内容正文:
专题02 换元法和配方法的应用
解一元二次方程的方法
基本思路
通过“降次”,将一元二次方程转化为两个一元一次方程,分别解两个一元一次方程,得到的两个解就是原方程的解.
特征
步骤
解法
直接开平方法
形如ax2=b(a≠0)的一元二次方程
1)方程两边同时除以a,得x2=
2)两边分别开方得x1=,x= -
配方法
可配成
(mx+a) 2=b
形式的
一元二次方程
1)移项:使方程左边为二次项与一次项,右边为常数项;
2)二次项系数化为1:方程两边都除以二次项系数;
3)配方:方程两边都加上一次项系数一般的平方,把方程化为 (mx+a)2=b(b≥0)的形式;
4)求解:判断右边等式符号,开平方并求解.
【注意】:①当b <0时,方程无解
②当b≥0时,方程的根是x=
因式分解法
可化成
(ax+b)(cx+d)=0形式的
一元二次方程
1)将方程右边的各项移到方程左边,使方程右边为0;
2)将方程左边分解为两个一次因式相乘的形式;
3)令每个因式分别为零,得到两个一元一次方程;
4)求解.
口诀:右化零,左分解,两因式,各求解.
公式法
适用所有
一元二次方程
1)把方程化为一般形式,确定a、b、c的值(若系数是分数通常将其化为整数,方便计算);
2)求出b2-4ac的值,根据其值的情况确定一元二次方程是否有解;
3)如果b2-4ac≥0, 将a、b、c的值代入求根公式:;
4)最后求出x1,x2。
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解法选择:
1)当a=1,b为偶数,c≠0时,首选配方法;
2)当b=0时,首选直接开平方法;
3)当c=0时,可选因式分解法或配方法;
4)当a=1,b≠0,c≠0时,可选配方法或因式分解法;
5)当a≠1,b≠0,c≠0时,可选公式法或因式分解法.
根的判别式
一般地,式子叫做一元二次方程 根的判别式,通常.
根的情况与判别式的关系
>0
方程有两个不相等的实根:
=0
方程有两个相等的实根:
<0
方程无实根
压轴题型一:换元法的应用
√满分技法
换元法的目的主要是将题目中的较为复杂的式子通过换字母的方式进行简化,以达到降次的方式,进行降次后式子求解即可。
1.(24-25九年级上·江苏无锡·期末)一元二次方程的两根分别为,1,则方程的两根分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】本题考查了解一元二次方程,熟练掌握换元法是解题关键.令,则所求的方程可转化为方程,从而可得,,将代入计算即可得.
【详解】解:令,
则方程可转化为方程,
∵一元二次方程的两根分别为,1,
∴方程的两根分别为,1,
∴,,
即,,
∴,,
即方程的两根分别为,,
故选:D.
2.(24-25九年级上·四川内江·期中)若关于x的一元二次方程有一根为,则一元二次方程必有一根为( )
A.2022 B.2023 C.2024 D.2025
【答案】B
【分析】本题考查换元法解一元二次方程,根据题意,得到必有一根为,进而求出的值即可.
【详解】解:,整理,得:,
∵关于x的一元二次方程有一根为,
∴方程必有一根为,即:,
故选B.
3.(24-25九年级上·江苏南通·期中)解方程时,若设,则原方程可化为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了换元法解一元二次方程,熟练运用完全平方公式是解题的关键.
先将原方程根据完全平方公式变形,然后用换元即可解答.
【详解】解:,
∴,
设,则,
整理得:.
故选B.
4.(24-25九年级上·安徽阜阳·阶段练习)已知实数x满足,则代数式的值是( )
A.7 B. C.7或 D.或3
【答案】A
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,代数式求值.熟练掌握换元法解一元二次方程,代数式求值是解题的关键.
设,,则,可求满足要求解为,然后代值求解即可.
【详解】解:设,,
∴,
,
解得,(舍去)或,
∴,
故选:A.
