,当时,该方程的正根称为黄金分割数.宽与长的比是黄金分割数的矩形叫做黄金矩形,希腊的巴特农神庙采用的就是黄金矩形的设计;我国著名数学家华罗庚的优选法中也应用到了黄金分割数.
(1)求黄金分割数;
(2)已知实数a,b满足:,且,求ab的值;
(3)已知两个不相等的实数p,q满足:,求的值.
40.阅读下面的例题:分解因式:.
解:令得到一个关于的一元二次方程,
,
.
解得,;
.
这种因式分解的方法叫求根法,请你利用这种方法完成下面问题:
(1)已知代数式对应的方程解为和7,则代数式分解后为 ;
(2)将代数式分解因式.
41.阅读理解以下内容,解决问题:
解方程:.
解:,
方程即为:,
设,原方程转化为:
解得,,,
当时,即,,;
当时,即,不成立.
综上所述,原方程的解是,.
以上解方程的过程中,将其中作为一个整体设成一个新未知数,从而将原方程化为关于的一元二次方程,像这样解决问题的方法叫做“换元法”(“元”即未知数).
(1)已知方程:,若设,则利用“换元法”可将原方程化为关于的方程是______;
(2)仿照上述方法,解方程:.
42.
阅读下面的材料,回答问题: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(1),解得,,当时,,;当时,,;原方程有四个根:,,,.在由原方程得到方程(1)的过程中,利用换元法达到降次的目的,体现了数学的转化思想.
(1)试用上述方法解方程:,得原方程的解为 ___________.
(2)解方程.
43.某科研单位准备将院内一块长30m,宽20m的矩形空地,建成一个矩形花园,要求在花园内修两条纵向平行和一条横向弯折的小道(小道进出口的宽度相等,且每段小道均为平行四边形),剩余的地方种植花草.
(1)如图1,要使种植花草的面积为,求小道进出口的宽度为多少米;
(2)现将矩形花园的四个角建成休闲活动区,如图2所示,均为全等的直角三角形,其中,设米,竖向道路出口和横向弯折道路出口的宽度都为2m,且竖向道路出口位于和之间,横向弯折道路出口位于和之间.
①求剩余的种植花草区域的面积(用含有a的代数式表示);
②如果种植花草区域的建造成本是100元/米2、建造花草区域的总成本为42000元,求a的值.
44.某种商品的标价为200元/件,经过两次降价后的价格为162元/件,并且两次降价的百分率相同.
(1)求该种商品每次降价的百分率;
(2)若该种商品进价为156元/件,若以200元/件售出,平均每天能售出20件,另外每天需支付其他各种费用150元,在每件降价幅度不超过10元的情况下,若每件降价1元,则每天可多售出5件,如果每天盈利1450元,每件应降价多少元?
45.阅读材料:为解方程(x2-1)2-5(x2-1)+4=0,我们可以将x2-1视为一个整体,然后设x2-l=y,则(x2-1)2=y2,原方程化为y2-5y+4=0.
解得y1=1,y2=4
当y=1时,x2-1=1.∴x2=2.∴x=±;
当y=4时,x2-1=4,∴x2=5,∴x=±.
∴原方程的解为x1=,x2=-,x3=,x4=-
请利用以上知识解决下列问题:
如果,求的值.
46.当m为何值时,关于x的方程(m+1)x|m﹣1|+(m﹣3)x=5.
(1)为一元二次方程;
(2)为一元一次方程.
47.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,点P从A沿AC边向C点以1cm/s的速度移动,在C点停止,点Q从C点开始沿CB边向点B以2cm/s的速度移动,在B点停止.
(1)如果点P,Q分别从A、C同时出发,经过2秒钟后,S△QPC= cm2;
(2)如果点P从点A先出发2s,点Q再从点C出发,问点Q移动几秒钟后S△QPC=4cm2?
(3)如果点P、Q分别从A、C同时出发,经过几秒钟后PQ=BQ?
48.如图所示,中,.
(1)点P从点A开始沿边向点B以的速度移动(至点B停止),点Q从点B开始沿边向点C以的速度移动(至点C停止),当一点停止运动后另一点也停止运动,如果P,Q分别从A,B同时出发
①经过几秒,的面积等于?
②线段能否将分成面积相等的两部分?若能,求出运动时间;若不能,说明理由.
(2)若点P沿射线方向从点A出发以的速度移动,点Q沿射线方向从点C出发以的速度移动,P,Q同时出发,几秒后,的面积为?
49.返校复学之际,育才学校为每个班级准备了免洗抑菌洗手液.去市场购买时发现当购买量不超过100瓶时,免洗抑菌洗手液的单价为8元;超过100瓶时,每增加10瓶,每瓶单价就降低0.2元,但最低价格不能低于每瓶5元,设学校共买了瓶免洗抑菌洗手液.
