17.2 一元二次方程的解法 暑假巩固 2024—2025学年沪科版数学八年级下册
2025-08-04
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内容正文:
沪科版八年级下册 17.2 一元二次方程的解法 暑假巩固
一、用因式分解法解x²+px+q=0型的一元二次方程
1.若关于x的方程x2﹣6x+8=0的两个实数根恰好是等腰三角形ABC的两边长,则△ABC的周长为( )
A.8
B.10
C.12
D.8或10
2.已知三角形的两边长为2和5,第三边满足方程x2﹣7x+12=0,则三角形的周长为( )
A.10
B.11
C.10或11
D.以上都不对
3.下列各数中,是方程x2﹣3x﹣4=0的根的是( )
A.2
B.1
C.﹣1
D.﹣4
4.方程的根是 .
5.方程x2﹣17x=﹣72的解为 .
6.解方程:x2﹣2x﹣8=0.
7.解方程:x2﹣8x+12=0.
二、利用公式法解简单的一元二次方程
1.用公式法解方程2x2+5x﹣1=0,所得解正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.方程x2+x﹣1=0的一个根是( )
A.1
B.
C.﹣1
D.
3.当用公式法解方程时,的值为( )
A.2
B.
C.17
D.
4.关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根分别是x1,x2,那么a= .
5.下面是小明同学解方程x2﹣5x=﹣4的过程:
∵a=1,b=﹣5,c=﹣4(第一步),
∴b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×1×(﹣4)=41(第二步).
∴x,(第三步).
∴x1,x2(第四步).
小明是从第 步开始出错.
6.解方程:﹣3x2+4x+1=0.
7.用公式法解方程:2x2﹣3x﹣1=0.
三、用配方法求解二次项系数为1的一元二次方程
1.一元二次方程x2﹣4x﹣8=0的解是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
2.如图是嘉淇用配方法解一元二次方程的具体过程,老师说这个解法出现了错误,则开始出现错误的步骤是( )
A.②
B.③
C.④
D.⑤
3.老师设计了接力游戏,用合作的方式完成配方法解一元二次方程,规则:每人只能看到前一人给的式子,并进行一步计算,再将结果传递给下一人,最后解出方程.过程如图所示:
接力中,自己负责的一步出现错误的是( )
A.只有甲
B.甲和丙
C.乙和丙
D.丙和丁
4.若方程x2﹣4096576=0的两根为x1=2024,x2=﹣2024,则方程x2﹣2x﹣4096575=0的两根为 .
5.下面是用配方法解关于x的一元二次方程3x2+x﹣2=0的具体过程,3x2+2x﹣1=0.
解:第一步:x2x0
第二步:x2x
第三步:x2x+()2()2
第四步:(x)2∴x±∴x1,x2=﹣1
以下四条语句与上面四步对应:“①移项:方程左边为二次项和一次项,右边为常数项;②求解:用直接开方法解一元二次方程;③配方:根据完全平方公式,在方程的两边各加上一次项系数一半的平方;④二次项系数化1,方程两边都除以二次项系数”,则第一步,第二步,第三步,第四步应对应的语句分别是 .
6.解方程:.
7.解方程:.
四、用因式分解法中的提公因式法解一元二次方程
1.方程2x(x﹣3)+5(3﹣x)=3﹣x的根是( )
A.x=2
B.x=3
C.x1=2,x2=3
D.x1=﹣2,x2=3
2.方程x(x+5)=x的根是( )
A.x=﹣5
B.x1=﹣5,x2=0
C.x1=﹣4,x2=0
D.x1=﹣6,x2=0
3.一元二次方程x2=x的根是( )
A.x1=0,x2=1
B.x1=0,x2=﹣1
C.x1=x2=0
D.x1=x2=1
4.方程(x﹣3)2=3﹣x的根是 .