5.(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)关于x的方程(m,h,k均为常数,)的解是,,则方程的解是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】本题考查换元法求一元二次方程的解,令,对于关于的一元二次方程的解为,,则或,然后解两个一次方程即可.
【详解】解:∵方程(m,h,k均为常数,)的解是,,
令,
∴对于关于的一元二次方程的解为,,
即或,
即,,
∴关于的一元二次方程的解是,.
故选:C.
6.(24-25九年级上·甘肃定西·阶段练习)如果让你去解方程,相信你一定可以很容易地完成,那么对于方程,我们应该如何去解呢?我们不防将看成一个整体,设,则原方程可化为.①
解得.
当y=1时,,,.
当y=4时,,,.
即该方程的根为.
问题:
(1)在由原方程得到①的过程中,利用 达到降次的目的,表现了 的数学思想;
(2)解方程.
【答案】(1)换元,转化
(2)
【分析】本题考查解一元二次方程,解答本题的关键是明确题意,会用换元法解方程.
(1)换元法的目的是降次;
(2)利用换元法解决问题.
【详解】(1)解: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,表现了转化的数学思想;
故答案为:换元,转化;
(2)解:设,那么原方程可化为,
则,
所以,,
∴,
解得,.
7.(24-25九年级上·四川乐山·期中)材料:为解方程,可设,于是原方程可化为,解得,.当时,不合题意舍去;当时,,解得,,故原方程的根为:,.
请你参照材料给出的解题方法,解下列方程:
(1);
(2).
【答案】(1)原方程的根为;
(2)故原方程的根为.
【分析】本题主要考查了换元法解一元二次方程和分式方程等知识点,
(1)设,把原方程化为一元二次方程,解方程得到答案;
(2)设,把原方程化为简单的分式方程,解方程即可;
熟练掌握通过阅读掌握换元法的一般步骤是解决此题的关键.
【详解】(1)解:设,原方程可化为,
解得,
当时,,即,
∵,
∴方程无解,
当时,,即,
解得,,
故原方程的根为;
(2)解:设,原方程可化为,即,
解得,
当时,,
解得,经检验是原方程的解,
当,时,,
解得,经检验是原方程的解,
故原方程的根为.
8.(24-25九年级上·广西南宁·期中)阅读并填空:为解方程,我们可以将视为一个整体,然后设,原方程化为______①
解得______.
当时,.
当时,.
原方程的解为.
在由原方程得到方程①的过程中,利用换元法达到了降次的目的,体现了“降次”和“整体”的数学思想.
请你利用上述材料中的方法解方程:.
【答案】;或;
【分析】本题主要考查了换元法和因式分解法解一元二次方程,先根据题意填空,再设,最后仿照题干过程解方程即可.
【详解】解:设,原方程化为①,
∴,
解得或.
当时,,
∴,
;
当时,,
∴,
;
原方程的解为.
设,则原方程可化为,
∴,
∴或,
当时,,此时方程无解;
当时,,
∴,
.
9.(24-25九年级上·广东佛山·期中)阅读下列材料:
已知实数、满足,试求的值.
解:设,则原方程可化为,即;
解得.
,
.
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.根据以上阅读材料为内容,解决下列问题:
(1)若四个连续正整数的积为,直接写出这四个连续的正整数为 .
(2)已知实数、满足,求的值.
(3)解方程.
【答案】(1),,,
(2)
(3)
【分析】本题考查了解一元二次方程,多项式的乘法,平方差公式与求方程的解;
(1)根据题意设最小数为,列出关系式,进而利用换元法即可求解.
(2)设.由已知等式得出,结合可得答案;
(3)设,则,可得,求出的值,再根据绝对值的性质得出答案.
【详解】(1)解:设最小数为,则,
即:,
设,则,
,,
为正整数,
,
,舍去,
这四个整数为,,,.
故答案为:,,,.
(2)设.
