内容正文:
第二章 方程(组)与不等式(组)
第7讲 一元二次方程及应用
一元二次方程及应用:
概念:只含有① 个未知数,并且未知数的最高次数是② 的整式方程
一般形式:③
◆温馨提示:一元二次方程必须满足的三个条件:1.是整式方程,等号两边都是
整式,即分母中不含未知数;2.只含有一个未知数;3.未知数的最高次数是2.
一
2
ax2+bx+c=0(a≠0)
解法:
直接
开平方法 适合于(x+a)2=b(b≥0)或(ax+b)2=(cx+d)2形式
的方程
因式
分解法 一般步骤:(1)将方程的右边各项移到左边,使右边为0;(2)将
方程左边分解为两个一次因式的积;(3)令每个因式为0,得到两
个一元一次方程;(4)解这两个一元一次方程,它们的解就是原方
程的解
配方法 用配方法解一元二次方程的一般步骤:(1)化二次项系数为1;
(2)将含未知数的项保留在方程左边,常数项移到方程右边;
(3)两边同时加上一次项系数④ 的平方;(4)将方程化
成(x+a)2=b的形式;(5)若b≥0,则可以运用直接开平方法
求出方程的解;若b<0,则原方程无解
公式法 一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是⑤
用公式法解一元二次方程的步骤:(1)将方程化为一元二次方程的
一般形式,确定a,b,c的值,求出b2-4ac的值;(2)若b2-
4ac≥0,则运用求根公式,求出方程的解;若b2-4ac<0,则原方
程无解
一半
x=
根的判别式:
关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式是⑥
(1)b2-4ac>0⇔一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个⑦
的实数根
(2)b2-4ac=0⇔一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个⑧ 的
实数根
(3)b2-4ac<0⇔一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)⑨ 实数根
b2-4ac
不相等
相等
没有
◆温馨提示:如果说一元二次方程有实数根,那么应该包括有两个不相等的实数
根或有两个相等的实数根两种情况,此时b2-4ac≥0,切勿丢掉等号.
根与系数的关系:若一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根是
x1,x2,则x1+x2= ⑩ - ,x1x2=⑪ (课程标准调整为考查内容)
-
一元二次方程及应用:
根与系数的关系:
◆名师点拨:1.运用根与系数的关系时必须注意两个条件:(1)方程必须是一
元二次方程,即二次项系数a≠0;(2)方程有实数根,即Δ≥0.因此,解题时
要注意分析题中隐含条件Δ≥0和a≠0.
2. 已知一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根为x1,x2,则求含有x1,x2
的代数式的值时,其方法是把含x1,x2的代数式通过转化,变为用x1+x2,x1x2
的代数式进行表示,然后再整体代入求出代数式的值.解决此类问题时经常要运
用到以下代数式及变形:
(1) + =(x1+x2)2-2x1x2;(2) + = ;(3)(x1+a)
(x2+a)=x1x2+a(x1+x2)+a2;(4)|x1-x2|= =
.
【随手一练1】如果x1,x2是一元二次方程x2-3x+2=0的两个实数根,那么
+ 的值是( B )
A. 7 B. 5
C. 3 D. 1
B
实际应用:
列一元二次方程解应用题的步骤:审、设、列、解、验、答
常见类型:平均增长率(下降率)问题1.增长率= ×100%2.增长前的量×(1+增长率)增长次数=增长后的量下降前的量×(1-下降率)下降次数=下降后的量利润问题“每每模型”
进价a元、原售价
b元、销量m件、
利润w元,销量随售价提高(降低)d元而减少(增加)c件 设售价
为x元 x-a 提价:c (x-a)m-c =w
降价:c (x-a)m+c =w
已知条件
所设未知数
每件利润
销量变化量
总关系式
进价a元、原售价b元、销量m件、利润w元,销量随售价提高(降低)d元而减少(增加)c件 设提(降)
价y元 提价:b+
y-a (b+y-a)m
- =w
降价:
b-y-a (b-y-a)m
+ =w
已知条件
所设未知数
每件利润
销量变化量
总关系式
面积问题:
矩形ABCD的长为a,宽为b,空白部分的宽均为x
(1)如图①所示,S阴影=(a-2x)(b-2x)
(2)如图②所示,S阴影=(a-x)(b-x)
(3)如图③所示,矩形空白部分经平移与图②一样,S阴影=(a-x)(b-x)
一元二次方程及应用实际应用:
常见类型:
面积问题
握手与互送名片模型(比赛问题)握手总次数= (n为人数)(单循环
比赛)名片总数=n(n-1)(n为人数)(双循环比赛)
验根:1.检验方程的根是否正确
2.检验方程的根是否符合题意,不符合题意的根要舍去
注:不符合实际情况的根也应舍去
【随手一练2】(2023·济南槐荫区二模)如图所示,在一个长为15 m,宽为10 m
的矩形场地内修筑两条等宽的道路,剩余部分为绿化用地,如果绿化用地的面积
为104 m2,那么道路的宽为 m.
