内容正文:
1.2 一元二次方程的解法
题型一 用直接开平方法解方程
1.(2025·赣榆区·三模)解方程:(x﹣2)2﹣5=0.
2.(2024·相城区·月考)解方程:48﹣3(x﹣2)2=0.
3.(2024·靖江市·期中)解方程:
(1)9x2﹣16=0;
(2)4(2x﹣1)2=36.
4.(2025·建湖县·月考)解方程:(3x﹣1)2=(2﹣5x)2
题型二 根据直接开平方法的使用情形求参
1.(2024·连云港·期末)若关于x的方程(x﹣1)2=k没有实数根,则k的取值范围是( )
A.k≤0 B.k≥0 C.k>0 D.k<0
2.(2024·南京·期中)若关于x的方程(x﹣4)2=m+1有实数根,则m的取值范围是( )
A.m≥0 B.m≥﹣1 C.m>﹣1 D.m>1
3.(2024·沭阳县·月考)关于x的一元二次方程(x+2)2=m﹣21可以用直接开平方法求解,则m的取值范围是 .
4.(2024·宿豫区·月考)一元二次方程x2+m=0(m<0)的解是( )
A., B.
C. D.无解
题型三 根据形如x2=a(a≥0)的一元二次方程的两根的结构特征求参
1.(2024·大观区·期末)关于x的一元二次方程x2=a的两个根分别是2m﹣1与m﹣5,则m= .
2.若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个根是m+1与2m﹣7,则m的值是 .
3.(2024·仪征市·月考)若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个根分别是m+1与2m﹣4,则 .
4.(2024·吴江区·月考)若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个不相等的根分别是2m+1与m﹣7,则为 .
题型四 用配方法解方程
1.(2025·海安市·期末)将一元二次方程x2﹣6x﹣5=0配方,结果正确的是( )
A.(x﹣6)2=5 B.(x﹣6)2=14 C.(x﹣3)2=5 D.(x﹣3)2=14
2.(2025·邗江区·三模)用配方法解方程:x2+4x﹣3=0.
3.(2025·宿城区·期末)用配方法解方程:2x2﹣4x﹣5=0.
4.(2025·姑苏区·月考)用配方法解方程:
(1)x2+2x+1=4;
(2)3x2﹣6x+1=0.
题型五 配方法的应用——比较大小
1.(2025·大丰区·期中)设M=4a2﹣4a+3,N=3a2﹣1,其中a为实数,则M与N的大小关系是( )
A.M≥N B.M>N C.M≤N D.M=N
2.(2025·姜堰区·二模)若代数式P=2a2﹣2a+3,Q=a2+1,则P和Q的大小关系是( )
A.P>Q B.P=Q C.P<Q D.无法确定
3.(2025·工业园区·期中)若A=﹣y2+4x﹣3,B=x2+2x+2y,则A B.(填写“>”或“<”或“=”)
4.(2025·江宁区·二模)(1)比较a2﹣ab与ab﹣b2的大小;
(2)比较x2﹣3x与x﹣5的大小.
题型六 配方法的应用——求最值
1.(2025·东台市·期中)已知实数m,n满足m﹣n2=2,则代数式m2+2n2+4m﹣3的最小值等于( )
A.9 B.6 C.﹣8 D.﹣16
2.(2024·工业园区·期中)已知x为任意实数,则代数式﹣x2+4x+1的最大值是 .
3.(2025·江阴市·期中)例如:代数式x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,因为(x﹣1)2≥0,所以当x=1时,(x﹣1)2+2的最小值是2;则当x= 时,代数式8x2﹣12x+5有最小值,最小值为 .
4.(2024·丹阳市·期中)整式a2+b2﹣8a﹣2b+5的最小值为 .
题型七 配方法的应用——“0+0=0”模型
1.(2025·滨湖区·期中)已知x2﹣2xy+2y2﹣6y+9=0,求xy的值为( )
A.3 B.6 C.9 D.27
2.(2025·江都区·期中)若x,y满足x2+y2=4x﹣6y﹣13,则x+y= .
3.(2025·东台市·期中)已知a2+b2+c2=2a﹣4b+6c﹣14,则(ab)c的值是 .
4.(2024·宝应县·期末)△ABC的三边分别为a,b,c,有b+c=8,bc=a2﹣12a+52,按边分类,则△ABC是 三角形.
题型八 用公式法解方程
1.(2025·洪泽区·一模)方程x2+x﹣1=0的根是( )
A.1 B. C.﹣1 D.
2.(2024·海安市·期末)用公式法解方程:x2﹣5x+1=0.
3.(2025·崇川区·月考)用公式法解方程:2x2﹣x﹣2=0.
4.(2025·惠山区·月考)用公式法解方程:3x2﹣x﹣1=0.
题型九 根据求根公式反推一元二次方程
1.(2025·崇川区·月考)在用求根公式求一元二次方程的根时,小珺正确地代入了a,b,c得到,则她求解的一元二次方程是( )
A.2x2﹣3x﹣1=0 B.2x2+4x﹣1=0
C.﹣x2﹣3x+2=0 D.3x2﹣2x+1=0
2.(2024·江都区·期末)若是某个一元二次方程的根,则这个一元二次方程可以是( )
A.3x2+2x﹣1=0 B.2x2+4x﹣1=0
C.﹣x2﹣2x+3=0 D.3x2﹣2x﹣1=0
3.(2022·吴江区·月考)是下列哪个一元二次方程的根( )
A.2x2+3x+1=0 B.2x2﹣3x+1=0
C.2x2+3x﹣1=0 D.2x2﹣3x﹣1=0
4.(2025·盐城·一模)用公式法解一元二次方程,得:x,则该一元二次方程是 .
题型十 判别式法判断一元二次方程的根的情况
1.(2025·姑苏区·期末)已知关于x的一元二次方程x2+mx﹣1=0,则该方程根的情况是( )
A.没有实数根
B.有一个实数根
C.有两个相等的实数根
D.有两个不相等的实数根
2.(2025·海陵区·期末)下列关于x的一元二次方程中,没有实数根的是( )
A.x2﹣4x=0 B.x2﹣3x+5=0 C.x2+mx﹣1=0 D.x2﹣5x+6=0
3.(2025·崇川区·月考)已知互不相等的实数a,b,c满足ab+a2=c2,ab+b2=c2,ab≠0,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0根的情况为( )
A.没有实数根
B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根
D.无法确定根的存在情况
4.(2024·沭阳县·月考)已知关于x的一元二次方程x2﹣(m+1)x+2m﹣2=0(m为常数).
(1)若方程的一个根为1,求m的值及方程的另一个根;
(2)求证:不论m为何值时,方程总有两个实数根.
题型十一 根据一元二次方程的根的情况求参
1.(2025·如皋市·期末)已知关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣m=0有两个相等的实数根,则m的值为( )
A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2
2.(2025·高邮市·二模)若关于x的一元二次方程x2+2x﹣k﹣1=0没有实数根,则直线y=kx+3不经过的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(2025·扬州·三模)若关于x的一元二次方程(m﹣2)x2+2x﹣1=0有实数根,求m的取值范围 .
4.(2024·工业园区·期中)已知x1,x2是关于x的方程x2﹣2(m+1)x+m2+2=0的两个不等实数根.
(1)求实数m的取值范围;
(2)已知等腰△ABC的一边长为3,若x1、x2恰好是△ABC另外两边长,求这个三角形另外两边的长.
题型十二 用因式分解法解方程——提公因式法
1.(2025·连云港·一模)方程x2﹣4x=0的解是( )
A.x=4 B.x1=1,x2=4 C.x1=0,x2=4 D.x=0
2.(2025·苏州·期末)一元二次方程2x(x﹣3)=3(x﹣3)的根是 .
