内容正文:
21.2.2公式法解一元二次方程
知识点1 一元二次方程根的判别式
1.(2025•管城区模拟)关于x的一元二次方程x2+m=6x有两个不相等的实数根,则m的值可能是( )
A.8 B.9 C.10 D.11
2.(2025春•浙江期中)已知关于x的方程x2﹣(k+4)x+k+3=0,则下列说法正确的( )
A.无论k为何值,方程有两个不相等的实数根
B.无论k为何值,方程总有一个固定不变的实数根
C.至少存在一个k的值,使得方程没有实数解
D.不存在k的值,使得方程有两个相等的实数解
3.(2025•东城区校级模拟)若关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+4x+3=0有两个不相等的实数根,则m的值可以是( )
A.0 B.1 C. D.3
4.(2025•门头沟区一模)如果关于x的一元二次方程kx2﹣4x+1=0有两个不相等的实数根,那么k的取值范围是( )
A.k<4且k≠0 B.k≤4且k≠0 C.k>4 D.k≥4
知识点2 一元二次方程的求根公式
5.(2025•河北一模)小明在解关于x的一元二次方程2mx2﹣nx+2=0(m≠0)时,把一次项的符号抄成“+”,得到其中一个根是x=﹣2,则方程2mx2﹣nx+2=0(m≠0)根的情况是( )
A.无实数根
B.有两个不相等的实数根
C.有两个实数根
D.有一个根是x=﹣2
6.(2025春•招远市期中)以为根的一元二次方程可能是( )
A.x2﹣bx+10=0 B.x2﹣bx﹣10=0
C.x2+bx﹣5=0 D.x2﹣bx﹣5=0
7.(2025春•淄川区期中)若可以表示某个一元二次方程的根,则这个一元二次方程为( )
A.3x2+2x﹣1=0 B.2x2+4x﹣1=0
C.﹣x2﹣2x+3=0 D.3x2﹣2x﹣1=0
知识点3 公式法解一元二次方程
8.(2024春•桥西区期末)利用公式解可得一元二次方程式2x2﹣4x﹣1=0的两解为a、b,且a>b,则a的值为( )
A. B. C. D.
9.(2025春•萧山区期中)解下列一元二次方程:
(1)x2﹣4x+2=0; (2)2x(x﹣3)+x=3.
【易错警示】
易错点:在使用公式时,未将方程化成一般形式而出错。
10.(2022秋•宛城区校级期末)(1)我们发现,利用配方法解一元二次方程的步骤是相同的,因此,用配方法解一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),可以得到一元二次方程的求根公式.一般地,对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当b2﹣4ac≥0时,它的求根公式是x= ,用求根公式解一元二次方程的方法称为公式法.
(2)小明在用公式法解方程x2﹣5x=1时出现了错误,解答过如下:
∵a=1,b=﹣5,c=1,(第一步)
∴b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×1×1=21.(第二步)
∴x.(第三步)
∴x1,x2.(第四步)
小明解答过程是从第 步开始出错的,其错误原因是 .
(3)请你写出此题正确的解答过程.
11.(2024秋•西湖区校级期末)如图,在长方形ABCD中,以点D为圆心,AD为半径作弧与BD交于点E,以点B为圆心,AB为半径作弧与BD交于点F.设AB=a,AD=b,则方程x2+2ax=b2的一个正根是( )
A.DF的长 B.BE的长 C.EF的长 D.BD的长
12.(2024秋•威远县校级月考)探讨关于x的一元二次方程ax2+bx﹣1=0总有实数根的条件,下面三名同学给出建议:甲:a,b同号;乙:a﹣b﹣1=0;丙:a+b﹣1=0.其中符合条件的是( )
A.甲,乙,丙都正确 B.只有甲不正确
C.甲,乙,丙都不正确 D.只有乙不正确
13.(2022•潍城区一模)等腰三角形边长分别为a,b,2,且a,b是关于x的一元二次方程x2﹣6x+n+1=0的两个根,则n的值为( )
A.7 B.8 C.7或8 D.8或9
14.(2024秋•新城区校级月考)已知关于x的一元二次方程ax2﹣2(a﹣1)x+a﹣2=0(a>0),设方程的两个实数根分别为x1,x2(其中x1>x2),若y是关于a的函数,且y=x1﹣ax2,当y>0时,a的取值范围为 .
15.(2022秋•大丰区期中)已知关于x的一元二次方程x2+2x+2m﹣4=0有两个实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若m为正整数,且该方程的根都是整数,求m的值.