2
1 一元二次方程的解法
一元二次方程的解法有直接开平方法、配方法、公式法和因式分解法.这四
种解法各有自己的特点,如果观察不出它们的特点,找不出最恰当的解法,就会
使解题过程太繁琐以致出错.解决这一问题的关键是:首先理解并记住各种解法
适合的类型,其次理解并记住各种解法的选取顺序.具体如下:
(1)若方程符合a(x-n)2=m(ma≥0,a≠0)的形式,用直接开平
方法解方程比较简单;对于一元二次方程的一般形式ax2+bx+c=0(a≠0)而
言,当b=0时,用直接开平方法求解较好.
(2)一般方程ax2+bx+c=0(a≠0),当c=0时,用因式分解法比较
简单.
(3)一般方程ax2+bx+c=0(a≠0),当a,b,c不缺项且不易分解因
式时,一般采用公式法.
(4)配方法也是一种重要的解题方法,当二次项系数为1,一次项系数为偶
数时,用该法比较简单.
(5)对于复杂的一元二次方程,一般不急于化为一般形式,应观察其特
点,看能否用直接开平方法或因式分解法;若不能,再化为一般形式求解.
【例1】(2024·泰安肥城一模)用配方法解一元二次方程:2x2+3x-3=0.
【自主解答】
解:2x2+3x-3=0,x2+ x= ,x2+ x+ = + ,x+ = ,
x+ =± ,所以x1= ,x2= .
【变式训练1】 运算能力(2024·淄博高青一模)解方程:x2-14x+21=0.
解:由题知,a=1,b=-14,c=21,所以Δ=(-14)2-4×1×21=112>0,
所以x= ,故x1=7+2 ,x2=7-2 .
2 一元二次方程根与系数的关系与 根的判别式
(1)利用根的判别式解题,通常将方程化为一般形式ax2+bx+c=0
(a≠0),计算出b2-4ac的值,然后根据根的情况建立方程或不等式求解.
(2)利用根与系数的关系解题,常见的变形有 + = , +
=(x1+x2)2-2x1x2,|x1-x2|= 等.
易错警示:解题时不能忽视“b2-4ac≥0”这一隐含条件.
【例2】 推理能力(2024·淄博博山区一模)已知关于x的一元二次方程x2-
(2m-1)x-3m2+m=0.
(1)求证:无论m为何值,方程总有实数根.
解:(1)证明:∵Δ=[-(2m-1)]2-4×1×(-3m2+m)
=4m2-4m+1+12m2-4m=16m2-8m+1=(4m-1)2≥0,
∴无论m为何值,方程总有实数根.
(2)若x1,x2是方程的两个实数根,且 + =- ,求m的值.
解:(2)由题意知,x1+x2=2m-1,x1x2=-3m2+m.
∵ + = = -2=- ,
∴ -2=- ,整理,得5m2-7m+2=0,
解得m=1或m= .
【自主解答】
【变式训练2】(2023·河南中考)关于x的一元二次方程x2+mx-8=0的根的情
况是( A )
A. 有两个不相等的实数根
B. 有两个相等的实数根
C. 只有一个实数根
D. 没有实数根
A
【例3】(2023·东营中考)如图所示,老李想用长为70 m的栅栏,再借助房屋的
外墙(外墙足够长)围成一个矩形羊圈ABCD,并在边BC上留一个2 m宽的门
(建在EF处,另用其他材料).
(1)当羊圈的长和宽分别为多少米时,能围成一个面积为640 m2的羊圈?
(2)羊圈的面积能达到650 m2吗?如果能,请你给出设计方案;如果不能,请
说明理由.
3 一元二次方程的实际应用
【自主解答】
解:(1)设矩形ABCD的边AB=x m,则边BC=70-2x+2=(72-2x)m.
根据题意,得x(72-2x)=640,
化简,得 x2-36x+320=0.解得 x1=16,x2=20.
当x=16时,72-2x=40;当x=20时,72-2x=32.
答:当羊圈的长为40 m,宽为16 m或长为32 m,宽为20 m时,能围成一个面积
为640 m2 的羊圈.