3.(2025·如皋市·期末)解方程:x(2x+3)﹣3(2x+3)=0.
4.(2024·泉山区·期末)解方程:x(x﹣5)=3x﹣15.
题型十三 用因式分解法解方程——十字相乘法
1.(2025·连云港·一模)一元二次方程x2+8x﹣9=0的解为 .
2.(2024·苏州·期末)用因式分解法解方程:x2﹣2x﹣8=0.
3.(2025·海安市·期末)用因式分解法解方程:2x2﹣3x﹣2=0.
4.(2024·仪征市·月考)解方程:
(1)6x2﹣x﹣12=0;
(2).
题型十四 因式分解法的应用
1.(2025·盐城·一模)已知等腰△ABC的边是方程x2﹣7x+10=0的根,则△ABC的周长为( )
A.9 B.9或12 C.6或15 D.6或12或15
2.(2025·淮安区·一模)先化简,再求值:,其中满足方程x2﹣2x﹣3=0.
3.(2025·高新区·月考)已知关于x的一元二次方程(a+b)x2+2cx+(b﹣a)=0,其中a,b,c分别为△ABC三边的长.
(1)如果x=﹣1是方程的根,试判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)如果△ABC是等腰直角三角形,c为斜边,解这个一元二次方程.
4.(2023·宜兴市·月考)三角形两边长分别是8和6,第三边的长是一元二次方程x2﹣16x+60=0的一个实数根,求此三角形的面积.
题型十五 用换元法解方程
1.(2024·丹徒区·月考)若(a2+b2)2﹣3(a2+b2)﹣4=0,则a2+b2的值为( )
A.4 B.﹣1 C.1 D.4或﹣1
2.(2025·江阴市·月考)已知实数x满足(x2﹣x)2﹣2(x2﹣x)﹣15=0,则代数式x2﹣x的值是 .
3.(2024·盐都区·期中)已知方程x2+2x﹣3=0的解是x1=1,x2=﹣3,则方程(x+3)2+2(x+3)﹣3=0的解是 .
4.(2023·涟水县·期中)【例】解方程(x﹣1)2﹣5(x﹣1)+4=0.
解:设x﹣1=y,
则原方程可化为y2﹣5y+4=0,
解得:y1=1,y2=4,
当y=1时,即x﹣1=1,解得:x=2;
当y=4时,即x﹣1=4,解得:x=5.
∴原方程的解为x1=2,x2=5.
上述解法称为“整体换元法”.
请运用“整体换元法”解方程:(2x﹣5)2﹣2(2x﹣5)﹣3=0.
题型一 配方法的应用(升级版)
1.(2024·通州区·二模)已知实数a,b满足a2+ab+b2=1,若p=ab+2a+2b,则p的最小值为 .
2.(2024·泗阳县·期末)已知a,b满足(a2+4a+7)(b2﹣6b+11)=6,则2a+b=( )
A.﹣6 B.﹣1 C.2 D.3
3.(2024·南通·期末)若﹣m2﹣n2≥10﹣6m+2n,且,则81x5﹣80x+1= .
4.(2025·姑苏区·月考)探究代数式x2+4x+5的最小值时,我们可以这样处理:
x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1因为(x+2)2≥0,
所以当x=﹣2时,(x+2)2的值最小,最小值是0.
所以(x+2)2+1≥1.
所以当(x+2)2=0时,(x+2)2+1的值最小,最小值是1.
所以x2+4x+5的最小值是1.
依据上述方法,解决下列问题:
(1)当x= 时,x2+6x﹣10有最小值是 ;
(2)多项式有最 (填“大”或“小”)值,该值为 ;
(3)已知﹣x2+5x+y+20=0,求y+x的最小值.
5.(2024·江都区·月考)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x可取任何实数,试求二次三项式x2+2x+3的最小值.
解:x2+2x+3=x2+2x+1+2=(x+1)2+2,
∵无论x取何实数,都有(x+1)2≥0,
∴(x+1)2+2≥2,即x2+2x+3的最小值为2.
试利用配方法解决下列问题:
(1)直接写出x2﹣6x+12的最小值 ;
(2)比较代数式3x2﹣x+2与2x2+3x﹣6的大小,并说明理由;
(3)如图,在四边形ABCD中,AC⊥BD.若AC+BD=10,求四边形ABCD面积的最大值.
题型二 公式法或判别式的应用
1.(2025·海安市·月考)已知关于x的一元二次方程ax2﹣2(a﹣2)x+a﹣4=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,若y>0,则( )
A.0<a<3 B.0<a<5 C.a>3 D.a>5
2.(2024·惠山区·月考)由两个全等的Rt△ABE和Rt△ECD构成如图所示的四边形ABCD,已知直角三角形的直角边长分别为m、n,斜边长为q,分别以m,q,n为二次项系数、一次项系数和常数项构造的一元二次方程mx2qx+n=0,称为勾股方程.
(1)直接写出一个勾股方程.
(2)若勾股方程mx2qx+n=0有两个相等的实数根,求的值.
(3)若x=﹣1是勾股方程mx2qx+n=0的一个根,且四边形ABCD的周长是6,求四边形ABCD的面积.
题型三 用换元法解方程(升级版)
1.(2025·崇川区·月考)关于x的方程a(x+m+2)2+b=0的解是x1=﹣1,x2=3,(a,m,b均为常数,a≠0),则方程a(x+m)2+b=0的解是 .
2.(2024·建邺区·开学)若关于x的方程(x﹣m)2+a=0(a、m为常数)的解是x1=4,x2=﹣2,则方程(x+m)2+a=0的解是 .
3.(2023·高邮市·月考)阅读下面的材料:
解方程x4﹣7x2+12=0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x2=y,则x4=y2,∴原方程可化为:y2﹣7y+12=0,解得y1=3,y2=4,当y=3时,x2=3,x=±,当y=4时,x2=4,x=±2.∴原方程有四个根是:x1,x2,x3=2,x4=﹣2,以上方法叫换元法,达到了降次的目的,体现了数学的转化思想,运用上述方法解答下列问题.
(1)解方程:(x2+x)2﹣5(x2+x)+4=0.
(2)已知实数a,b满足(a2+b2)2﹣3(a2+b2)﹣10=0,试求a2+b2的值.
4.(2024·无锡·期中)我们已经学习了一元二次方程的多种解法,其基本思路是将二次方程通过“降次”转化为一次方程求解.按照同样的思路,我们可以将更高次的方程“降次”,转化为二次方程或一次方程进行求解.例如,
①换元法求解四次方程:x4﹣5x2+4=0.
设x2=y,则原方程可变为y2﹣5y+4=0,解得y1=1,y2=4,
当y=1时,即x2=1,∴x=±1;
当y=4时,即x2=4,∴x=±2;
∴原方程有四个根:x1=1,x2=﹣1,x3=2,x4=﹣2.
②因式分解法求解三次方程:x3﹣5x+2=0.
将其变形为x3﹣(4+1)x+2=0,
∴x3﹣4x﹣x+2=0,
∴(x3﹣4x)﹣(x﹣2)=0,
∴x(x+2)(x﹣2)﹣(x﹣2)=0,
∴(x﹣2)(x2+2x﹣1)=0,
∴x﹣2=0或x2+2x﹣1=0,
∴原方程有三个根:x1=2,,.
(1)仿照以上方法解方程:
①x4+x2﹣12=0;
②x3﹣17x+4=0.
