内容正文:
第03讲 一元二次方程和一元二次方程的解法思维导图
知识点1 一元二次方程
一、一元二次方程的定义
整式方程中都只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2,这样的方程叫做一元二次方程。
二、一元二次方程的一般形式
一元二次方程的一般形式为ax²+bx+c=0(a,b,c为常数,a≠0),其中ax²叫做二次项,a叫做二次项系数;bx叫做一次项,b叫做一次项系数;c叫做常数项。
三、一元二次方程的根
能使一元二次方程两边相等的未知数的值叫一元二次方程的解(或根)。
知识点2 一元二次方程的解法
一、直接开平方法
用直接开平方求解一元二次方程的方法。这种方法适用于形如x²=a(a≥0)的方程,或者方程的一边是含未知数的完全平方,另一边是非负数的情况。
二、因式分解法
把方程变形为一边是零,另一边的二次三项式分解成两个一次因式的积的形式,让两个一次因式分别等于零,得到两个一元一次方程,解这两个一元一次方程所得到的根,就是原方程的两个根。这种方法的关键在于对二次三项式进行因式分解。
三、配方法
通过方程的简单变形,将左边配成一个含有未知数的完全平方式,右边是一个非负常数,从而可以直接开平方求解。这种方法适用于所有的一元二次方程,但操作相对复杂。
四、公式法
对于一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0),其解为。这就是公式法,它适用于所有的一元二次方程,尤其是当方程不易用其他方法求解时,公式法就显得尤为重要。
五、一元二次方程根的判别式
对于一元二次方程 ax² + bx + c = 0(a ≠ 0),其判别式为 Δ = b² - 4ac。判别式的值决定了方程的根的性质:1.若 Δ > 0,则方程有两个不相等的实数根。
2.若 Δ = 0,则方程有两个相等的实数根,也即一个实数重根。
3.若 Δ < 0,则方程无实数根,但有共轭复数根。
六、一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理)
对于一元二次方程 ax² + bx + c = 0(a ≠ 0),设其两个根为 x₁ 和 x₂,则有:
1.
x₁ + x₂ = ,即两根之和等于一次项系数(取反)除以二次项系数。
2.
x₁x₂ =,即两根之积等于常数项系数除以二次项系数。
这两个关系式就是一元二次方程的根与系数的关系,也被称为韦达定理。
教材习题01
把一元二次方程化为一般形式,并指出它的二次项系数,一次项系数和常数项.
解:,
,
∴该方程的二次项系数是,一次项系数是,常数项是.
教材习题02
解方程:
解:,
开方得,
∴或,
∴,.
教材习题03
解方程:.
解:,
,
或,
,.
教材习题04
解一元二次方程.
解:
,
解得或.
教材习题05
解方程:.
解:,,,
,
,
,.
教材习题06
关于的方程.
(1)若方程有实数根,求的取值范围;
(2)若方程的两个根都是整数,求正整数的值.
(1)解:∵方程有实数根,
∴.
∴.
解得.
即的取值范围是.
(2)解:解方程,得.
∵,
∴正整数的值为1,2,3.
当时,,不合题意,所以舍去;
当时,,不合题意,所以舍去;
当时,,得到方程的根为,,都是整数.
∴正整数的值是3.
教材习题07
材料1:法国数学家弗朗索瓦•韦达在著作《论方程的识别与订正》中提出一元二次方程(,)的两根,有如下的关系(韦达定理):,;
材料2:如果实数m、n满足、,且,则可利用根的定义构造一元二次方程,然后将m、n看作是此方程的两个不相等实数根.
请根据上述材料解决下面问题:
(1)已知一元二次方程的两根分别为,,则 , .
(2)已知实数a,b满足:,,则 .
(3)若,是关于x的一元二次方程的两个实数根,且,则k的值为 .