16.(2023春•富川县期中)已知关于x的一元二次方程(a+b)x2﹣2cx+(a﹣b)=0,其中a,b,c分别为△ABC三边的长.
(1)如果x=1是方程的一个根,试判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)如果△ABC是等边三角形,试求这个一元二次方程的根.
17.(2023春•北仑区校级期中)对于任意一个三位数k,如果k满足各个数位上的数字都不为零,且十位上的数字的平方等于百位上的数字与个位上的数字之积的4倍,那么称这个数为“喜鹊数”.例如:k=169,因为62=4×1×9,所以169是“喜鹊数”.
(1)已知一个“喜鹊数”k=100a+10b+c(1≤a、b、c≤9,其中a,b,c为正整数),请直接写出a,b,c所满足的关系式 ;判断241 “喜鹊数”(填“是”或“不是”),并写出一个“喜鹊数” ;
(2)利用(1)中“喜鹊数”k中的a,b,c构造两个一元二次方程ax2+bx+c=0①与cx2+bx+a=0②,若x=m是方程①的一个根,x=n是方程②的一个根,求m与n满足的关系式;
(3)在(2)中条件下,且m+n=﹣2,请直接写出满足条件的所有k的值.
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21.2.2公式法解一元二次方程
知识点1 一元二次方程根的判别式
1.(2025•管城区模拟)关于x的一元二次方程x2+m=6x有两个不相等的实数根,则m的值可能是( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【分析】先把方程化为一般式,再根据根的判别式的意义得到Δ=(﹣6)2﹣4m>0,解不等式得到m的取值范围,然后对各选项进行判断.
【详解】解:方程化为x2﹣6x+m=0,
根据题意得Δ=(﹣6)2﹣4m>0,
解得m<9.
故选:A.
【点睛】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
2.(2025春•浙江期中)已知关于x的方程x2﹣(k+4)x+k+3=0,则下列说法正确的( )
A.无论k为何值,方程有两个不相等的实数根
B.无论k为何值,方程总有一个固定不变的实数根
C.至少存在一个k的值,使得方程没有实数解
D.不存在k的值,使得方程有两个相等的实数解
【分析】先计算出根的判别式的值得到Δ=(k+2)2≥0,根据根的判别式的意义可对C选项进行判断;由于k=﹣2时,Δ=0,则根据根的判别式的意义可对A、D选项进行判断;利用求根公式得到x1=k+3,x2=1,从而可对B选项进行判断.
【详解】解:∵Δ=[﹣(k+4)]2﹣4(k+3)
=k2+8k+16﹣4k﹣12
=k2+4k+4
=(k+2)2,
∵(k+2)2≥0,即Δ≥0,
∴无论k为何值,方程总有两个实数根,所以C选项不符合题意;
当k=﹣2时,Δ=0,此时方程有两个相等的实数解,所以A、D选项不符合题意;
∵x,
∴x1=k+3,x2=1,
∴无论k为何值,方程总有一个固定不变的实数根1,所以B选项符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了根的判别式,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系,当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
3.(2025•东城区校级模拟)若关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+4x+3=0有两个不相等的实数根,则m的值可以是( )
A.0 B.1 C. D.3
【分析】利用一元二次方程根的判别式即可解决问题.
【详解】解:由题知,
因为关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+4x+3=0有两个不相等的实数根,
所以Δ=42﹣4×(m﹣1)×3>0且m﹣1≠0,
解得且m≠1,
显然只有A选项符合题意.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了根的判别式及一元二次方程的定义,熟知一元二次方程根的判别式及一元二次方程的定义是解题的关键.
4.(2025•门头沟区一模)如果关于x的一元二次方程kx2﹣4x+1=0有两个不相等的实数根,那么k的取值范围是( )
A.k<4且k≠0 B.k≤4且k≠0 C.k>4 D.k≥4
【分析】方程有两个不相等的实数根,则Δ>0,由此建立关于k的不等式,然后就可以求出k的取值范围.
【详解】解:方程有两个不相等的实数根,则Δ>0,
16﹣4k>0,
k<4且k≠0.
故选:A.
【点睛】本题考查一元二次方程根的情况与判别式△的关系:(1)Δ>0⇔方程有两个不相等的实数根(2)Δ=0⇔方程有两个相等的实数根;(3)Δ<0⇔方程没有实数根.注意到二次项系数不等于0这一条件是解题的关键.
知识点2 一元二次方程的求根公式
5.(2025•河北一模)小明在解关于x的一元二次方程2mx2﹣nx+2=0(m≠0)时,把一次项的符号抄成“+”,得到其中一个根是x=﹣2,则方程2mx2﹣nx+2=0(m≠0)根的情况是( )
A.无实数根
B.有两个不相等的实数根
C.有两个实数根
D.有一个根是x=﹣2
【分析】根据题意得出m与n之间的等量关系,再结合一元二次方程根的判别式即可解决问题.