(2)已知:x2﹣x﹣1=0,且x>0,则x4﹣2x3+3x的值为 .
1.(2024·苏州·期中)对于实数a,b,新定义一种运算“※”,a※b.若x※2=5,则x的值为 .
2.(2025·苏州·期中)定义[x]表示不超过实数x的最大整数,如:[2.3]=2,[﹣0.32]=﹣1,[﹣2]=﹣2.则方程x2+3[x]=0的解为 .
3.(2024·邳州市·月考)新定义:关于x的一元二次方程与称为“同族二次方程”.例如:5(x﹣6)2+7=0与6(x﹣6)2+7=0是“同族二次方程”.现有关于x的一元二次方程(m+2)x2+(n﹣4)x+8=0与2(x﹣1)2+1=0是“同族二次方程”,则代数式mx2+nx+2029的最小值是 .
4.(2024·常熟市·模拟)我们规定:若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a•b=x1x2+y1y2.例如a=(1,3),b=(2,4),则a•b=1×2+3×4=2+12=14.已知a=(x﹣1,x+1),b=(x+3,4),若a•b=7,且﹣2≤x≤3,则x的值为 .
5.(2025·南通·模拟)对于实数a,b,定义运算“※”:a※b.例如4※2,因为4>2,所以4※2=4﹣2=2.若x1,x2是一元二次方程x2﹣5x+6=0的两个根,则x1※x2= .
6.(2024·姜堰区·期末)定义:如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(ac≠0)有一个根是c,那么我们称这个方程为“黄金方程”.
(1)判断一元二次方程x2+2x﹣3=0是否为“黄金方程”,请说明理由;
(2)已知关于x的一元二次方程2x2+bx+c=0(c≠0)是“黄金方程”,求代数式b2﹣2c+1的最小值.
7.(2023·阜宁县·期末)定义新运算“⊕”:对于实数m,n,p,q.有[m,p]⊕[q,n]=mn+pq,其中等式的右边是通常的加法和乘法运算.例如:[4,5]⊕[2,6]=4×6+5×2=34.
(1)求关于x的方程[x2,x﹣1]⊕[3,2]=0的根;
(2)若关于x的方程[x2+1,x]⊕[1﹣2k,k]=0有两个实数根,求k的取值范围.
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1.2 一元二次方程的解法
题型一 用直接开平方法解方程
1.(2025·赣榆区·三模)解方程:(x﹣2)2﹣5=0.
【详解】解:(x﹣2)2﹣5=0,
(x﹣2)2=5,
(x﹣2)2=()2,
,
解得:,.
2.(2024·相城区·月考)解方程:48﹣3(x﹣2)2=0.
【详解】解:∵48﹣3(x﹣2)2=0,
∴(x﹣2)2=16,
∴x﹣2=±4,
∴x1=6,x2=﹣2.
3.(2024·靖江市·期中)解方程:
(1)9x2﹣16=0;
(2)4(2x﹣1)2=36.
【详解】解:(1)9x2﹣16=0,
x2,
x1,x2;
(2)4(2x﹣1)2=36,
(2x﹣1)2=9,
2x﹣1=±3,
x1=2,x2=﹣1.
4.(2025·建湖县·月考)解方程:(3x﹣1)2=(2﹣5x)2
【详解】解:∵(3x﹣1)2=(2﹣5x)2
∴3x﹣1=±(2﹣5x),
解得:x或x.
题型二 根据直接开平方法的使用情形求参
1.(2024·连云港·期末)若关于x的方程(x﹣1)2=k没有实数根,则k的取值范围是( )
A.k≤0 B.k≥0 C.k>0 D.k<0
【详解】解:∵关于x的方程(x﹣1)2=k没有实数根,
∴k<0.
故选:D.
2.(2024·南京·期中)若关于x的方程(x﹣4)2=m+1有实数根,则m的取值范围是( )
A.m≥0 B.m≥﹣1 C.m>﹣1 D.m>1
【详解】解:∵关于x的方程(x﹣4)2=m+1有实数根,
∴m+1≥0,解得:m≥﹣1,
故选:B.
3.(2024·沭阳县·月考)关于x的一元二次方程(x+2)2=m﹣21可以用直接开平方法求解,则m的取值范围是 .
【详解】解:∵关于x的一元二次方程(x+2)2=m﹣21可以用直接开平方法求解,
∴m﹣21≥0,解得:m≥21.
故答案为:m≥21.
4.(2024·宿豫区·月考)一元二次方程x2+m=0(m<0)的解是( )
A., B.
C. D.无解
【详解】解:x2+m=0(m<0),
整理得:x2=﹣m,
直接开平方得:x=±,
即x1,x2,
故选:C.
题型三 根据形如x2=a(a≥0)的一元二次方程的两根的结构特征求参
1.(2024·大观区·期末)关于x的一元二次方程x2=a的两个根分别是2m﹣1与m﹣5,则m= .
【详解】解:由题意可得:2m﹣1+m﹣5=0,解得:m=2.
故答案为:2.
2.若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个根是m+1与2m﹣7,则m的值是 .
【详解】解:由题意可得:m+1+2m﹣7=0,解得:m=2.
故答案为:2.
3.(2024·仪征市·月考)若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个根分别是m+1与2m﹣4,则 .
【详解】解:由ax2=b(ab>0)得,解得,可知两根互为相反数.
∵一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个根分别是m+1与2m﹣4,
∴m+1+2m﹣4=0,解得m=1,
∴一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个根分别是2和﹣2,
∴=x2=4.
故答案为:4.
4.(2024·吴江区·月考)若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个不相等的根分别是2m+1与m﹣7,则为 .
【详解】解:由题意可得:2m+1+m﹣7=0,
∴m=2,
∴2m+1=5,
∵ax2=b(ab>0),
∴x2,
∴(2m+1)2=25,
∴.
故答案为:.
题型四 用配方法解方程
1.(2025·海安市·期末)将一元二次方程x2﹣6x﹣5=0配方,结果正确的是( )
A.(x﹣6)2=5 B.(x﹣6)2=14 C.(x﹣3)2=5 D.(x﹣3)2=14
【详解】解:x2﹣6x﹣5=0,
x2﹣6x=5,
x2﹣6x+9=5+9,
(x﹣3)2=14.
故选:D.
2.(2025·邗江区·三模)用配方法解方程:x2+4x﹣3=0.
【详解】解:x2+4x﹣3=0,
x2+4x+4=7,即(x+2)2=7,
∴x+2,
∴x1=﹣2,x2=﹣2.
3.(2025·宿城区·期末)用配方法解方程:2x2﹣4x﹣5=0.
【详解】解:2x2﹣4x﹣5=0,
x2﹣2x,x2﹣2x+11,即(x﹣1)2,
∴x﹣1,
∴x1=1,x2=1.
4.(2025·姑苏区·月考)用配方法解方程:
(1)x2+2x+1=4;
(2)3x2﹣6x+1=0.
【详解】解:(1)x2+2x+1=4,
∴(x+1)2=4,
∴x+1=±2,
∴x1=1,x2=﹣3;
(2)3x2﹣6x+1=0,
x2﹣2x,
x2﹣2x+11,即(x﹣1)2.
∴x﹣1=±.
∴x1=1,x2=1.
题型五 配方法的应用——比较大小
1.(2025·大丰区·期中)设M=4a2﹣4a+3,N=3a2﹣1,其中a为实数,则M与N的大小关系是( )
A.M≥N B.M>N C.M≤N D.M=N
【详解】解:∵M﹣N=4a2﹣4a+3﹣(3a2﹣1)
=a2﹣4a+4
=(a﹣2)2≥0,
∴M≥N.