(1)解:①∵一元二次方程的两根分别为,,
∴,,
故答案为:1,;
(2)解:∵实数a,b满足:,,
∴,是方程的解,
∴,,
;
故答案为:;
(3)解:∵,是关于x的一元二次方程的两个实数根,
∴,,
∵,
∴,
∴,
解得或,
当时,,方程没有实数根,
此情况舍去;
当时,,方程有两个不相等实数根,
此情况符合题意;
∴k的值为,
考点一、一元二次方程的定义
1.下列方程属于一元二次方程的是()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一元二次方程的定义,掌握一元二次方程的定义是解题的关键.
根据一元二次方程的定义,逐项分析判断即可求解,一元二次方程定义,只含有一个未知数,并且未知数项的最高次数是2的整式方程叫做一元二次方程.
【详解】解:A.未知数的次数是1次,不是一元二次方程,故该选项不正确,不符合题意.
B.,含有2个未知数,不是一元二次方程,故该选项不正确,不符合题意;
C.,含有一个未知数,并且未知数项的最高次数是2的整式方程,是一元二次方程,故该选项正确,符合题意;
D.,不是整式方程,不是一元二次方程,故该选项不正确,不符合题意;
故选:C.
2.若关于的方程是一元二次方程,则的值是 .
【答案】
【分析】此题主要考查了一元二次方程的定义.根据只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是的整式方程叫一元二次方程进行解答即可.
【详解】解:依题意可得,
解得,
故答案为:.
3.已知关于的方程
(1)为何值时,此方程是一元一次方程?
(2)为何值时,此方程是一元二次方程?并写出一元二次方程的二次项系数及常数项.
【答案】(1)
(2)当时,此方程是一元二次方程.此一元二次方程的二次项系数为,常数项为
【分析】此题考查了一元二次方程以及一元一次方程的定义,熟练掌握相关定义是解本题的关键.
(1)利用一元一次方程的定义判断即可;
(2)利用一元二次方程的定义判断确定出m的值,进而确定出二次项系数、一次项系数以及常数项即可.
【详解】(1)解:只含有一个未知数(元),且未知数的次数是1,这样的方程叫一元一次方程.
由题意得:,
.
当时此方程是一元一次方程;
(2)由题意得:,
.
当时,此方程是一元二次方程.
此一元二次方程的二次项系数为,常数项为m.
考点二、一元二次方程的解求参
1.若是关于的一元二次方程的一个根,则的值为( )
A. B.2 C. D.6
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程的根的定义,将代入,即可求解.
【详解】解:∵是关于的一元二次方程的一个根,
∴
解得:,
故选:A.
2.关于x的一元二次方程的一个根是1,则k的值是 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的解,根据题意得出,解方程即可得解,熟练掌握一元二次方程的解的定义是解此题的关键.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程的一个根是1,
∴,
∴,
故答案为:.
3.已知是关于的方程的一个根,
(1)求的值;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了一元二次方程的根、分式的化简与求值,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)代入到方程得到关于的方程,即可求解;
(2)利用分式的运算法则化简式子,再代值计算即可.
【详解】(1)解:代入到方程得,,
解得:;
(2)解:
,
代入,原式.
考点三、一元二次方程的一般形式
1.把一元二次方程化成一般式,则,,的值分别是 )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】B
【分析】此题考查了一元二次方程的一般形式,一元二次方程的一般形式是: ,,是常数且特别要注意的条件.这是在做题过程中容易忽视的知识点.在一般形式中叫二次项,叫一次项,是常数项.其中、、分别叫二次项系数,一次项系数,常数项.方程整理为一般形式,找出,,的值即可.
【详解】解:方程整理得:,
则,,的值分别是,,.
故选:B.
2.已知一元二次方程的二次项系数为3,则一次项系数为 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的一般形式,多项式的项和单项式的系数等知识点,注意:找多项式的项或项的系数时,带着前面的符号.根据一元二次方程的一般形式得出答案即可.
【详解】解:∵一元二次方程的二次项的系数为3,
∴一次项的系数为,
故答案为:.
3.已知关于的方程.
(1)当为何值时,此方程是一元一次方程?
(2)当为何值时,此方程是一元二次方程?并写出这个一元二次方程的二次项系数、一次项系数和常数项.