(2)不能,理由:由题意,得x(72-2x)=650.
化简,得 x2-36x+325=0,Δ=(-36)2-4×325=-4<0,
∴一元二次方程没有实数根.∴羊圈的面积不能达到 650 m2.
【变式训练3】(2024·泰安二模)公安交警部门提醒市民,骑车出行必须严格遵
守“一盔一带”的规定.某头盔经销商统计了某品牌头盔4月份到6月份的销量,
该品牌头盔4月份销售150个,6月份销售216个,且从4月份到6月份销售量的月增
长率相同.
(1)求该品牌头盔销售量的月增长率.
解:(1)设该品牌头盔销售量的月增长率为x,依题意,得150(1+x)2=216,
解得x1=0.2=20%,x2=-2.2(不合题意,舍去).
答:该品牌头盔销售量的月增长率为20%.
(2)若此种头盔的进价为30元/个,测算在市场中,当售价为40元/个时,月销售
量为600个,若在此基础上售价每上涨1元/个,则月销售量将减少10个,为使月
销售利润达到10 000元,而且尽可能让顾客得到实惠,则该品牌头盔的实际售价
应定为多少元/个?
依题意,得(y-30)[600-10(y-40)]=10 000,
整理,得y2-130y+4 000=0,
解得y1=80(不合题意,舍去),y2=50,
答:该品牌头盔的实际售价应定为50元/个.
解:(2)设该品牌头盔的实际售价为y元/个,
一元二次方程的解法
1. (2022·临沂中考,8,3分)方程x2-2x-24=0的根是( B )
A. x1=6,x2=4 B. x1=6,x2=-4
C. x1=-6,x2=4 D. x1=-6,x2=-4
2. (2021·潍坊中考,4,3分)若菱形两条对角线的长度是方程x2-6x+8=0的
两根,则该菱形的边长为( A )
A. B. 4 C. 2 D. 5
B
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3. (2024·滨州中考,18,4分)解方程:x2-4x=0.
解:∵x2-4x=0,∴x(x-4)=0,∴x=0或x-4=0,∴x1=0,x2=4.
一元二次方程根与系数的关系与根
的判别式
4. (2021·烟台中考,9,3分)已知关于x的一元二次方程x2-mnx+m+n=
0,其中m,n在数轴上的对应点如图所示,则这个方程的根的情况是( A )
A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 没有实数根 D. 无法确定
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5. (2024·泰安中考,7,4分)关于x的一元二次方程2x2-3x+k=0有实数
根,则实数k的取值范围是( B )
A. k< B. k≤
C. k≥ D. k<-
6. (2023·菏泽中考,6,3分)一元二次方程x2+3x-1=0的两根为x1,x2,则
+ 的值为( C )
A. B. -3 C. 3 D. -
B
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
7. (2024·山东中考,13,3分)若关于x的方程4x2-2x+m=0有两个相等的实
数根,则m的值为 .
8. (2024·烟台中考,13,3分)若一元二次方程2x2-4x-1=0的两根为m,
n,则3m2-4m+n2的值为 .
6
9. (2022·日照中考,15,3分)关于x的一元二次方程2x2+4mx+m=0有两个
不同的实数根x1,x2,且 + = ,则m= .
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
一元二次方程的实际应用
10. 几何直观(2022·德州中考,22,12分)如图所示,某小区矩形绿地的长、
宽分别为35 m,15 m.现计划对其进行扩充,将绿地的长、宽增加相同的长度
后,得到一个新的矩形绿地.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
(1)若扩充后的矩形绿地面积为800 m2,求新的矩形绿地的长与宽.
解:(1)设将绿地的长、宽增加x m,则新的矩形绿地的长为(35+x)m,宽
为(15+x)m,根据题意,得(35+x)(15+x)=800,整理,得x2+50x
-275=0.
解得x1=5,x2=-55(不符合题意,舍去),
∴35+x=40,15+x=20.
答:新的矩形绿地的长为40 m,宽为20 m.
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5
6
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8
9
10
(2)扩充后,实地测量发现新的矩形绿地的长宽之比为5∶3.求新的矩形绿
地面积.
解:(2)设将绿地的长、宽增加y m,则新的矩形绿地的长为(35+y)m,宽
为(15+y)m,
根据题意,得(35+y)∶(15+y)=5∶3,
即3(35+y)=5(15+y),解得y=15.
∴(35+y)(15+y)=1 500.
答:新的矩形绿地面积为1 500 m2.
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10
$$