故选:A.
2.(2025·姜堰区·二模)若代数式P=2a2﹣2a+3,Q=a2+1,则P和Q的大小关系是( )
A.P>Q B.P=Q C.P<Q D.无法确定
【详解】解:∵P=2a2﹣2a+3,Q=a2+1,
∴P﹣Q=(2a2﹣2a+3)﹣(a2+1)=a2﹣2a+2=(a﹣1)2+1≥1>0.
∴对任意实数a,均有P﹣Q>0,即P>Q.
故选:A.
3.(2025·工业园区·期中)若A=﹣y2+4x﹣3,B=x2+2x+2y,则A B.(填写“>”或“<”或“=”)
【详解】解:∵B﹣A=(x2+2x+2y)﹣(﹣y2+4x﹣3)
=x2﹣2x+y2+2y+3
=(x﹣1)2+(y+1)2+1>0,
∴A<B.
故答案为:<.
4.(2025·江宁区·二模)(1)比较a2﹣ab与ab﹣b2的大小;
(2)比较x2﹣3x与x﹣5的大小.
【详解】解:(1)∵a2﹣ab﹣(ab﹣b2)=(a﹣b)2≥0,
∴a2﹣ab≥ab﹣b2;
(2)∵x2﹣3x﹣(x﹣5)=x2﹣4x+5=(x﹣2)2+1≥1>0,
∴x2﹣3x>x﹣5.
题型六 配方法的应用——求最值
1.(2025·东台市·期中)已知实数m,n满足m﹣n2=2,则代数式m2+2n2+4m﹣3的最小值等于( )
A.9 B.6 C.﹣8 D.﹣16
【详解】解:∵m﹣n2=2,
∴n2=m﹣2≥0,m≥2,
∴m2+2n2+4m﹣3
=m2+2m﹣4+4m﹣3
=m2+6m+9﹣16
=(m+3)2﹣16,
∴代数式m2+2n2+4m﹣3的最小值等于(2+3)2﹣16=9.
故选:A.
2.(2024·工业园区·期中)已知x为任意实数,则代数式﹣x2+4x+1的最大值是 .
【详解】解:﹣x2+4x+1
=﹣(x2﹣4x)+1
=﹣(x2﹣4x+4﹣4)+1
=﹣(x﹣2)2+5,
∵(x﹣2)2≥0,
∴﹣(x﹣2)2≤0,
∴﹣(x﹣2)2+5≤5,
∴﹣(x﹣2)2+5的最大值为5,
∴代数式﹣x2+4x+1的最大值是5.
故答案为:5.
3.(2025·江阴市·期中)例如:代数式x2﹣2x+3=(x﹣1)2+2,因为(x﹣1)2≥0,所以当x=1时,(x﹣1)2+2的最小值是2;则当x= 时,代数式8x2﹣12x+5有最小值,最小值为 .
【详解】解:由题意可得:8x2﹣12x+5=8(x2x)8(x)2,
∵对于任意实数x都有(x)2≥0,
∴8x2﹣12x+5=8(x)2,
∴当x时,代数式8x2﹣12x+5有最小值,最小值为.
故答案为:,.
4.(2024·丹阳市·期中)整式a2+b2﹣8a﹣2b+5的最小值为 .
【详解】解:a2+b2﹣8a﹣2b+5,
=a2﹣8a+b2﹣2b+5,
=(a2﹣8a+16)+(b2﹣2b+1)+5﹣17,
=(a﹣4)2+(b﹣1)2﹣12,
∵(a﹣4)2≥0,(b﹣1)2≥0,
∴当a=4,b=1时,原式有最小值,最小值为﹣12.
故答案为:﹣12.
题型七 配方法的应用——“0+0=0”模型
1.(2025·滨湖区·期中)已知x2﹣2xy+2y2﹣6y+9=0,求xy的值为( )
A.3 B.6 C.9 D.27
【详解】解:∵x2﹣2xy+2y2﹣6y+9=0,
∴x2﹣2xy+y2+y2﹣6y+9=0,
∴(x﹣y)2+(y﹣3)2=0,
∴x﹣y=0,y﹣3=0,
∴x=y=3,
∴xy=33=27.
故选:D.
2.(2025·江都区·期中)若x,y满足x2+y2=4x﹣6y﹣13,则x+y= .
【详解】解:∵x2+y2﹣4x+6y+13=0,
∴x2﹣4x+4+y2+6y+9=0,
∴(x﹣2)2+(y+3)2=0,
∴x﹣2=0,y+3=0,
∴x=2,y=﹣3,
∴x+y=2+(﹣3)=﹣1.
故答案为:﹣1.
3.(2025·东台市·期中)已知a2+b2+c2=2a﹣4b+6c﹣14,则(ab)c的值是 .
【详解】解:∵a2+b2+c2=2a﹣4b+6c﹣14,
∴a2﹣2a+1+b2+4b+4+c2﹣6c+9=0,
∴(a﹣1)2+(b+2)2+(c﹣3)2=0,
∴a﹣1=0,b+2=2,c﹣3=0,
∴a=1,b=﹣2,c=3,
∴(ab)c=[1×(﹣2)]3=﹣8.
故答案为:﹣8.
4.(2024·宝应县·期末)△ABC的三边分别为a,b,c,有b+c=8,bc=a2﹣12a+52,按边分类,则△ABC是 三角形.
【详解】解:∵b+c=8,
∴b=8﹣c,
∴bc=(8﹣c)c=﹣c2+8c,
∴bc=a2﹣12a+52=﹣c2+8c,
∴a2﹣12a+36+16+c2﹣8c=0,
整理得:(a﹣6)2+(c﹣4)2=0,
∵(a﹣6)2≥0,(c﹣4)2≥0,
∴a﹣6=0,即a=6;c﹣4=0,即c=4,
∴b=8﹣4=4,
∴△ABC为等腰三角形.
故答案为:等腰.
题型八 用公式法解方程
1.(2025·洪泽区·一模)方程x2+x﹣1=0的根是( )
A.1 B. C.﹣1 D.
【详解】解:x2+x﹣1=0,
∵a=1,b=1,c=﹣1,
∴Δ=b2﹣4ac=12﹣4×1×(﹣1)=5>0,
∴x.
故选:D.
2.(2024·海安市·期末)用公式法解方程:x2﹣5x+1=0.
【详解】解:∵a=1,b=﹣5,c=1,
∴b2﹣4ac=25﹣4×1×1=21>0,
∴x,
∴x1,x2.
3.(2025·崇川区·月考)用公式法解方程:2x2﹣x﹣2=0.
【详解】解:2x2﹣x﹣2=0,
∵a=2,b=﹣1,c=﹣2,
∴Δ=(﹣1)2﹣4×2×(﹣2)=17>0,
∴x,
∴x1,x2.
4.(2025·惠山区·月考)用公式法解方程:3x2﹣x﹣1=0.
【详解】解:由题意可得:a=3,b=﹣1,c=﹣1,
∴Δ=(﹣1)2﹣4×3×(﹣1)=13>0,
∴
∴.
题型九 根据求根公式反推一元二次方程
1.(2025·崇川区·月考)在用求根公式求一元二次方程的根时,小珺正确地代入了a,b,c得到,则她求解的一元二次方程是( )
A.2x2﹣3x﹣1=0 B.2x2+4x﹣1=0
C.﹣x2﹣3x+2=0 D.3x2﹣2x+1=0
【详解】解:由题意可得:a=2,b=﹣3,c=﹣1.
故选:A.