【答案】(1)
(2),一元二次方程的二次项系数是、一次项系数是,常数项是
【分析】本题考查了一元二次方程,一元一次方程的定义;熟练掌握定义是解答本题的关键.
(1)根据二次项系数等于零,一次项系数不等于零时是一元一次方程,可得答案;
(2)根据二次项系数不等于零是一元二次方程,可得答案.
【详解】(1)解:由是一元一次方程,得
根据题意,得且.
解得.
所以当时,此方程是一元一次方程;
(2)根据题意,得.
解得.
此时一元二次方程的二次项系数是、一次项系数是,常数项是.
考点四、一元二次方程的解法——直接开平方法
1.一元二次方程的解是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】该题考查了解一元二次方程,直接对方程的右边开平方即可.
【详解】解:,
∴,
故选:A.
2.一元二次方程的解是 .
【答案】,
【分析】本题考查了解一元二次方程,移项后,直接开方法即可求解.
【详解】解:
,
解得:,
故答案为:,.
3.解方程:
【答案】,
【分析】本题考查了解一元二次方程,解题的关键是掌握一元二次方程的解法:直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法等.
利用直接开方法解一元二次方程即可.
【详解】解:
或
解得,.
考点五、一元二次方程的解法——因式分解法
1.一元二次方程的解为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了因式分解法进行解一元二次方程,根据每个因式等于0,求出,即可作答.
【详解】解:∵,
∴或,
解得.
故选:D
2.方程的解为 .
【答案】,
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,提出公因式x,得到两个因式乘积的形式,即可得解.
【详解】解:
解得,,
故答案为:,.
3.解方程:.
【答案】
【分析】本题考查解一元二次方程,移项后,利用因式分解法解方程即可.熟练掌握解一元二次方程的方法,是解题的关键.
【详解】解:
∴或,
∴.
考点六、一元二次方程的解法——配方法
1.将一元二次方程配方成的形式,则,的值为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】本题考查了配方法解一元二次方程,熟练掌握用配方法解一元二次方程的步骤是解决问题的关键.先化二次项系数为,然后把方程左边写成完全平方的形式,从而得到、的值.
【详解】解:,
∴,
∴
∴,
所以
故选:D.
2.小兵同学解关于的一元二次方程时,先在方程的两边加上16,把方程变形为,他这种解一元二次方程的方法是 法.
【答案】配方
【分析】本题考查了利用配方法解一元二次方程,正确理解题意、熟练掌握配方的方法是关键.
根据配方法的解题步骤即可求解.
【详解】解:解关于的一元二次方程时,先在方程的两边加上16,把方程变形为,
这是采用了配方法解一元二次方程,
故答案为:配方.
3.解方程.
(1);
(2);
【答案】(1),
(2),
【分析】本题考查解一元二次方程,
(1)将原方程转化为,然后用配方法求解;
(2)将原方程转化为,然后用因式分解法求解;
解题的关键是掌握解一元二次方程的一般方法(直接开平方法,配方法,公式法和因式分解法)并能根据具体情况选择合适的方法求解.
【详解】(1)解:,
,
∴,即,
∴,
∴或,
解得:,;
(2),
∴,即,
∴,
∴,
∴或,
解得:,.
考点七、一元二次方程的解法——公式法
1.以为根的一元二次方程可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】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.根据公式法解一元二次方程即可求解.
【详解】解:A、,则,故该选项不正确,不符合题意;
B、,则,故该选项不正确,不符合题意;
C、,则,故该选项不正确,不符合题意;
D、,则,故该选项正确,符合题意;
故选:D.
2.若是一元二次方程的根,则的值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查解一元二次方程----公式法,利用求根公式判断求解即可.
【详解】解:∵是一元二次方程方程的根,
∴,,,
∴,
故答案为:.
3.解方程:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解一元二次方程,熟练掌握解一元二次方程的方法是解题的关键;
(1)根据因式分解法解一元二次方程,即可求解;
(2)根据公式法解一元二次方程,即可求解.
【详解】(1)解:,
,
或,
解得:.
(2)解:.
∴,
∴,
,
.