,
,
,
,
,
;
(3),
,
设,则,
,
或,
,,
或,
∴.
10.(24-25九年级上·山西太原·期中)阅读与思考:下面是一篇数学小论文中的一部分,请认真阅读并完成相应的任务.
一元二次方程的新解法
对于任意的一元二次方程.都可以用配方法将原方程转化为(,为常数)的形式,当时.两边开平方即可求出原方程的解.
下面我们讨论一种新解法——消去未知数的一次项,将原方程转化为可以开平方的形式.
【特例分析】以一元二次方程为例,
设(为常数),
则原方程化为,①
整理,得,②
即,③
为使方程③不含的一次项,令,
此时,则,
所以,方程③化为,
解,得,,
所以,________,________.
【类比推广】按这种思路,可以求解任意一元二次方程,还能推导出求根公式.
……
任务:
(1)直接写出材料中“特例分析”部分方程的解________,________;
(2)按照材料中“特例分析”的方法,求解一元二次方程.
【答案】(1),
(2),
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程.
(1)利用和的值写出和的值即可;
(2)设,原方程化为,整理得,令得到,再计算出,关于y的方程化为,利用直接开平方法解方程,然后计算出对应的x的值即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴;,
故答案为:,;
(2)解:设(为常数),
则原方程化为,①
整理,得,②
即,③
为使方程③不含的一次项,令,
此时,则,
所以,方程③化为,
解得,,
所以,,.
压轴题型二:配方法的应用
√满分技法
配方法主要是将式子进行配方法的形式化成平方+式子或数字的形式,比如求最值和比较大小等。
11.(24-25九年级上·全国·期中)如果将方程配方成的形式,则的值为( )
A. B.10 C.5 D.9
【答案】A
【分析】本题考查了配方法的应用,先移项,再添项配方得到,求出,,再代入求出答案即可.
【详解】解:,
移项,得,
配方,得,
,
所以,,
∴.
故选:A.
12.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)设,,其中a为实数,则M与N的大小关系是( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】A
【分析】利用作差法,用完全平方公式,得,结合非负性解答即可.
本题考查了大小比较,完全平方公式的应用,熟练掌握公式是解题的关键.
【详解】解:根据题意,得,,
故
.
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
13.(2023·河北石家庄·一模)已知,,下列结论正确的是( )
A.的最大值是0 B.的最小值是
C.当时,为正数 D.当时,为负数
【答案】B
【详解】本题考查整式加减运算,配方法的应用.熟练掌握合并同类项,以及配方法,是解题的关键利用配方法表示出,以及时,用含的式子表示出,确定的符号,进行判断即可.
【分析】解:∵,,
∴
;
∴当时,有最小值;
当时,即:,
∴,
∴,
∴,即是非正数;
故选项错误,不符合题意,选项正确,符合题意;
故选B.
14.(2024·山东东营·中考真题)用配方法解一元二次方程时,将它转化为的形式,则的值为( )
A. B.2024 C. D.1
【答案】D
【分析】本题主要考查了配方法解一元二次方程.熟练掌握配方法步骤,是解出本题的关键.
用配方法把移项,配方,化为,即可.
【详解】解:∵,
移项得,,
配方得,,
即,
∴,,
∴.
故选:D.
15.(23-24九年级上·福建厦门·期末)已知点,点,下列关于点与点的位置关系说法正确的是( )
A.点在点的右边
B.点在点的左边
C.点与点有可能重合
D.点与点的位置关系无法确定
【答案】A
【分析】本题考查平面直角坐标系中点的坐标特征,配方法的应用;熟练掌握配方法的应用是解题的关键;根据题意,点,点,两点纵坐标相等,得是平行于轴的一条直线,点与点根据横坐标大小即可确定左右的位置,再由作差法得到,这个式子正负情况,从而得到答案.
【详解】解:点,点,两点纵坐标相等,
是平行于轴的一条直线,
,
点在点的右边,
故选:A.