2.(2024·江都区·期末)若是某个一元二次方程的根,则这个一元二次方程可以是( )
A.3x2+2x﹣1=0 B.2x2+4x﹣1=0
C.﹣x2﹣2x+3=0 D.3x2﹣2x﹣1=0
【详解】解:∵是某个一元二次方程的根,
∴a=3,b=﹣2,c=﹣1,
∴这个一元二次方程可以是3x2﹣2x﹣1=0.
故选:D.
3.(2022·吴江区·月考)是下列哪个一元二次方程的根( )
A.2x2+3x+1=0 B.2x2﹣3x+1=0
C.2x2+3x﹣1=0 D.2x2﹣3x﹣1=0
【详解】解:∵是某个一元二次方程的根,
∴a=2,b=3,c=﹣1,
∴这个一元二次方程可以是2x2+3x﹣1=0.
故选:C.
4.(2025·盐城·一模)用公式法解一元二次方程,得:x,则该一元二次方程是 .
【详解】解:由题意可得:a=3,b=5,c=1,
∴该一元二次方程是3x2+5x+1=0.
故答案为:3x2+5x+1=0.
题型十 判别式法判断一元二次方程的根的情况
1.(2025·姑苏区·期末)已知关于x的一元二次方程x2+mx﹣1=0,则该方程根的情况是( )
A.没有实数根
B.有一个实数根
C.有两个相等的实数根
D.有两个不相等的实数根
【详解】解:由题意可得:a=1,b=m,c=﹣1,
∴Δ=b2﹣4ab=m2+4,
∵m2≥0,
∴m2+4>0,即Δ>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选:C.
2.(2025·海陵区·期末)下列关于x的一元二次方程中,没有实数根的是( )
A.x2﹣4x=0 B.x2﹣3x+5=0 C.x2+mx﹣1=0 D.x2﹣5x+6=0
【详解】解:A.∵a=1,b=﹣4,c=0,
∴Δ=b2﹣4ac=(﹣4)2﹣4×1×0=16>0,
∴该方程有两个不相等的实数根,不合题意;
B.∵a=1,b=﹣3,c=5,
∴Δ=b2﹣4ac=(﹣3)2﹣4×1×5=﹣11<0,
∴该方程没有实数根,符合题意;
C.∵a=1,b=m,c=﹣1,
∴Δ=b2﹣4ac=m2﹣4×1×(﹣1)=m2+4>0,
∴该方程有两个不相等的实数根,不合题意;
D.∵a=1,b=﹣5,c=6,
∴Δ=b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×1×6=1>0,
∴该方程有两个不相等的实数根,不合题意.
故选:B.
3.(2025·崇川区·月考)已知互不相等的实数a,b,c满足ab+a2=c2,ab+b2=c2,ab≠0,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0根的情况为( )
A.没有实数根
B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根
D.无法确定根的存在情况
【详解】解:ab+a2=c2①,ab+b2=c2②,
①﹣②,得a2﹣b2=0,
∴(a+b)(a﹣b)=0,
∵a,b互不相等,
∴a+b=0,
∴b=﹣a③,
把③代入①,得﹣a2+a2=c2,
∴c2=0,
∴c=0,
∵ax2+bx+c=0,ab≠0,
∴Δ=b2﹣4ac=(﹣a)2﹣4a×0=a2,
∵ab≠0,
∴a≠0,
∴Δ>0,
∴原方程有两个不相等的实数根.
故选:C.
4.(2024·沭阳县·月考)已知关于x的一元二次方程x2﹣(m+1)x+2m﹣2=0(m为常数).
(1)若方程的一个根为1,求m的值及方程的另一个根;
(2)求证:不论m为何值时,方程总有两个实数根.
【详解】解:(1)把x=1代入方程可得:1﹣(m+1)+2m﹣2=0,解得:m=2,
当m=2时,原方程为x2﹣3x+2=0,
∴(x﹣1)(x﹣2)=0,解得:x1=1,x2=2,
∴方程的另一根为2;
(2)∵a=1,b=﹣(m+1),c=2m﹣2,
∴Δ=[﹣(m+1)]2﹣4×1×(2m﹣2)
=m2﹣6m+9
=(m﹣3)2≥0,
∴不论m为何值时,方程总有两个实数根.
题型十一 根据一元二次方程的根的情况求参
1.(2025·如皋市·期末)已知关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣m=0有两个相等的实数根,则m的值为( )
A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2
【详解】解:∵关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣m=0有两个相等的实数根,
∴Δ=(﹣2)2﹣4×1×(﹣m)=0,解得:m=﹣1.
故选:A.
2.(2025·高邮市·二模)若关于x的一元二次方程x2+2x﹣k﹣1=0没有实数根,则直线y=kx+3不经过的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【详解】解:由题意可得:Δ=b2﹣4ac=22﹣4×1×(﹣k﹣1)<0,解得:k<﹣2,
∴一次函数y=﹣2x+3的图象经过第一、二、四象限,不经过第三象限.
故选:C.
3.(2025·扬州·三模)若关于x的一元二次方程(m﹣2)x2+2x﹣1=0有实数根,求m的取值范围 .
【详解】解:∵关于x的一元二次方程(m﹣2)x2+2x﹣1=0有实数根,
∴m﹣2≠0且22﹣4×(m﹣2)×(﹣1)≥0,解得:m≥1且m≠2.
故答案为:m≥1且m≠2.
4.(2024·工业园区·期中)已知x1,x2是关于x的方程x2﹣2(m+1)x+m2+2=0的两个不等实数根.
(1)求实数m的取值范围;
(2)已知等腰△ABC的一边长为3,若x1、x2恰好是△ABC另外两边长,求这个三角形另外两边的长.
【详解】解:(1)由题意可得:Δ=4(m+1)2﹣4(m2+2)>0,解得:;
(2)由题意可知:x1≠x2,
∴只能取x1=3或x2=3,即3是方程的一个根,
将x=3代入得:9﹣6(m+1)+m2+2=0,解得:m=1或5,
当m=1时,方程的另一个根为1,此时三角形三边分别为1,3,3,能构成一个等腰三角形,
当m=5时,方程的另一个根为9,此时三角形三边分别为9,3,3,不能构成一个三角形,
综上,这个三角形另外两边的长分别为1,3.
题型十二 用因式分解法解方程——提公因式法
1.(2025·连云港·一模)方程x2﹣4x=0的解是( )
A.x=4 B.x1=1,x2=4 C.x1=0,x2=4 D.x=0
【详解】解:∵x2﹣4x=0,
∴x(x﹣4)=0,
∴方程的解:x1=0,x2=4.
故选:C.
2.(2025·苏州·期末)一元二次方程2x(x﹣3)=3(x﹣3)的根是 .
【详解】解:2x(x﹣3)=3(x﹣3),
2x(x﹣3)﹣3(x﹣3)=0,
(x﹣3)(2x﹣3)=0,
∴x﹣3=0或2x﹣3=0,
∴.
故答案为:.
3.(2025·如皋市·期末)解方程:x(2x+3)﹣3(2x+3)=0.
【详解】解:x(2x+3)﹣3(2x+3)=0,
(2x+3)(x﹣3)=0,
∴2x+3=0或x﹣3=0,
∴x1,x2=3.
4.(2024·泉山区·期末)解方程:x(x﹣5)=3x﹣15.
【详解】解:x(x﹣5)=3x﹣15,
x(x﹣5)﹣3(x﹣5)=0,
(x﹣5)(x﹣3)=0,
∴x﹣5=0或x﹣3=0,
∴x1=5,x2=3.
题型十三 用因式分解法解方程——十字相乘法
1.(2025·连云港·一模)一元二次方程x2+8x﹣9=0的解为 .