考点八、根的判别式
1.关于的一元二次方程的根的情况是( )
A.只有一个实数根 B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根 D.没有实数根
【答案】C
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,熟知一元二次方程的根与有如下关系: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.本题计算出,由此即可得出答案.
【详解】解:,
,
关于的一元二次方程的根的情况是有两个不相等的实数根,
故选:C.
2.已知方程有两个相等的实数根,则k的值为 .
【答案】9
【分析】本题考查了根的判别式:一元二次方程的根与有如下关系:当时,方程有两个不相等的两个实数根;当时,方程有两个相等的两个实数根;当时,方程无实数根.根据判别式的意义得到,然后解关于k的方程即可.
【详解】解∶∵方程有两个相等的实数根,
∴,
解得,
故答案为:9.
3.已知关于的一元二次方程有两个实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若是方程的一个实数根,且满足,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了根的判别式,因式分解法解一元二次方程,掌握方程根的情况与跟的判别式的关系是解题的关键.
(1)由方程根的情况,根据判别式可得到关于的不等式,则可求得的取值范围;
(2)由方程根的定义,可用表示出,代入已知等式可得到关于的方程,则可求得的取值范围.
【详解】(1)根据题意,得,
,
;
(2)解:是方程的一个实数根,
,
则,
,
,
,
解得或(舍)
.
考点九、韦达定理
1.若,是方程的两个根,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,对于一元二次方程,若是该方程的两个实数根,则,据此求解即可.
【详解】解:∵,是方程的两个根,
∴,,
故选:A.
2.设,是一元二次方程的两个根,则代数式的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,根据根与系数的关系先求出,的值,然后代入计算即可.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两个根,
∴,,
∴,
故答案为:.
3.关于的方程为,其中为实数.
(1)判断方程根的情况,并说明理由.
(2)当原方程的两根满足时,求的值.
【答案】(1)方程总有两个不相等的实数根.理由见解析
(2)或
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,根与系数关系,解一元二次方程,熟知一元二次方程根与系数的关系,根的判别式是解题的关键.
(1)根据一元二次方程根的判别式求解即可;
(2)利用根与系数的关系得到,再根据已知条件得到关于k的方程,解方程即可.
【详解】(1)方程总有两个不相等的实数根.
理由:
原方程为一元二次方程.
方程总有两个不相等的实数根.
(2)解:由根系关系,得.
,
.
配方,得.
整理,得
解得,或.
考点十、一元二次方程的估算
1.根据表格中的信息,估计一元二次方程的一个解的范围是( )
x
0
1
2
5
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查估算一元二次方程的近似值.由表格数据可知当时,的值大于0,当时,的值小于0,因此的一个解的取值范围是.
【详解】解:由表格数据可知当时,的值大于0,
当时,的值小于0,
因此的一个解的取值范围是.
故选:A.
2.根据下列表格的对应值,由此可判断方程必有一个解x的取值范围是 .
x
1
1.1
1.2
13
14.41
15.84
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的解.利用表中数据得到时,,时,,则可判断时,有一个解满足.
【详解】解:由题意得
x
1
1.1
1.2
13
14.41
15.84
∴当时,;
当时,,
∴当时,必有一个解,
∴x的取值范围是.
故答案为:.
3.无理数是无限不循环小数,因此无理数的小数部分不可能全部写出来.
材料一:估算法确定无理数的小数部分.
∵,即,
∴的整数部分为,
∴的小数部分为;
材料二:面积法求一个无理数的近似值,
已知面积为的正方形的边长是,
∵,
∴设(为的小数部分,),
画出示意图:由图可知,正方形的面积由四个部分组成,,
∵,
∴,
略去,得方程,
解得,
即,
解决问题:
(1)结合你所学的知识,探究的近似值(结果精确到);
(2)请总结估算(为开方开不尽的数)的一般方法.
【答案】(1);
(2)求得的整数部分,即可得到.
【分析】()利用材料二中的方法画出图形,写出过程即可;
()根据材料二即可总结得出;
本题考查了解一元二次方程,无理数的估算,解题的关键是理解题目给出的方法,熟练进行计算.