16.(24-25八年级上·重庆渝北·期末)阅读下列材料:
通过小学的学习我们知道,分数可分为“真分数”和“假分数”,而假分数都可化为带分数,如:.
我们定义:在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”.
如,,,,这样的分式就是假分式;
再如:这样的分式就是真分式.
类似的,假分式也可以化为带分式(即:整式与真分式的和的形式).
如:;,
解答下列问题:
(1)分式是 分式(填“真”或“假”);
(2)将假分式写成真分式带和的形式;
(3)若分式的值为正数,求的取值范围.
【答案】(1)真
(2)
(3)
【分析】本题考查了分式的定义及性质,配方法的应用,理解题意是解题的关键.
()根据“真分式”的定义即可判断;
()根据示例解答即可;
()利用配方法可得分子是正数,进而得到分母为正数,据此解答即可求解;
【详解】(1)解:分式是真分式,
故答案为:真;
(2)解:;
(3)解:,
∵,且分式的值为正数,
∴,
∴,
∴的取值范围为.
17.(24-25八年级上·河南南阳·期中)【方法学习】
把一个二次式通过添项或拆项的方法得到完全平方式,再利用“”这一性质解决问题,这种解题方法叫做配方法.配方法在今后的学习中有着广泛的应用.
例如:求的最小值.
解:,
∵,
∴,所以当时,即当时,有最小值,最小值为1.
【问题解决】
(1)当为何值时,代数式有最小值,最小值为多少?
(2)如图,是一组邻边长分别为,的长方形,其面积为;图是边长为的正方形,面积为,,请比较与的大小,并说明理由.
【答案】(1)时,代数式有最小值,最小值为
(2)当时,;当时,
【分析】()利用配方法解答即可求解;
()利用长方形和正方形的面积公式分别表示出,进而求出,最后根据的值判断即可求解;
本题考查了配方法,整式的运算,掌握配方法是解题的关键.
【详解】(1)解:,
∵,
∴,
∴当,即时,代数式有最小值,最小值为;
(2)解:由题意得,,,
∴,
当时,,即,
∴当时,;
当时,,即,
∴当时,;
综上所述,当时,;当时,.
18.(24-25九年级上·广西桂林·期末)综合与实践
【方法研究】配方法是数学中重要的一种思想方法,配方法是指将一个式子的某部分通过恒等变形化为完全平方式或几个完全平方式的和的方法.利用配方法可求一元二次方程的根,也可以求代数式的最值等.
例:求代数式的最小值.
解:原式.
,
,
的最小值为3.
【方法应用】
(1)仿照例题,用配方法求代数式的最小值.
【问题迁移】
(2)若,求,.
【拓展应用】
(3)如图,这是加菲尔德证明勾股定理的一个图形,其中,,是和的三边长.根据勾股定理,可得,我们把关于的一元二次方程,称为“勾系一元二次方程”,已知代数式的最小值是“勾系一元二次方程”的一个根,且,试求四边形的周长.
【答案】(1);(2),;(3)
【分析】本题考查了配方法的应用,解题关键是熟练掌握配方法,根据题目给出的方法进行求解;
(1)按照例题给出的方法计算即可;
(2)按照题目给出的方法配方,再根据非负数的性质求出字母的值即可;
(3)根据“勾系一元二次方程”的定义得出一元二次方程各系数的关系,再利用配方法求解即可.
【详解】解:(1),
,
,
的最小值为;
(2),
,
,
,
,,
,,
,;
(3)由(1)的最小值是“勾系一元二次方程”的一个根,
,
,
,,
,
∴,
∴,
∴(负值舍去),,
四边形的周长为.
19.(24-25九年级上·新疆喀什·期末)阅读下面的材料:
我们可以用配方法求一个二次三项式的最大值或最小值,例如:求代数式的最小值.方法如下:
,
由,得;
代数式的最小值是4.
请仿照上述方法,求代数式的最小值.