【详解】解:由题知,
x=﹣2是关于x的一元二次方程2mx2+nx+2=0(m≠0)的一个根,
所以8m﹣2n+2=0,
即4m=n﹣1.
因为方程为2mx2﹣nx+2=0(m≠0),
所以Δ=(﹣n)2﹣16m=n2﹣4(n﹣1)=n2﹣4n+4=(n﹣2)2≥0,
所以此方程有两个实数根.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了根的判别式及一元二次方程的解,熟知一元二次方程根的判别式是解题的关键.
6.(2025春•招远市期中)以为根的一元二次方程可能是( )
A.x2﹣bx+10=0 B.x2﹣bx﹣10=0
C.x2+bx﹣5=0 D.x2﹣bx﹣5=0
【分析】根据公式法解一元二次方程即可求解.
【详解】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、,故该选项不正确,不符合题意;
D、,故该选项正确,符合题意;
故选:D.
【点睛】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.
7.(2025春•淄川区期中)若可以表示某个一元二次方程的根,则这个一元二次方程为( )
A.3x2+2x﹣1=0 B.2x2+4x﹣1=0
C.﹣x2﹣2x+3=0 D.3x2﹣2x﹣1=0
【分析】根据一元二次方程的求根公式x,即可解答.
【详解】解:∵可以表示一元二次方程的根,
∴a=3,b=﹣2,c=﹣1,
∴这个一元二次方程可以是3x2﹣2x﹣1=0,
故选:D.
【点睛】本题考查了解一元二次方程﹣公式法,熟练掌握一元二次方程的求根公式是解题的关键.
知识点3 公式法解一元二次方程
8.(2024春•桥西区期末)利用公式解可得一元二次方程式2x2﹣4x﹣1=0的两解为a、b,且a>b,则a的值为( )
A. B. C. D.
【分析】利用公式法即可求解.
【详解】解:2x2﹣4x﹣1=0,
∴a=2,b=﹣4,c=﹣1,
∴Δ=(﹣4)2﹣4×2×(﹣1)=24>0,
∴,
∵一元二次方程式2x2﹣4x﹣1=0的两解为a、b,且a>b,
∴a的值为.
故选:A.
【点睛】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.
9.(2025春•萧山区期中)解下列一元二次方程:
(1)x2﹣4x+2=0;
(2)2x(x﹣3)+x=3.
【分析】(1)用配方法解一元二次方程即可;
(2)用公式法解一元二次方程即可.
【详解】解:(1)x2﹣4x+2=0,
x2﹣4x=﹣2,
x2﹣4x+4=﹣2+4,
(x﹣2)2=2,
x﹣2=±,
∴x1=2,x2=2;
(2)2x(x﹣3)+x=3,
2x2﹣6x+x﹣3=0,
2x2﹣5x﹣3=0,
∴Δ=(﹣5)2﹣4×2×(﹣3)=25+24=49,
∴x,
∴x1=3,x2.
【点睛】本题考查了解一元二次方程的方法,关键是掌握解一元二次方程的方法.
【易错警示】
易错点:在使用公式时,未将方程化成一般形式而出错。
10.(2022秋•宛城区校级期末)(1)我们发现,利用配方法解一元二次方程的步骤是相同的,因此,用配方法解一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),可以得到一元二次方程的求根公式.一般地,对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当b2﹣4ac≥0时,它的求根公式是x= ,用求根公式解一元二次方程的方法称为公式法.
(2)小明在用公式法解方程x2﹣5x=1时出现了错误,解答过如下:
∵a=1,b=﹣5,c=1,(第一步)
∴b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×1×1=21.(第二步)
∴x.(第三步)
∴x1,x2.(第四步)
小明解答过程是从第 一 步开始出错的,其错误原因是 方程没有化成一般式 .
(3)请你写出此题正确的解答过程.
【分析】(1)利用求根公式解方程的方法称为公式法;
(2)根据一元二次方程的解法步骤即可求出答案;
(3)根据一元二次方程的解法即可求出答案.
【详解】解:(1)一般地,对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当b2﹣4ac≥0时,它的根是:x.用求根公式解一元二次方程的方法称为公式法.
故答案为:;
(2)小明解答过程是从第一步开始出错的,其错误原因是方程没有化成一般式.
故答案为:一,方程没有化成一般式;
(3)方程化为x2﹣5x﹣1=0,
∵a=1,b=﹣5,c=﹣1,
∴b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×1×(﹣1)=29.