【详解】(1)解:()我们知道面积是的正方形的边长是,
∵,
∴设,可画出如图示意图:
由图中面积计算,,
∵,
∴,
∵是的小数部分,小数部分的平方很小,直接省略,
∴得方程,
解得,
∴;
(2)解:估算(为开方开不尽的数)的一般方法:求得的整数部分,即可得到.
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1.下列方程中,属于一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程“只含有一个未知数,并且未知数的最高次数为2的整式方程,叫做一元二次方程”,熟练掌握一元二次方程的定义是解题关键.根据一元二次方程的定义逐项判断即可得.
【详解】解:A、属于一元二次方程,则此项符合题意;
B、含有两个未知数,且未知数的最高次数为1,不是一元二次方程,则此项不符合题意;
C、中的是分式,不是一元二次方程,则此项不符合题意;
D、是一元一次方程,不是一元二次方程,则此项不符合题意;
故选:A.
2.用配方法解一元二次方程,变形后的结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了配方法解一元二次方程,熟练掌握配方法解一元二次方程的基本步骤及方法是解题的关键.先移项,再给方程两边加上一次项系数一半的平方即可得出结果.
【详解】解:,
移项,得,
配方,得,
即,
故选:B.
3.关于x的一元二次方程的常数项为0,则m的值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】本题考查了一元二次方程的定义,解题的关键是正确计算常数项为0的值,利用一元二次方程的定义判断即可.
【详解】解:由题意得: ,
解得,
故选:B.
4.若关于的一元二次方程有两个实数根,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】D
【分析】此题考查了根的判别式,一元二次方程的定义.根据一元二次方程的定义,得,根据方程有两个实数根,得出,求出的取值范围即可得出答案.
【详解】根据题意得且,
解得且.
故选:D.
5.若关于x的一元二次方程有一根为2025,则关于x的一元二次方程的其中一个根必为( )
A.2022 B.2024 C.2025 D.2028
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程的根、解一元二次方程,熟练掌握相关知识点是解题的关键.代入到方程,整理得到,再利用配方法解方程即可得出答案.
【详解】解:由题意得,,
代入到方程,得,
整理得:,
,
,
,
,
解得:,,
关于x的一元二次方程的其中一个根必为2022.
故选:A.
6.已知关于x的方程的一个根为,则 .
【答案】
【分析】本题考查的是一元二次方程根的含义,掌握以上知识是解题的关键.把代入原方程求.
【详解】解:把代入原方程:
,
,
故答案为:.
7.若关于x的方程无解,那么实数c的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,对于一元二次方程,若,则方程有两个不相等的实数根,若,则方程有两个相等的实数根,若,则方程没有实数根,据此求解即可.
【详解】解;∵关于x的方程无解,
∴关于x的方程无解,
∴,
∴,
故答案为:.
8.已知是一元二次方程的一个根,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了一元二次方程的解,代数式求值,根据题意得出,再整体代入代数式,即可求解.
【详解】解:∵是一元二次方程的一个根,
∴
∴
∴
故答案为:.
9.已知x是实数,且满足,则的值为 .
【答案】3
【分析】此题主要考查了换元法解一元二次方程,先设,再把原方程变形为,再根据因式分解法求出的值,即可得出的值.在解题时要注意当时,此方程无解,解题的关键是利用换元法将原方程变形.
【详解】解:设,
则原方程可变形为:
,
,
或
解得,,
则,,
当时,,故该方程无实数根,
当时,,故该方程有两根实数根,
所以,
故答案为:3.
10.定义:若、是方程的两个整数根,且满足,则称此类方程为“自然方程”.例如:是“自然方程”.
(1)下列方程是“自然方程”的是 (填序号)
①;②;③;④.
(2)若方程是“自然方程”,n的值为
【答案】 ②④ 0或2
【分析】(1)利用因式分解法或直接开平方法解方程,然后计算每个方程的两根之差的绝对值,然后根据“自然方程”进行判断;
(2)先利用因式分解法解方程得到,,则,然后解绝对值方程即可.