【详解】解:x2+8x﹣9=0,
(x+9)(x﹣1)=0,
∴x+9=0或x﹣1=0,
∴x1=﹣9,x2=1.
故答案为:x1=﹣9,x2=1.
2.(2024·苏州·期末)用因式分解法解方程:x2﹣2x﹣8=0.
【详解】解:x2﹣2x﹣8=0,
(x﹣4)(x+2)=0,
∴x﹣4=0或x+2=0,
∴x1=4,x2=﹣2.
3.(2025·海安市·期末)用因式分解法解方程:2x2﹣3x﹣2=0.
【详解】解:2x2﹣3x﹣2=0,
(x﹣2)(2x+1)=0,
∴x﹣2=0或2x+1=0,
∴.
4.(2024·仪征市·月考)解方程:
(1)6x2﹣x﹣12=0;
(2).
【详解】解:(1)6x2﹣x﹣12=0,
(2x﹣3)(3x+4)=0,
∴2x﹣3=0或3x+4=0,
∴;
(2),
∴,
∴.
题型十四 因式分解法的应用
1.(2025·盐城·一模)已知等腰△ABC的边是方程x2﹣7x+10=0的根,则△ABC的周长为( )
A.9 B.9或12 C.6或15 D.6或12或15
【详解】解:x2﹣7x+10=0,
(x﹣5)(x﹣2)=0,
∴x﹣5=0或x﹣2=0,
∴x1=5,x2=2,
当等腰△ABC的边长分别为5、5、2时,△ABC的周长为5+5+2=12;
当等腰△ABC的边长分别为5、5、5时,△ABC的周长为5+5+5=15;
当等腰△ABC的边长分别为2、2、2时,△ABC的周长为2+2+2=6;
综上,△ABC的周长为6或12或15.
故选:D.
2.(2025·淮安区·一模)先化简,再求值:,其中满足方程x2﹣2x﹣3=0.
【详解】解:原式
,
解方程x2﹣2x﹣3=0,得x=3或x=﹣1,
当x=﹣1时,原分式无意义,舍去;
当x=3时,原式.
3.(2025·高新区·月考)已知关于x的一元二次方程(a+b)x2+2cx+(b﹣a)=0,其中a,b,c分别为△ABC三边的长.
(1)如果x=﹣1是方程的根,试判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)如果△ABC是等腰直角三角形,c为斜边,解这个一元二次方程.
【详解】解:(1)把x=﹣1代入方程整理得:b=c,
∴△ABC为等腰三角形;
(2)∵△ABC是等腰直角三角形,c为斜边,
∴a=b,ca,
∴x2x=0,
x(x)=0,
x1=0,x2.
4.(2023·宜兴市·月考)三角形两边长分别是8和6,第三边的长是一元二次方程x2﹣16x+60=0的一个实数根,求此三角形的面积.
【详解】解:∵x2﹣16x+60=0,
∴(x﹣6)(x﹣10)=0,解得:x1=6,x2=10,
当x=6时,则三角形是等腰三角形,如图①:AB=AC=6,BC=8,AD是高,
∴BD=4,AD2,
∴S△ABCBC•AD8×28;
当x=10时,如图②,AC=6,BC=8,AB=10,
∵AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,∠C=90°,
S△ABCBC•AC8×6=24;
综上,该三角形的面积是:24或8.
故答案为:24或8.
题型十五 用换元法解方程
1.(2024·丹徒区·月考)若(a2+b2)2﹣3(a2+b2)﹣4=0,则a2+b2的值为( )
A.4 B.﹣1 C.1 D.4或﹣1
【详解】解:设a2+b2=t,t>0,
∴t2﹣3t﹣4=0,
∴(t+1)(t﹣4)=0,解得:t1=﹣1(舍去),t2=4.
故选:A.
2.(2025·江阴市·月考)已知实数x满足(x2﹣x)2﹣2(x2﹣x)﹣15=0,则代数式x2﹣x的值是 .
【详解】解:已知方程分解因式得:(x2﹣x﹣5)(x2﹣x+3)=0,
可得x2﹣x﹣5=0或x2﹣x+3=0(无解),
∴x2﹣x=5.
故答案为:5.
3.(2024·盐都区·期中)已知方程x2+2x﹣3=0的解是x1=1,x2=﹣3,则方程(x+3)2+2(x+3)﹣3=0的解是 .
【详解】解:由题意可知:将x+3看作一个整体,
∵方程x2+2x﹣3=0的解是x1=1,x2=﹣3,
∴x+3=1或﹣3,
∴x1=﹣2,x2=﹣6,
∴方程(x+3)2+2(x+3)﹣3=0的解是x1=﹣2,x2=﹣6.
故答案为:x1=﹣2,x2=﹣6.
4.(2023·涟水县·期中)【例】解方程(x﹣1)2﹣5(x﹣1)+4=0.
解:设x﹣1=y,
则原方程可化为y2﹣5y+4=0,
解得:y1=1,y2=4,
当y=1时,即x﹣1=1,解得:x=2;
当y=4时,即x﹣1=4,解得:x=5.
∴原方程的解为x1=2,x2=5.
上述解法称为“整体换元法”.
请运用“整体换元法”解方程:(2x﹣5)2﹣2(2x﹣5)﹣3=0.
【详解】解:设2x﹣5=y,
则原方程可化为y2﹣2y﹣3=0,
∴(y﹣3)(y+1)=0,
解得:y1=3,y2=﹣1,
当y=3时,即2x﹣5=3,解得:x=4;
当y=﹣1时,即2x﹣5=﹣1,解得:x=2.
∴原方程的解为:x1=2,x2=4.
题型一 配方法的应用(升级版)
1.(2024·通州区·二模)已知实数a,b满足a2+ab+b2=1,若p=ab+2a+2b,则p的最小值为 .
【详解】解:∵a2+ab+b2=(a+b)2﹣ab=1,
∴ab=(a+b)2﹣1,
∵p=ab+2a+2b
=(a+b)2+2(a+b)+1﹣2
=(a+b+1)2﹣2≥﹣2.
故答案为:﹣2.
2.(2024·泗阳县·期末)已知a,b满足(a2+4a+7)(b2﹣6b+11)=6,则2a+b=( )
A.﹣6 B.﹣1 C.2 D.3
【详解】解:∵(a2+4a+7)(b2﹣6b+11)=6,
∴[(a+2)2+3][(b﹣3)2+2]=6,
∵(a+2)2≥0,(b﹣3)2≥0,
∴当a+2=0,b﹣3=0时,[(a+2)2+3][(b﹣3)2+2]=6,解得:a=﹣2,b=3,
∴2a+b=2×(﹣2)+3=﹣4+3=﹣1.
故选:B.
3.(2024·南通·期末)若﹣m2﹣n2≥10﹣6m+2n,且,则81x5﹣80x+1= .
【详解】解:∵﹣m2﹣n2≥10﹣6m+2n,
∴m2+n2+10﹣6m+2n≤0,即(m﹣3)2+(n+1)2≤0,
∵(m﹣3)2+(n+1)2≥0,
∴(m﹣3)2+(n+1)2=0,
∴m=3,n=﹣1,
∴x,
∴3x1,
∵9x2=6﹣2,
∴81x4=36+20﹣2456﹣24,
∴81x5﹣80x+1
=(56﹣24)x﹣80x+1
=(﹣2424)x+1
=﹣24×(1)1
=﹣8×(5﹣1)+1
=﹣32+1
=﹣31.
故答案为:﹣31.