∴x.
∴x1,x2.
【点睛】本题考查公式法解一元二次方程,解题的关键是熟练掌握应用公式法的条件和要求.
11.(2024秋•西湖区校级期末)如图,在长方形ABCD中,以点D为圆心,AD为半径作弧与BD交于点E,以点B为圆心,AB为半径作弧与BD交于点F.设AB=a,AD=b,则方程x2+2ax=b2的一个正根是( )
A.DF的长 B.BE的长 C.EF的长 D.BD的长
【分析】利用公式法求出方程的根,并结合AB=a,AD=b对正根对应的线段进行判断即可.
【详解】解:由题知,
解方程x2+2ax=b2得,
x,
所以方程的正根为x=﹣a.
在Rt△ABD中,
BD.
又因为BF=AB=a,
所以x=﹣BF+BD=DF.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了解一元二次方程﹣公式法及矩形的性质,熟知矩形的性质及公式法解一元二次方程的步骤是解题的关键.
12.(2024秋•威远县校级月考)探讨关于x的一元二次方程ax2+bx﹣1=0总有实数根的条件,下面三名同学给出建议:甲:a,b同号;乙:a﹣b﹣1=0;丙:a+b﹣1=0.其中符合条件的是( )
A.甲,乙,丙都正确 B.只有甲不正确
C.甲,乙,丙都不正确 D.只有乙不正确
【分析】根据根的判别式的定义得到Δ=b2+4a,根据特例和根的判别式的意义可对甲的条件进行判断;若a=b+1,则Δ=(b+2)2≥0,则根据根的判别式的意义可对乙的条件进行判断;若a=﹣b+1,Δ=(b﹣2)2≥0,则根据根的判别式的意义可对丙的条件进行判断.
【详解】解:Δ=b2+4a,
若a、b同号,a=﹣1,b=﹣1,此时Δ=1﹣4=﹣3<0,方程没有实数解,所以甲的条件不满足方程总有实数根;
若a﹣b﹣1=0,即a=b+1,Δ=b2+4(b+1)=(b+2)2≥0,方程总有实数根,所以乙的条件满足方程总有实数根;
若a+b﹣1=0,即a=﹣b+1,Δ=b2+4(﹣b+1)=(b﹣2)2≥0,方程总有实数根,所以丙的条件满足方程总有实数根;
故选:B.
【点睛】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
13.(2022•潍城区一模)等腰三角形边长分别为a,b,2,且a,b是关于x的一元二次方程x2﹣6x+n+1=0的两个根,则n的值为( )
A.7 B.8 C.7或8 D.8或9
【分析】由三角形是等腰三角形,得到①a=2,或b=2,②a=b①当a=2,或b=2时,得到方程的根x=2,把x=2代入x2﹣6x+n+1=0即可得到结果;②当a=b时,方程x2﹣6x+n+1=0有两个相等的实数根,由Δ=(﹣6)2﹣4(n+1)=0可得结果.
【详解】解:∵三角形是等腰三角形,
∴①a=2,或b=2,②a=b两种情况,
①当a=2,或b=2时,
∵a,b是关于x的一元二次方程x2﹣6x+n+1=0的两根,
∴x=2,
把x=2代入x2﹣6x+n+1=0得,22﹣6×2+n+1=0,
解得:n=7,
当n=7,方程的两根是2和4,而2,4,2不能组成三角形,
故n=7不合题意,
②当a=b时,方程x2﹣6x+n+1=0有两个相等的实数根,
∴Δ=(﹣6)2﹣4(n+1)=0
解得:n=8,
综上所述,n=8.
故选:B.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,一元二次方程的根,一元二次方程根的判别式,注意分类讨论思想的应用.
14.(2024秋•新城区校级月考)已知关于x的一元二次方程ax2﹣2(a﹣1)x+a﹣2=0(a>0),设方程的两个实数根分别为x1,x2(其中x1>x2),若y是关于a的函数,且y=x1﹣ax2,当y>0时,a的取值范围为 0<a<3 .
【分析】利用一元二方程的求根公式求出两根,即可得出结论.
【详解】解:Δ=[﹣2(a﹣1)]2﹣4a(a﹣2)=4>0,
由求根公式,得,
∴x=1或,
∵a>0,x1>x2,
∴x1=1,,
∴,
解得a<3,
∴0<a<3,
故答案为:0<a<3.
【点睛】本题主要考查了公式法解一元二次方程,解题的关键是掌握求根公式.