5.定义新运算Ⓡ:对于任意实数a、b都有:aⓇb=a2+ab,如果3Ⓡ4=32+3×4=9+12=21,那么方程xⓇ2=0的解为 .
6.解方程:x(x﹣2)+x﹣2=0.
7.用适当方法解方程.
(1);
(2).
五、形如为x²=p(p≥0)型方程的解法
1.方程x2+16=0的根是( )
A.x=﹣4
B.x1=4,x2=﹣4
C.x1=x2=4
D.无实数根
2.方程x2﹣6=0的解是( )
A.
B.,
C.x1=x2=6
D.x1=6,x2=﹣6
3.方程x2﹣4=0的两个根是( )
A.x1=2,x2=﹣2
B.x1=x2=﹣2
C.x1=x2=2
D.x1=2,x2=0
4.方程x2=2的根是 .
5.方程2x2﹣4=0的解是 .
6.解方程
(1)x2﹣1=80;
(2)9x2+12=16.
7.解关于x的方程:3x2﹣b=0(b>0).
六、利用配方解决最值问题
1.若p=x2+y2+2x﹣4y+2028,p的最小值是( )
A.2028
B.2023
C.2022
D.2020
2.对于多项式,由于,所以有最小值3.已知关于x的多项式的最大值为10,则m的值为( )
A.1
B.
C.
D.
3.已知实数x,y满足4x2﹣x+4xy+y2=1,设M=x+y,则M的最大值是( )
A.
B.
C.
D.1
4.若x、y均为实数,则代数式x2+y2+4x﹣6y+14的最小值是 .
5.已知S=t2﹣2t﹣15,则S的最小值为 .
6.阅读下列材料:配方法是代数变形的重要手段,是研究相等关系和不等关系的常用方法,配方法不仅可以用来解一元二次方程,还可以用来求某些代数式的最值,
我们可以通过以下方法求代数式的最小值.
解:∵,
∵,
∴当时,有最小值.
请根据上述方法,解答下列问题:
(1)若,则 ;
(2)求代数式的最值;
(3)若代数式的最大值为8,求k的值.
7.综合与探究:如果关于x的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根比另一个根大1,那么称这样的方程是“邻根方程”.例如:一元二次方程的两个根是,则方程:是“邻根方程”.
(1)通过计算,判断下列方程是否是“邻根方程”;
①;
②.
(2)已知关于x的一元二次方程 (是常数)是“邻根方程”,求的值.
(3)若关于x的一元二次方程 (a、b是常数,且)是“邻根方程”,令,求的最大值.
七、换元法解一元二次方程
1.若(a2+b2+1)(a2+b2﹣1)=15,则a2+b2=( )
A.4
B.5
C.±4
D.±5
2.若(a2﹣3)(a2+1)=0,则代数式a2的值为( )
A.﹣1或3
B.1或﹣3
C.﹣1
D.3
3.已知x是实数且满足(x2+3x)2+2(x2+3x)﹣3=0,那么x2+3x的值为( )
A.3
B.﹣3或1
C.1
D.﹣1或3
4.已知(x+y)2﹣2(x+y)﹣3=0,则x+y= .
5.若(x2+y2)(x2+y2+2)﹣8=0,则x2+y2的值是 .
6.[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.
所以原方程的解为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﹣(2x﹣5)﹣2=0.
7.读下列材料:已知实数m,n满足(2m2+n2+1)(2m2+n2﹣1)=80,试求2m2+n2的值.
解:设2m2+n2=t,则原方程变为(t+1)(t﹣1)=80,整理得t2﹣1=80,t2=81,
∴t=±9,∵2m2+n2≥0,∴2m2+n2=9,
上面这种方法称为“换元法”,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.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)设a,b满足等式(a2+b2)(2a2+2b2﹣1)=3,求3a2+3b2﹣1的值;
(2)若四个连续正整数的积为24,求这四个连续正整数.