本题考查了解一元二次方程,根与系数的关系:若,是一元二次方程的两根,则,.正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【详解】解:(1)①,
,
,
解得,,
∵,
∴方程不是“自然方程”;
②,
,
解得,,
∵,
∴方程是“自然方程”;
③
,
解得,,
∵,
∴方程不是“自然方程”;
④,
,
,
解得,,
∵,
∴方程是“自然方程”;
故答案为:②④;
(2),
,
解得,
∵,
∴,
解得或.
故答案为:0或2.
11.将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出二次项系数、一次项系数和常数项.
(1);
(2);
(3)关于的方程.
【答案】(1),二次项系数为3,一次项系数为,常数项为
(2),二次项系数为3,一次项系数为,常数项为0
(3),二次项系数为,一次项系数为,常数项为
【分析】本题考查的是一元二次方程的一般形式,掌握一般形式是解本题的关键;
(1)先移项,把方程的右边化为0,从而可得答案;
(2)先去括号,再移项,把方程的右边化为0,从而可得答案;
(3)先移项,把方程的右边化为0,从而可得答案;
【详解】(1)解:
移项,得.
二次项系数为3,一次项系数为,常数项为.
(2),
去括号,得;
移项、合并同类项,得,
整理,得.
二次项系数为3,一次项系数为,常数项为0.
(3)
移项、合并同类项,得.
二次项系数为,一次项系数为,常数项为.
12.解方程:
(1);
(2).
【答案】(1),;
(2),.
【分析】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
(1)利用直接开平方法求解即可;
(2)利用因式分解法求解即可.
【详解】(1)解:,
∴或,
解得,.
(2)解:,
,
或,
,.
13.已知.
(1)化简P;
(2)若a为方程的一个解,求P的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查分式得化简求值、方程的解,正确化简分式P是解答的关键.
(1)根据分式的加减混合运算法则和运算顺序化简分式P即可;
(2)根据方程的解满足方程得到,代入化简式子中求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:∵若a为方程的一个解,
∴,即,
∴.
14.解下列方程.
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
【分析】本题考查了一元二次方程的解法,常用的方法有直接开平方法、配方法、因式分解法、求根公式法,熟练掌握各种方法是解答本题的关键.
(1)利用十字相乘法进行因式分解,求解即可;
(2)移项后,提公因式法进行因式分解,求解即可.
(3)利用因式分解法求解即可;
(4)利用配方法求解即可.
【详解】(1)
或
解得,;
(2)
或
解得,;
(3)
或
解得,;
(4)
解得,.
15.如果关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的3倍,则称这样的方程为“3倍根方程”,
(1)①方程_________“3倍根方程”(填“是”或“不是”);
②若一元二次方程是“3倍根方程”,则_________;
(2)若是“3倍根方程”,求代数式的值;
(3)若点在反比例函数的图象上,则关于x的方程是“3倍根方程”吗?并说明理由.
【答案】(1)①是;②12
(2)或
(3)关于x的方程是“3倍根方程”,理由见解析
【分析】本题考查了新定义题目,解题关键是要读懂题目中的新定义,根据新定义即可解题.
(1)根据“3倍根方程”定义进行判断即可;
(2)先解出方程的两个根,再根据“3倍根方程”定义,得出或,分类讨论得出与的关系,代入式子进而得出答案;
(3)根据点在反比例函数图象上,求出,再解一元二次方程,得出两个根满足“3倍根方程”定义.
【详解】(1)解:①,
∴,
解得:,
∴,
∴方程是“3倍根方程”,
故答案为:是;
②∵一元二次方程是“3倍根方程”,
∴设方程的两个根分别为,且,
∵,
∴,
∴
故答案为:12;
(2)解:∵
∴,
∵方程是3倍根方程
∴或
当时,即
∴
当时,即
∴
综上,的值为或.
(3)解:∵点在反比例函数的图象上
∴
∵
∴
∴
∴,
∴此方程是3倍根方程.