15.(2022秋•大丰区期中)已知关于x的一元二次方程x2+2x+2m﹣4=0有两个实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若m为正整数,且该方程的根都是整数,求m的值.
【分析】(1)根据方程有两个实数根,得到根的判别式的值大于或等于0列出关于m的不等式,求出不等式的解集即可得到m的范围;
(2)找出m范围中的正整数解确定出m的值,经检验即可得到满足题意m的值.
【详解】解:(1)根据题意得:Δ=4﹣4(2m﹣4)=20﹣8m≥0,
解得:m;
(2)由m为正整数,得到m=1或2,
利用求根公式表示出方程的解为x=﹣1±,
∵方程的解为整数,
∴5﹣2m为完全平方数,
则m的值为2.
【点睛】此题考查了根的判别式,一元二次方程的解,以及公式法解一元二次方程,弄清题意是解本题的关键.
16.(2023春•富川县期中)已知关于x的一元二次方程(a+b)x2﹣2cx+(a﹣b)=0,其中a,b,c分别为△ABC三边的长.
(1)如果x=1是方程的一个根,试判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)如果△ABC是等边三角形,试求这个一元二次方程的根.
【分析】(1)把x=1代入方程,整理后得出a﹣c=0,求出a=c,根据等腰三角形的判定得出即可;
(2)根据等边三角形的性质得出a=b=c,代入方程得出x2﹣x=0,再求出方程的解即可.
【详解】解:(1)△ABC是等腰三角形,
理由:∵x=1是方程的根,
∴(a+b)﹣2c+(a﹣b)=0,
∴a+b﹣2c+a﹣b=0,
∴a﹣c=0,
∴a=c,
∴△ABC是等腰三角形;
(2)如果△ABC是等边三角形,则a=b=c,
原方程可化为:2ax2﹣2ax=0,
∴x2﹣x=0,
解得:x1=0,x2=1.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,等边三角形的性质,一元二次方程的解和解一元二次方程等知识点,能熟记等腰三角形的判定定理和等边三角形的性质是解此题的关键.
17.(2023春•北仑区校级期中)对于任意一个三位数k,如果k满足各个数位上的数字都不为零,且十位上的数字的平方等于百位上的数字与个位上的数字之积的4倍,那么称这个数为“喜鹊数”.例如:k=169,因为62=4×1×9,所以169是“喜鹊数”.
(1)已知一个“喜鹊数”k=100a+10b+c(1≤a、b、c≤9,其中a,b,c为正整数),请直接写出a,b,c所满足的关系式 b2﹣4ac=0 ;判断241 不是 “喜鹊数”(填“是”或“不是”),并写出一个“喜鹊数” 121 ;
(2)利用(1)中“喜鹊数”k中的a,b,c构造两个一元二次方程ax2+bx+c=0①与cx2+bx+a=0②,若x=m是方程①的一个根,x=n是方程②的一个根,求m与n满足的关系式;
(3)在(2)中条件下,且m+n=﹣2,请直接写出满足条件的所有k的值.
【分析】(1)根据喜鹊数的定义解答即可;
(2)根据一元二次方程的定义和根的判别式解答即可;
(3)求出m与n互为倒数,又m+n=﹣2,得出m=﹣1,n=﹣1,求出b=a+c,a=c,结合喜鹊数的定义即可得出答案.
【详解】解:(1)∵k=100a+10b+c是喜鹊数,
∴b2=4ac,即b2﹣4ac=0;
∵42=16,4×2×1=8,16≠8,
∴241不是喜鹊数;
∵各个数位上的数字都不为零,百位上的数字与个位上的数字之积的4倍,
∴十位上的数字的平方最小为4,
∵22=4,4×1×1=4,
∴最小的“喜鹊数”是121.
故答案为:b2﹣4ac=0;不是;121.
(2)∵x=m是一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根,x=n是一元二次方程cx2+bx+a=0的一个根,
∴am2+bm+c=0,cn2+bn+a=0,
将cn2+bn+a=0两边同除以n2得:a()2+b()+c=0,
∴将m、看成是方程ax2+bx+c的两个根,
∵b2﹣4ac=0,
∴方程ax2+bx+c有两个相等的实数根,
∴m,即mn=1;
故答案为:mn=1.
(3)∵m+n=﹣2,mn=1,
∴m=﹣1,n=﹣1,
∴a﹣b+c=0,
∴b=a+c,
∵b2=4ac,
∴(a+c)2=4ac,
解得:a=c,
∴满足条件的所有k的值为121,242,363,484.
故答案为:121,242,363,484.
【点睛】此题考查了一元二次方程的应用,解题关键是弄清喜鹊数的定义.
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