4.(2025·姑苏区·月考)探究代数式x2+4x+5的最小值时,我们可以这样处理:
x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1因为(x+2)2≥0,
所以当x=﹣2时,(x+2)2的值最小,最小值是0.
所以(x+2)2+1≥1.
所以当(x+2)2=0时,(x+2)2+1的值最小,最小值是1.
所以x2+4x+5的最小值是1.
依据上述方法,解决下列问题:
(1)当x= 时,x2+6x﹣10有最小值是 ;
(2)多项式有最 (填“大”或“小”)值,该值为 ;
(3)已知﹣x2+5x+y+20=0,求y+x的最小值.
【详解】解:(1)x2+6x﹣10=x2+6x+9﹣19=(x+3)2﹣19,
∵(x+3)2≥0,
∴当x=﹣3时,(x+3)2的值最小,最小值是0,
∴(x+3)2﹣19≥﹣19,
∴当x=﹣3时,x2+6x﹣10有最小值是﹣19,
故答案为:﹣3,﹣19;
(2)x2+4x+9(x2﹣8x+16)+17(x﹣4)2+17,
∵(x﹣4)2≥0,
∴(x﹣4)2≤0,
∴(x﹣4)2有最大值0,
∴x2+4x+9有最大值,最大值为17,
故答案为:大,17;
(3)∵﹣x2+5x+y+20=0,
∴y=x2﹣5x﹣20,
∴y+x=x2﹣4x﹣20=(x﹣2)2﹣24,
∴y+x的最小值为﹣24.
5.(2024·江都区·月考)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x可取任何实数,试求二次三项式x2+2x+3的最小值.
解:x2+2x+3=x2+2x+1+2=(x+1)2+2,
∵无论x取何实数,都有(x+1)2≥0,
∴(x+1)2+2≥2,即x2+2x+3的最小值为2.
试利用配方法解决下列问题:
(1)直接写出x2﹣6x+12的最小值 ;
(2)比较代数式3x2﹣x+2与2x2+3x﹣6的大小,并说明理由;
(3)如图,在四边形ABCD中,AC⊥BD.若AC+BD=10,求四边形ABCD面积的最大值.
【详解】解:(1)x2﹣6x+12
=(x﹣3)2+3,
∵无论x取何实数,都有(x﹣3)2≥0,
∴(x﹣3)2+3≥3,
∴x2﹣6x+12的最小值为3,
故答案为:3;
(2)∵3x2﹣x+2﹣(2x2+3x﹣6)
=(x﹣2)2+4>0,
∴3x2﹣x+2>2x2+3x﹣6;
(3)∵S四边形ABCD
AC·BD
AC·(10﹣AC)
AC2+5AC
(AC﹣5)2,
∴四边形ABCD面积的最大值为.
题型二 公式法或判别式的应用
1.(2025·海安市·月考)已知关于x的一元二次方程ax2﹣2(a﹣2)x+a﹣4=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,若y>0,则( )
A.0<a<3 B.0<a<5 C.a>3 D.a>5
【详解】解:ax2﹣2(a﹣2)x+a﹣4=0(a>0)是关于x的一元二次方程,
Δ=[﹣2(a﹣2)]2﹣4a(a﹣4)=16>0,
由求根公式,得x,
∴x=1或,
∵a>0,x1>x2,
∴x1=1,,
∴,解得:a<5,
∴0<a<5.
故选:B.
2.(2024·惠山区·月考)由两个全等的Rt△ABE和Rt△ECD构成如图所示的四边形ABCD,已知直角三角形的直角边长分别为m、n,斜边长为q,分别以m,q,n为二次项系数、一次项系数和常数项构造的一元二次方程mx2qx+n=0,称为勾股方程.
(1)直接写出一个勾股方程.
(2)若勾股方程mx2qx+n=0有两个相等的实数根,求的值.
(3)若x=﹣1是勾股方程mx2qx+n=0的一个根,且四边形ABCD的周长是6,求四边形ABCD的面积.
【详解】解:(1)设m=3,n=4,则q=5,
∴3x2+5x+4=0是勾股方程;
(2)∵勾股方程mx2qx+n=0有两个相等的实数根,
∴Δ=2q2﹣4mn=0,
∴q2=2mn,
∵q2=m2+n2,
∴m2+n2=2mn,
∴m﹣n=0,
∴m=n,
∴qm,
∴;
(3)∵x=﹣1是勾股方程mx2qx+n=0的一个根,
∴mq+n=0,
∴q=m+n,
∵四边形ABCD的周长是6,
∴2m+2nq=6,
∴q,
∵q2=m2+n2,
∴m2+n2=2,m+n=2,
∴mn=1,
∴四边形ABCD的面积=mnq2=1+1=2.
题型三 用换元法解方程(升级版)
1.(2025·崇川区·月考)关于x的方程a(x+m+2)2+b=0的解是x1=﹣1,x2=3,(a,m,b均为常数,a≠0),则方程a(x+m)2+b=0的解是 .
【详解】解:可把方程a(x+m)2+b=0看作关于x﹣2的一元二次方程,
∵关于x的方程a(x+m+2)2+b=0的解是x1=﹣1,x2=3,
∴关于x﹣2的方程a(x+m)2+b=0的解是x﹣2=﹣1或x﹣2=3,
∴x1=1,x2=5.
故答案为:x1=1,x2=5.
2.(2024·建邺区·开学)若关于x的方程(x﹣m)2+a=0(a、m为常数)的解是x1=4,x2=﹣2,则方程(x+m)2+a=0的解是 .
【详解】解:方程(x+m)2+a=0变形为(﹣x﹣m)2+a=0,看作关于﹣x的方程,
∵方程(x﹣m)2+a=0(a、m为常数)的解是x1=4,x2=﹣2,
∴﹣x1=4,﹣x2=﹣2,解得:x1=﹣4,x2=2.
故答案为:x1=﹣4,x2=2.
3.(2023·高邮市·月考)阅读下面的材料:
解方程x4﹣7x2+12=0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x2=y,则x4=y2,∴原方程可化为:y2﹣7y+12=0,解得y1=3,y2=4,当y=3时,x2=3,x=±,当y=4时,x2=4,x=±2.∴原方程有四个根是:x1,x2,x3=2,x4=﹣2,以上方法叫换元法,达到了降次的目的,体现了数学的转化思想,运用上述方法解答下列问题.
(1)解方程:(x2+x)2﹣5(x2+x)+4=0.
(2)已知实数a,b满足(a2+b2)2﹣3(a2+b2)﹣10=0,试求a2+b2的值.
【详解】解:(1)设y=x2+x,则y2﹣5y+4=0,
整理得:(y﹣1)(y﹣4)=0,
解得:y1=1,y2=4,
当x2+x=1,即x2+x﹣1=0时,解得:x;
当当x2+x=4,即x2+x﹣4=0时,解得:x;
综上,原方程的解为x1,2,x3,4.
(2)设x=a2+b2,则x2﹣3x﹣10=0,
整理得:(x﹣5)(x+2)=0,
解得:x1=5,x2=﹣2(舍去),
∴a2+b2=5.
4.(2024·无锡·期中)我们已经学习了一元二次方程的多种解法,其基本思路是将二次方程通过“降次”转化为一次方程求解.按照同样的思路,我们可以将更高次的方程“降次”,转化为二次方程或一次方程进行求解.例如,
①换元法求解四次方程:x4﹣5x2+4=0.
设x2=y,则原方程可变为y2﹣5y+4=0,解得y1=1,y2=4,
当y=1时,即x2=1,∴x=±1;
当y=4时,即x2=4,∴x=±2;
∴原方程有四个根:x1=1,x2=﹣1,x3=2,x4=﹣2.