【答案】
【分析】本题考查的是配方法的应用和偶次方的非负性,掌握配方法的一般步骤、偶次方的非负性是解题的关键.仿照阅读材料、利用配方法把原式化为完全平方式与一个数的和的形式,根据偶次方的非负性解答.
【详解】解:
,
∴代数式的最小值是.
20.(2024九年级上·全国·专题练习)我们已经学习了利用配方法解一元二次方程,其实配方法还有其他重要应用.
例如:已知可取任何实数,试求二次三项式的最小值.
解:
无论取何实数,都有,
,即的最小值为2.
试利用配方法解决下列问题:
(1)直接写出的最小值 ;
(2)比较代数式与的大小,并说明理由;
(3)如图,在四边形中,.若,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了配方法的应用,利用配方法把二次式变形为一个完全平方式和常数的和是解题的关键.
(1)原式配方后得到,然后利用完全平方式的非负性即可得出答案;
(2)将两式相减后利用配方法即可判断;
(3)利用,由可得,代入后配方得,于是得解.
【详解】(1)解:,
无论取何实数,都有,
,即的最小值为,
故答案为:;
(2)解:,
;
(3)解:四边形的面积为:
,
四边形面积的最大值为.
1.(24-25九年级上·安徽阜阳·阶段练习)若,则代数式的值为 .
【答案】
【分析】此题考查利用换元法解一元二次方程,设,将原方程变为求解即可.
【详解】解:设,则方程为,
即,
解得,(舍去),
则,
故答案为:.
2.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)若一元二次方程的两根为,,则方程的两根为 .
【答案】,
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,找出要变形的项是解题的关键.
先对所求代数式变形,然后运用换元法求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵一元二次方程的两根为,,
∴或,
∴,.
故答案为:,.
3.(24-25九年级上·云南玉溪·期末)已知方程的解是,,则方程的解 .
【答案】,
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,设,则方程化为,利用方程的解是,得到,,然后分别计算对应的x的值可确定方程的解.
【详解】解:设,则方程化为,
∵方程的解是,,
∴方程为的解是,,
当时,,解得;
当时,,解得,
∴方程的解是,.
故答案为:,.
4.(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)若实数a、b满足,则 .
【答案】2
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,关键是把看成一个整体来计算,即换元法思想.
将看作一个整体,然后用换元法解方程即可.
【详解】解:设,则有:
,
解得,;
,
故.
故答案为:2.
5.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)已知关于的一元二次方程的两根分别为,,则关于方程的两根分别为 .
【答案】,
【分析】本题考查了一元二次方程的同解问题,理解方程的解,掌握解法是解题的关键.根据题意将关于方程变形为即可得到或,即可求解.
【详解】解:由得
,
一元二次方程的两根分别为,,
或,
,;
故答案为:,.
6.(24-25九年级上·全国·课后作业)如果,则的值是 .
【答案】或
【分析】本题考查了解分式方程.熟练掌握换元法解方程,解分式方程检验,是解决问题的关键.
设,原方程化为,用求根公式解得,换回,检验,即得.
【详解】解:∵,
设,则,
∵,
∴,
∴,
经检验适合原方程,
∴,,
故答案为:或.
7.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)若实数,满足,求的值为 .
【答案】3
【分析】本题考查的是解一元二次方程,掌握整体代换思想是解题关键.将看成一个整体,令,转换成一个关于的一元二次方程,利用因式分解法求出的值,再结合平方的非负性,即可得到答案.
【详解】解:令,
,
,
,
,
或,
或,
,
,即,
故答案为:3
8.(23-24八年级下·安徽六安·期末)已知实数,满足,试求的值.
解:设,原方程可化为,即,解得.
∵,∴.上面的这种方法称为“换元法”.
请根据以上阅读材料,解决问题.
(1)若实数,满足,则的值为 .
(2)若一元二次方程的两根分别为,3,则方程的根是 .