八、利用配方构成非负数求值
1.不论x、y为何值,用配方法可说明代数式x2+4y2+6x﹣4y+11的值( )
A.总不小于1
B.总不小于11
C.可为任何实数
D.可能为负数
2.已知a,b,c满足a2+b2+c2﹣4a﹣2b+2c+6=0,则a+b﹣c的值是( )
A.5
B.4
C.3
D.2
3.已知a,b,c满足a2+b2+c2﹣6a+2b﹣4c+14=0,则(ab)c的值为( )
A.4
B.6
C.8
D.9
4.若a,b,c是△ABC的三边,且满足a2+b2+c2﹣6a﹣8b﹣10c+50=0,则△ABC的周长为 .
5.已知a2+b2+2a﹣4b+5=0,求(a+b)2= .
6.先阅读下面的内容,再解决问题.
若m2+2m+n2﹣6n+10=0,求m和n的值.
因为m2+2m+n2﹣6n+10=0,所以m2+2m+1+n2﹣6n+9=0,
所以(m+1)2+(n﹣3)2=0,所以m+1=0,n﹣3=0,所以m=﹣1,n=3.
解决问题:若x2+2y2﹣2xy+4y+4=0,求xy的值.
7.数学教科书中这样写道:
“我们把多项式a2+2ab+b2及a2﹣2ab+b2叫做完全平方式”,如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项.使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法,配方法是一种重要的解决问题的数学方法,经常用来解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如,求代数式x2+2x﹣3的最小值.
x2+2x﹣3=(x2+2x+1)﹣4=(x+1)2﹣4,
可知,当x=﹣1时,x2+2x﹣3有最小值,最小值是﹣4.
再例如,求代数式的最大值.
.
可知,当x=6时,有最大值,最大值是15.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)请比较多项式x2+3x﹣4与2x2+2x﹣3的大小,并说明理由;
(2)当a,b为何值时,多项式a2+b2﹣4a+10b+33有最小值,并求出这个最小值;
(3)已知a﹣b=8,ab+c2﹣4c+20=0,求a+b+c的值.
九、形如(mx+n)²=p型方程的解法
1.方程(x+1)2=4的解为( )
A.x1=1,x2=﹣3
B.x1=﹣1,x2=3
C.x1=2,x2=﹣2
D.x1=1,x2=﹣1
2.若关于x的方程(x﹣2)2=m+1有实数根,则m的取值范围是( )
A.m>1
B.m>﹣1
C.m≥1
D.m≥﹣1
3.现在定义一种运算,其规则为a*b=a2﹣b2,根据此规则,如果x满足2(x+2)*5=﹣1,那么x的值为( )
A.
B.
C.
D.
4.方程(x﹣1)2=1的根为 .
5.一元二次方程4(x﹣2)2﹣16=0的根是 .
6.解方程:(x+1)2=49
7.解方程4(x﹣1)2=9
沪科版八年级下册 17.2 一元二次方程的解法 暑假巩固(参考答案)
一、用因式分解法解x²+px+q=0型的一元二次方程
1.若关于x的方程x2﹣6x+8=0的两个实数根恰好是等腰三角形ABC的两边长,则△ABC的周长为( )
A.8
B.10
C.12
D.8或10
【答案】B
【解析】由x2﹣6x+8=0得,
(x﹣2)(x﹣4)=0,
所以x1=2,x2=4.
因为此方程的两个实数根是等腰三角形的两边上,
则当2为腰时,2+2=4,此情况舍去.
当4为腰时,4+2>4,符合要求,
所以△ABC的周长为4+4+2=10.
故选:B.
2.已知三角形的两边长为2和5,第三边满足方程x2﹣7x+12=0,则三角形的周长为( )
A.10
B.11
C.10或11
D.以上都不对
【答案】B
【解析】方程x2﹣7x+12=0,
分解因式得:(x﹣3)(x﹣4)=0,
解得:x1=3,x2=4,
当x=3时,2+3=5,不能构成三角形;
当x=4时,三角形周长为2+4+5=11.