②因式分解法求解三次方程:x3﹣5x+2=0.
将其变形为x3﹣(4+1)x+2=0,
∴x3﹣4x﹣x+2=0,
∴(x3﹣4x)﹣(x﹣2)=0,
∴x(x+2)(x﹣2)﹣(x﹣2)=0,
∴(x﹣2)(x2+2x﹣1)=0,
∴x﹣2=0或x2+2x﹣1=0,
∴原方程有三个根:x1=2,,.
(1)仿照以上方法解方程:
①x4+x2﹣12=0;
②x3﹣17x+4=0.
(2)已知:x2﹣x﹣1=0,且x>0,则x4﹣2x3+3x的值为 .
【详解】解:(1)①设x2=y,则原方程可变为y2+y﹣12=0,
(y+4)(y﹣3)=0,
∴y+4=0或y﹣3=0,
∴y1=﹣4,y2=3,
当y=﹣4时,即x2=﹣4,
∴无解(舍去);
当y=3时,即x2=3,
∴,,
∴原方程有两个根:,;
②将其变形为:x3﹣(16+1)x+4=0,
∴x3﹣16x﹣x+4=0,
∴(x3﹣16x)﹣(x﹣4)=0,
∴x(x+4)(x﹣4)﹣(x﹣4)=0,
∴(x﹣4)(x2+4x﹣1)=0,
∴x﹣4=0或x2+4x﹣1=0,
∴原方程有三个根:x1=4,,.
(2)∵x2﹣x﹣1=0,x>0,
∴x,x2=x+1,
x4﹣2x3+3x
=(x+1)2﹣2x(x+1)+3x
=x2+2x+1﹣2x2﹣2x+3x
=﹣x2+3x+1
=﹣x﹣1+3x+1
=2x
.
故答案为:1.
1.(2024·苏州·期中)对于实数a,b,新定义一种运算“※”,a※b.若x※2=5,则x的值为 .
【详解】解:分两种情况:
当x<2时,
∵x※2=5,
∴x2﹣2×2=5,
∴x2=9,
∴x1=3(舍去),x2=﹣3;
当x≥2时,
∵x※2=5,
∴22﹣2x=5,解得:x(舍去);
综上,x的值为﹣3.
故答案为:﹣3.
2.(2025·苏州·期中)定义[x]表示不超过实数x的最大整数,如:[2.3]=2,[﹣0.32]=﹣1,[﹣2]=﹣2.则方程x2+3[x]=0的解为 .
【详解】解:∵x2+3[x]=0,
∴x2=﹣3[x]≥0,
∴[x]≤0,
∴x≤0,
①当x=0时,符合题意;
②﹣1≤x<0时,[x]=﹣1,
则x2+3[x]=0化为x2﹣3=0,解得:(全舍);
③﹣2≤x<﹣1时,[x]=﹣2,
则x2+3[x]=0化为x2﹣6=0,解得:(全舍);
④﹣3≤x<﹣2时,[x]=﹣3,
则x2+3(x]=0化为x2﹣9=0,解得:x=﹣3或x=3(舍);
⑤﹣4≤x<﹣3时,[x]=﹣4,
则x2+3[x]=0化为x2﹣12=0,解得:或(舍);
⑥x<﹣4时,均不成立;
综上,方程x2+3[x]=0的解为x=0或x=﹣3或,
故答案为:x=0或x=﹣3或.
3.(2024·邳州市·月考)新定义:关于x的一元二次方程与称为“同族二次方程”.例如:5(x﹣6)2+7=0与6(x﹣6)2+7=0是“同族二次方程”.现有关于x的一元二次方程(m+2)x2+(n﹣4)x+8=0与2(x﹣1)2+1=0是“同族二次方程”,则代数式mx2+nx+2029的最小值是 .
【详解】解:∵(m+2)x2+(n﹣4)x+8=0与2(x﹣1)2+1=0是“同族二次方程”,
∴(m+2)x2+(n﹣4)x+8=(m+2)(x﹣1)2+1,
∴(m+2)x2+(n﹣4)x+8=(m+2)x2﹣2(m+2)x+m+3,
∴,解得:,
∴mx2+nx+2029
=5x2﹣10x+2029
=5(x﹣1)2+2024,
∴代数式mx2+nx+2024能取的最小值是2024.
故答案为:2024.
4.(2024·常熟市·模拟)我们规定:若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a•b=x1x2+y1y2.例如a=(1,3),b=(2,4),则a•b=1×2+3×4=2+12=14.已知a=(x﹣1,x+1),b=(x+3,4),若a•b=7,且﹣2≤x≤3,则x的值为 .
【详解】解:由题意可知:a•b=(x﹣1)(x+3)+4(x+1)=x2+6x+1=7,
x2+6x﹣6=0,
Δ=36+24=60>0,
∴x3±,
∵﹣2≤x≤3,
∴x=﹣3.
故答案为:﹣3.
5.(2025·南通·模拟)对于实数a,b,定义运算“※”:a※b.例如4※2,因为4>2,所以4※2=4﹣2=2.若x1,x2是一元二次方程x2﹣5x+6=0的两个根,则x1※x2= .
【详解】解:∵x2﹣5x+6=0,
∴(x﹣2)(x﹣3)=0,解得:x1=2,x2=3或x1=3,x2=2.
当x1=2,x2=3时,x1※x2=2×3﹣2=4;
当x1=3,x2=2时,x1※x2=3﹣2=1;
∴x1※x2=4或1.
故答案为:4或1.
6.(2024·姜堰区·期末)定义:如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(ac≠0)有一个根是c,那么我们称这个方程为“黄金方程”.
(1)判断一元二次方程x2+2x﹣3=0是否为“黄金方程”,请说明理由;
(2)已知关于x的一元二次方程2x2+bx+c=0(c≠0)是“黄金方程”,求代数式b2﹣2c+1的最小值.
【详解】解:(1)是“黄金方程”,理由如下:
∵x2+2x﹣3=0,
∴(x+3)(x﹣1)=0,
∴x+3=0或x﹣1=0,
∴x1=﹣3,x2=1,
∵c=﹣3,
∴一元二次方程x2+2x﹣3=0是“黄金方程”;
(2)∵关于x的一元二次方程2x2+bx+c=0(c≠0)是“黄金方程”,
∴2c2+bc+c=0,
∵c≠0,
∴2c=﹣b﹣1,
∴b2﹣2c+1=b2+b+1+1=(b)2,
∵(b)2≥0,
∴b2﹣2c+1的最小值为.
7.(2023·阜宁县·期末)定义新运算“⊕”:对于实数m,n,p,q.有[m,p]⊕[q,n]=mn+pq,其中等式的右边是通常的加法和乘法运算.例如:[4,5]⊕[2,6]=4×6+5×2=34.
(1)求关于x的方程[x2,x﹣1]⊕[3,2]=0的根;
(2)若关于x的方程[x2+1,x]⊕[1﹣2k,k]=0有两个实数根,求k的取值范围.
【详解】解:(1)∵[x2,x﹣1]⊕[3,2]=0,
∴2x2+3(x﹣1)=0,
∴2x2+3x﹣3=0,
∴Δ=32﹣4×2×(﹣3)=33>0,
∴x,
∴x1,x2;
(2)∵[x2+1,x]⊕[1﹣2k,k]=0,
∴(x2+1)k+x(1﹣2k)=0,
整理得:kx2+(1﹣2k)x+k=0,
∵方程有两个实数根,
∴Δ=(1﹣2k)2﹣4k•k≥0,k≠0,解得:k且k≠0.
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