【答案】
【分析】本题考查解一元二次方程,掌握换元法是解题的关键:
(1)设,将,转化为,求出的值,进而求出的值即可;
(2)根据题意,得到,解方程即可.
【详解】解:(1)设,则:,
∵,
∴,
解得:(舍去)或,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)∵一元二次方程的两根分别为,3,
∴则方程的根为或(舍去),
∴,
解得:;
经检验,是原方程的解;
故答案为:.
9.(23-24八年级下·上海浦东新·期末)用换元法解方程中,如果设,那么将原方程变形后表示为一元二次方程一般形式是 .
【答案】
【分析】本题考查了整体换元法、去分母将分式方程化为整式方程,正确代入以及去分母是解题关键.
将原分式方程中的全部换成y,最后去分母化成整式方程即可.
【详解】解:设,则原方程为,
整理得,
故答案为:.
10.(23-24九年级上·河南鹤壁·期末)已知实数满足,试求的值.
解:设.
原方程可化为,即,解得.
∵.
上面的这种方法称为“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),则能使复杂问题简单化.请根据以上阅读材料,解决问题.
已知实数满足,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了解一元二次方程,根据换元法解一元二次方程是解题的关键.令,则原方程为,结合可得答案.
【详解】解:令;
则原方程为;
解得:或;
∵;
∴;
∴;
故答案为:.
1
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$$
专题02 换元法和配方法的应用
解一元二次方程的方法
基本思路
通过“降次”,将一元二次方程转化为两个一元一次方程,分别解两个一元一次方程,得到的两个解就是原方程的解.
特征
步骤
解法
直接开平方法
形如ax2=b(a≠0)的一元二次方程
1)方程两边同时除以a,得x2=
2)两边分别开方得x1=,x= -
配方法
可配成
(mx+a) 2=b
形式的
一元二次方程
1)移项:使方程左边为二次项与一次项,右边为常数项;
2)二次项系数化为1:方程两边都除以二次项系数;
3)配方:方程两边都加上一次项系数一般的平方,把方程化为 (mx+a)2=b(b≥0)的形式;
4)求解:判断右边等式符号,开平方并求解.
【注意】:①当b <0时,方程无解
②当b≥0时,方程的根是x=
因式分解法
可化成
(ax+b)(cx+d)=0形式的
一元二次方程
1)将方程右边的各项移到方程左边,使方程右边为0;
2)将方程左边分解为两个一次因式相乘的形式;
3)令每个因式分别为零,得到两个一元一次方程;
4)求解.
口诀:右化零,左分解,两因式,各求解.
公式法
适用所有
一元二次方程
1)把方程化为一般形式,确定a、b、c的值(若系数是分数通常将其化为整数,方便计算);
2)求出b2-4ac的值,根据其值的情况确定一元二次方程是否有解;
3)如果b2-4ac≥0, 将a、b、c的值代入求根公式:;
4)最后求出x1,x2。
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解法选择:
1)当a=1,b为偶数,c≠0时,首选配方法;
2)当b=0时,首选直接开平方法;
3)当c=0时,可选因式分解法或配方法;
4)当a=1,b≠0,c≠0时,可选配方法或因式分解法;
5)当a≠1,b≠0,c≠0时,可选公式法或因式分解法.
根的判别式
一般地,式子叫做一元二次方程 根的判别式,通常.
根的情况与判别式的关系
>0
方程有两个不相等的实根:
=0
方程有两个相等的实根:
<0
方程无实根
压轴题型一:换元法的应用
√满分技法
换元法的目的主要是将题目中的较为复杂的式子通过换字母的方式进行简化,以达到降次的方式,进行降次后式子求解即可。
1.(24-25九年级上·江苏无锡·期末)一元二次方程的两根分别为,1,则方程的两根分别为( )
A., B.,
C., D.,
2.(24-25九年级上·四川内江·期中)若关于x的一元二次方程有一根为,则一元二次方程必有一根为( )
A.2022 B.2023 C.2024 D.2025
3.(24-25九年级上·江苏南通·期中)解方程时,若设,则原方程可化为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25九年级上·安徽阜阳·阶段练习)已知实数x满足,则代数式的值是( )
A.7 B. C.7或 D.或3
5.(24-25九年级上·江苏无锡·阶段练习)关于x的方程(m,h,k均为常数,)的解是,,则方程的解是( )
A., B.,
C., D.,
6.(24-25九年级上·甘肃定西·阶段练习)如果让你去解方程,相信你一定可以很容易地完成,那么对于方程,我们应该如何去解呢?我们不防将看成一个整体,设,则原方程可化为.①
解得.