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第03讲 一元二次方程和一元二次方程的解法思维导图
知识点1 一元二次方程
一、一元二次方程的定义
整式方程中都只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2,这样的方程叫做一元二次方程。
二、一元二次方程的一般形式
一元二次方程的一般形式为ax²+bx+c=0(a,b,c为常数,a≠0),其中ax²叫做二次项,a叫做二次项系数;bx叫做一次项,b叫做一次项系数;c叫做常数项。
三、一元二次方程的根
能使一元二次方程两边相等的未知数的值叫一元二次方程的解(或根)。
知识点2 一元二次方程的解法
一、直接开平方法
用直接开平方求解一元二次方程的方法。这种方法适用于形如x²=a(a≥0)的方程,或者方程的一边是含未知数的完全平方,另一边是非负数的情况。
二、因式分解法
把方程变形为一边是零,另一边的二次三项式分解成两个一次因式的积的形式,让两个一次因式分别等于零,得到两个一元一次方程,解这两个一元一次方程所得到的根,就是原方程的两个根。这种方法的关键在于对二次三项式进行因式分解。
三、配方法
通过方程的简单变形,将左边配成一个含有未知数的完全平方式,右边是一个非负常数,从而可以直接开平方求解。这种方法适用于所有的一元二次方程,但操作相对复杂。
四、公式法
对于一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0),其解为。这就是公式法,它适用于所有的一元二次方程,尤其是当方程不易用其他方法求解时,公式法就显得尤为重要。
五、一元二次方程根的判别式
对于一元二次方程 ax² + bx + c = 0(a ≠ 0),其判别式为 Δ = b² - 4ac。判别式的值决定了方程的根的性质:1.若 Δ > 0,则方程有两个不相等的实数根。
2.若 Δ = 0,则方程有两个相等的实数根,也即一个实数重根。
3.若 Δ < 0,则方程无实数根,但有共轭复数根。
六、一元二次方程的根与系数的关系(韦达定理)
对于一元二次方程 ax² + bx + c = 0(a ≠ 0),设其两个根为 x₁ 和 x₂,则有:
1.
x₁ + x₂ = ,即两根之和等于一次项系数(取反)除以二次项系数。
2.
x₁x₂ =,即两根之积等于常数项系数除以二次项系数。
这两个关系式就是一元二次方程的根与系数的关系,也被称为韦达定理。
教材习题01
把一元二次方程化为一般形式,并指出它的二次项系数,一次项系数和常数项.
教材习题02
解方程:
教材习题03
解方程:.
教材习题04
解一元二次方程.
教材习题05
解方程:.
教材习题06
关于的方程.
(1)若方程有实数根,求的取值范围;
(2)若方程的两个根都是整数,求正整数的值.
教材习题07
材料1:法国数学家弗朗索瓦•韦达在著作《论方程的识别与订正》中提出一元二次方程(,)的两根,有如下的关系(韦达定理):,;
材料2:如果实数m、n满足、,且,则可利用根的定义构造一元二次方程,然后将m、n看作是此方程的两个不相等实数根.
请根据上述材料解决下面问题:
(1)已知一元二次方程的两根分别为,,则 , .
(2)已知实数a,b满足:,,则 .
(3)若,是关于x的一元二次方程的两个实数根,且,则k的值为 .
考点一、一元二次方程的定义
1.下列方程属于一元二次方程的是()
A. B. C. D.
2.若关于的方程是一元二次方程,则的值是 .
3.已知关于的方程
(1)为何值时,此方程是一元一次方程?
(2)为何值时,此方程是一元二次方程?并写出一元二次方程的二次项系数及常数项.
考点二、一元二次方程的解求参
1.若是关于的一元二次方程的一个根,则的值为( )
A. B.2 C. D.6
2.关于x的一元二次方程的一个根是1,则k的值是 .
3.已知是关于的方程的一个根,
(1)求的值;
(2)求.
考点三、一元二次方程的一般形式
1.把一元二次方程化成一般式,则,,的值分别是 )
A.,, B.,, C.,, D.,,
2.已知一元二次方程的二次项系数为3,则一次项系数为 .
3.已知关于的方程.
(1)当为何值时,此方程是一元一次方程?