(1)当时,每瓶洗手液的价格是______元;当时,每瓶洗手液的价格是______元;当时,每瓶洗衣手液的价格为______元(用含的式子表示);
(2)若学校一次性购买洗手液共花费1250元,问一共购买了多少瓶洗手液?
50.阅读下列材料:已知实数m,n满足,试求的值.
解:设,则原方程变为,整理得,即,∴.
∵,∴.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x,y满足,求的值.
(2)若四个连续正整数的积为120,求这四个连续正整数.
51.阅读下列材料,完成相应任务:
我们已经学习过利用“配方法、公式法、因式分解法”解一元二次方程,对于关于的一元二次方程,还可以利用下面的方法求解.
将方程整理,得. ……………………第1步
变形得. ……………………第2步
得. ……………………第3步
于是得,即.……第4步
当时,得.……………………第5步
得,.………………第6步
当时,该方程无实数解. ……………………………第7步
学习任务:
(1)上述材料的第2步到第3步依据的一个数学公式是_______;以第4步到第5步将一元二次方程“降次”为两个一元一次方程,体现的数学思想主要是________.
(2)请用材料中提供的方法,解下列方程:
①; ②.
52.关于的一元二次方程.
(1)求证:无论取任何实数,此方程总有两个不相等的实数根
(2)设该方程两个同号的实数根为,,试问是否存在使成立,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
53.某中心城市有一楼盘,开发商准备以每平方米7000元价格出售,由于国家出台了有关调控房地产的政策,开发商经过两次下调销售价格后,决定以每平方米5670元的价格销售.
(1)求平均每次下调的百分率;
(2)房产销售经理向开发商建议:先公布下调5%,再下调15%,这样更有吸引力,请问房产销售经理的方案对购房者是否更优惠?为什么?
54.定义:若关于的一元二次方程的两个实数根分别为,,分别以,为横坐标和纵坐标得到点,则称点为该一元二次方程的衍生点.
(1)直接写出方程的衍生点的坐标为______;
(2)已知关于的方程.
①求证:不论为何值,该方程总有两个不相等的实数根;
②求该方程衍生点的坐标;
③已知不论为何值,关于的方程的䘕生点始终在直线上,求b,c的值.
55.已知方程①,和方程②
(1)若方程①的根为,,求方程②的根;
(2)当方程①有一根为时,求证是方程②的根;
(3)若,方程①的根是与,方程②的根是和,求的值.
56.小聪学习多项式研究了多项式值为0的问题,发现当或时,多项式的值为0,把此时x的值称为多项式A的零点.
(1)已知多项式,则此多项式的零点为__________;
(2)已知多项式有一个零点为1,求多项式B的另一个零点;
(3)小聪继续研究,及等,发现在x轴上表示这些多项式零点的两个点关于直线对称,他把这些多项式称为“2系多项式”.若多项式是“2系多项式”,求a与c的值.
57.阅读材料:
材料1:一元二次方程(,)的两根,有如下的关系(韦达定理):,
材料2:有些数学问题虽然表面与一元二次方程无关,但是我们能够通过构造一元二次方程,并利用一元二次方程的有关知识将其解决.下面介绍两种基本构造方法:
方法1:利用根的定义构造.例如,如果实数、满足、,且,则可将、看作是方程的两个不相等的实数根.
方法2:利用韦达定理逆向构造.例如,如果实数、满足、,则可以将、看作是方程的两实数根.
根据上述材料解决下面问题:
(1)已知实数、满足、,求的值.
(2)已知实数、、满足、,且,求的最大值.
58.阅读材料,解答问题:
【材料1】
为了解方程,如果我们把看作一个整体,然后设,则原方程可化为,经过运算,原方程的解为,.我们把以上这种解决问题的方法通常叫做换元法.
【材料2】
已知实数,满足,,且,显然,是方程的两个不相等的实数根,由韦达定理可知,.
根据上述材料,解决以下问题:
(1)直接应用:
方程的解为 ;
(2)间接应用:
已知实数,满足:,且,求的值.
59.定义:已知是关于x的一元二次方程的两个实数根,若,且,则称这个方程为“限根方程”.如:一元二次方程的两根为,因,,所以一元二次方程为“限根方程”.
请阅读以上材料,回答下列问题:
(1)判断一元二次方程是否为“限根方程”,并说明理由;
(2)若关于x的一元二次方程是“限根方程”,且两根满足,求k的值;
(3)若关于x的一元二次方程是“限根方程”,求m的取值范围.
60.已知:、是一元二次方程的两个实数根,设,,.
根据根的定义,有、,将两式相加,得,于是
根据以上信息,解答下列问题.
(1)求、的值,并利用一元二次方程根与系数关系,求出的值.
(2)猜想:当时,、、之间满足的数量关系,并证明你的猜想.
试卷第1页,共3页
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
$$