当y=1时,,,.
当y=4时,,,.
即该方程的根为.
问题:
(1)在由原方程得到①的过程中,利用 达到降次的目的,表现了 的数学思想;
(2)解方程.
7.(24-25九年级上·四川乐山·期中)材料:为解方程,可设,于是原方程可化为,解得,.当时,不合题意舍去;当时,,解得,,故原方程的根为:,.
请你参照材料给出的解题方法,解下列方程:
(1);
(2).
8.(24-25九年级上·广西南宁·期中)阅读并填空:为解方程,我们可以将视为一个整体,然后设,原方程化为______①
解得______.
当时,.
当时,.
原方程的解为.
在由原方程得到方程①的过程中,利用换元法达到了降次的目的,体现了“降次”和“整体”的数学思想.
请你利用上述材料中的方法解方程:.
9.(24-25九年级上·广东佛山·期中)阅读下列材料:
已知实数、满足,试求的值.
解:设,则原方程可化为,即;
解得.
,
.
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.根据以上阅读材料为内容,解决下列问题:
(1)若四个连续正整数的积为,直接写出这四个连续的正整数为 .
(2)已知实数、满足,求的值.
(3)解方程.
10.(24-25九年级上·山西太原·期中)阅读与思考:下面是一篇数学小论文中的一部分,请认真阅读并完成相应的任务.
一元二次方程的新解法
对于任意的一元二次方程.都可以用配方法将原方程转化为(,为常数)的形式,当时.两边开平方即可求出原方程的解.
下面我们讨论一种新解法——消去未知数的一次项,将原方程转化为可以开平方的形式.
【特例分析】以一元二次方程为例,
设(为常数),
则原方程化为,①
整理,得,②
即,③
为使方程③不含的一次项,令,
此时,则,
所以,方程③化为,
解,得,,
所以,________,________.
【类比推广】按这种思路,可以求解任意一元二次方程,还能推导出求根公式.
……
任务:
(1)直接写出材料中“特例分析”部分方程的解________,________;
(2)按照材料中“特例分析”的方法,求解一元二次方程.
压轴题型二:配方法的应用
√满分技法
配方法主要是将式子进行配方法的形式化成平方+式子或数字的形式,比如求最值和比较大小等。
11.(24-25九年级上·全国·期中)如果将方程配方成的形式,则的值为( )
A. B.10 C.5 D.9
12.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)设,,其中a为实数,则M与N的大小关系是( )
A. B. C. D.不能确定
13.(2023·河北石家庄·一模)已知,,下列结论正确的是( )
A.的最大值是0 B.的最小值是
C.当时,为正数 D.当时,为负数
14.(2024·山东东营·中考真题)用配方法解一元二次方程时,将它转化为的形式,则的值为( )
A. B.2024 C. D.1
15.(23-24九年级上·福建厦门·期末)已知点,点,下列关于点与点的位置关系说法正确的是( )
A.点在点的右边
B.点在点的左边
C.点与点有可能重合
D.点与点的位置关系无法确定
16.(24-25八年级上·重庆渝北·期末)阅读下列材料:
通过小学的学习我们知道,分数可分为“真分数”和“假分数”,而假分数都可化为带分数,如:.
我们定义:在分式中,对于只含有一个字母的分式,当分子的次数大于或等于分母的次数时,我们称之为“假分式”;当分子的次数小于分母的次数时,我们称之为“真分式”.