(2)当为何值时,此方程是一元二次方程?并写出这个一元二次方程的二次项系数、一次项系数和常数项.
考点四、一元二次方程的解法——直接开平方法
1.一元二次方程的解是( )
A. B. C. D.
2.一元二次方程的解是 .
3.解方程:
考点五、一元二次方程的解法——因式分解法
1.一元二次方程的解为( )
A. B.
C. D.
2.方程的解为 .
3.解方程:.
考点六、一元二次方程的解法——配方法
1.将一元二次方程配方成的形式,则,的值为( )
A., B.,
C., D.,
2.小兵同学解关于的一元二次方程时,先在方程的两边加上16,把方程变形为,他这种解一元二次方程的方法是 法.
3.解方程.
(1);
(2);
考点七、一元二次方程的解法——公式法
1.以为根的一元二次方程可能是( )
A. B. C. D.
2.若是一元二次方程的根,则的值为 .
3.解方程:
(1);
(2).
考点八、根的判别式
1.关于的一元二次方程的根的情况是( )
A.只有一个实数根 B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根 D.没有实数根
2.已知方程有两个相等的实数根,则k的值为 .
3.已知关于的一元二次方程有两个实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若是方程的一个实数根,且满足,求的值.
考点九、韦达定理
1.若,是方程的两个根,则( )
A. B. C. D.
2.设,是一元二次方程的两个根,则代数式的值为 .
3.关于的方程为,其中为实数.
(1)判断方程根的情况,并说明理由.
(2)当原方程的两根满足时,求的值.
考点十、一元二次方程的估算
1.根据表格中的信息,估计一元二次方程的一个解的范围是( )
x
0
1
2
5
A. B. C. D.
2.根据下列表格的对应值,由此可判断方程必有一个解x的取值范围是 .
x
1
1.1
1.2
13
14.41
15.84
3.无理数是无限不循环小数,因此无理数的小数部分不可能全部写出来.
材料一:估算法确定无理数的小数部分.
∵,即,
∴的整数部分为,
∴的小数部分为;
材料二:面积法求一个无理数的近似值,
已知面积为的正方形的边长是,
∵,
∴设(为的小数部分,),
画出示意图:由图可知,正方形的面积由四个部分组成,,
∵,
∴,
略去,得方程,
解得,
即,
解决问题:
(1)结合你所学的知识,探究的近似值(结果精确到);
(2)请总结估算(为开方开不尽的数)的一般方法.
知识导图记忆
1.下列方程中,属于一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
2.用配方法解一元二次方程,变形后的结果正确的是( )
A. B. C. D.
3.关于x的一元二次方程的常数项为0,则m的值为( )
A.1 B. C.2 D.
4.若关于的一元二次方程有两个实数根,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
5.若关于x的一元二次方程有一根为2025,则关于x的一元二次方程的其中一个根必为( )
A.2022 B.2024 C.2025 D.2028
6.已知关于x的方程的一个根为,则 .
7.若关于x的方程无解,那么实数c的取值范围是 .
8.已知是一元二次方程的一个根,则的值为 .
9.已知x是实数,且满足,则的值为 .
10.定义:若、是方程的两个整数根,且满足,则称此类方程为“自然方程”.例如:是“自然方程”.
(1)下列方程是“自然方程”的是 (填序号)
①;②;③;④.
(2)若方程是“自然方程”,n的值为
11.将下列方程化成一元二次方程的一般形式,并写出二次项系数、一次项系数和常数项.
(1);
(2);
(3)关于的方程.
12.解方程:
(1);
(2).
13.已知.
(1)化简P;
(2)若a为方程的一个解,求P的值.
14.解下列方程.
(1);
(2);
(3);
(4).
15.如果关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,且其中一个根为另一个根的3倍,则称这样的方程为“3倍根方程”,
(1)①方程_________“3倍根方程”(填“是”或“不是”);
②若一元二次方程是“3倍根方程”,则_________;
(2)若是“3倍根方程”,求代数式的值;
(3)若点在反比例函数的图象上,则关于x的方程是“3倍根方程”吗?并说明理由.
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