如,,,,这样的分式就是假分式;
再如:这样的分式就是真分式.
类似的,假分式也可以化为带分式(即:整式与真分式的和的形式).
如:;,
解答下列问题:
(1)分式是 分式(填“真”或“假”);
(2)将假分式写成真分式带和的形式;
(3)若分式的值为正数,求的取值范围.
17.(24-25八年级上·河南南阳·期中)【方法学习】
把一个二次式通过添项或拆项的方法得到完全平方式,再利用“”这一性质解决问题,这种解题方法叫做配方法.配方法在今后的学习中有着广泛的应用.
例如:求的最小值.
解:,
∵,
∴,所以当时,即当时,有最小值,最小值为1.
【问题解决】
(1)当为何值时,代数式有最小值,最小值为多少?
(2)如图,是一组邻边长分别为,的长方形,其面积为;图是边长为的正方形,面积为,,请比较与的大小,并说明理由.
18.(24-25九年级上·广西桂林·期末)综合与实践
【方法研究】配方法是数学中重要的一种思想方法,配方法是指将一个式子的某部分通过恒等变形化为完全平方式或几个完全平方式的和的方法.利用配方法可求一元二次方程的根,也可以求代数式的最值等.
例:求代数式的最小值.
解:原式.
,
,
的最小值为3.
【方法应用】
(1)仿照例题,用配方法求代数式的最小值.
【问题迁移】
(2)若,求,.
【拓展应用】
(3)如图,这是加菲尔德证明勾股定理的一个图形,其中,,是和的三边长.根据勾股定理,可得,我们把关于的一元二次方程,称为“勾系一元二次方程”,已知代数式的最小值是“勾系一元二次方程”的一个根,且,试求四边形的周长.
19.(24-25九年级上·新疆喀什·期末)阅读下面的材料:
我们可以用配方法求一个二次三项式的最大值或最小值,例如:求代数式的最小值.方法如下:
,
由,得;
代数式的最小值是4.
请仿照上述方法,求代数式的最小值.
20.(2024九年级上·全国·专题练习)我们已经学习了利用配方法解一元二次方程,其实配方法还有其他重要应用.
例如:已知可取任何实数,试求二次三项式的最小值.
解:
无论取何实数,都有,
,即的最小值为2.
试利用配方法解决下列问题:
(1)直接写出的最小值 ;
(2)比较代数式与的大小,并说明理由;
(3)如图,在四边形中,.若,求四边形面积的最大值.
1.(24-25九年级上·安徽阜阳·阶段练习)若,则代数式的值为 .
2.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)若一元二次方程的两根为,,则方程的两根为 .
3.(24-25九年级上·云南玉溪·期末)已知方程的解是,,则方程的解 .
4.(24-25九年级上·江苏南京·阶段练习)若实数a、b满足,则 .
5.(24-25九年级上·江苏镇江·阶段练习)已知关于的一元二次方程的两根分别为,,则关于方程的两根分别为 .
6.(24-25九年级上·全国·课后作业)如果,则的值是 .
7.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)若实数,满足,求的值为 .
8.(23-24八年级下·安徽六安·期末)已知实数,满足,试求的值.
解:设,原方程可化为,即,解得.
∵,∴.上面的这种方法称为“换元法”.
请根据以上阅读材料,解决问题.
(1)若实数,满足,则的值为 .
(2)若一元二次方程的两根分别为,3,则方程的根是 .
9.(23-24八年级下·上海浦东新·期末)用换元法解方程中,如果设,那么将原方程变形后表示为一元二次方程一般形式是 .
10.(23-24九年级上·河南鹤壁·期末)已知实数满足,试求的值.
解:设.
原方程可化为,即,解得.
∵.
上面的这种方法称为“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),则能使复杂问题简单化.请根据以上阅读材料,解决问题.
已知实数满足,则的值为 .
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