故选:B.
3.下列各数中,是方程x2﹣3x﹣4=0的根的是( )
A.2
B.1
C.﹣1
D.﹣4
【答案】C
【解析】x2﹣3x﹣4=0,
(x﹣4)(x+1)=0,
x﹣4=0或x+1=0,
x1=4,x2=﹣1.
故选:C.
4.方程的根是 .
【答案】,
【解析】解:分解因式得:,
即,
解得:,.
5.方程x2﹣17x=﹣72的解为 .
【答案】x1=8,x2=9.
【解析】x2﹣17x=﹣72,
x2﹣17x+72=0
(x﹣8)(x﹣9)=0,
∴x﹣8=0或x﹣9=0,
解得:x1=8,x2=9.
故答案为:x1=8,x2=9.
6.解方程:x2﹣2x﹣8=0.
【答案】解:(x﹣4)(x+2)=0,
x﹣4=0或x+2=0,
所以x1=4,x2=﹣2.
7.解方程:x2﹣8x+12=0.
【答案】解:x2﹣8x+12=0,
∴(x﹣2)(x﹣6)=0,
∴x﹣2=0或x﹣6=0
∴x1=2,x2=6.
二、利用公式法解简单的一元二次方程
1.用公式法解方程2x2+5x﹣1=0,所得解正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】2x2+5x﹣1=0
∴a=2,b=5,c=﹣1,
∴Δ=b2﹣4ac=25+8=33>0,
∴;
故选:A.
2.方程x2+x﹣1=0的一个根是( )
A.1
B.
C.﹣1
D.
【答案】D
【解析】∵a=1,b=1,c=﹣1,
∴Δ=b2﹣4ac=12﹣4×(﹣1)=5,
则x,
所以x1,x2.
故选:D.
3.当用公式法解方程时,的值为( )
A.2
B.
C.17
D.
【答案】C
【解析】解:原方程可变形为,
,,,
.
故选:C
4.关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根分别是x1,x2,那么a= .
【答案】1
【解析】由关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根分别是x1,x2,
∴a=1,b=﹣4,c=3,
故答案为:1
5.下面是小明同学解方程x2﹣5x=﹣4的过程:
∵a=1,b=﹣5,c=﹣4(第一步),
∴b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×1×(﹣4)=41(第二步).
∴x,(第三步).
∴x1,x2(第四步).
小明是从第 步开始出错.
【答案】一.
【解析】原方程化为:x2﹣5x+4=0,
∴a=1,b=﹣5,c=4.
故答案为:一.
6.解方程:﹣3x2+4x+1=0.
【答案】解:方程化为3x2﹣4x﹣1=0,
∵a=3,b=﹣4,c=﹣1,
∴Δ=(﹣4)2﹣4×3×(﹣1)=28>0,
∴x,
∴x1,x2.
7.用公式法解方程:2x2﹣3x﹣1=0.
【答案】解:a=2,b=﹣3,c=﹣1,
∴△=(﹣3)2-4×2×(﹣1)=9+8=17>0,
∴x=,
∴x1=,x2=.
三、用配方法求解二次项系数为1的一元二次方程
1.一元二次方程x2﹣4x﹣8=0的解是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】A
【解析】∵x2﹣4x﹣8=0,
∴x2﹣4x=8,
∴x2﹣4x+4=12,
∴(x﹣2)2=12,
∴,x﹣2=±2
解得:x=±22,
故选:A.
2.如图是嘉淇用配方法解一元二次方程的具体过程,老师说这个解法出现了错误,则开始出现错误的步骤是( )
A.②
B.③
C.④
D.⑤
【答案】A
【解析】x2﹣4x=1,
方程两边加4得到x2﹣4x+4=4+1,
所以第②步出现错误.
故选:A.
3.老师设计了接力游戏,用合作的方式完成配方法解一元二次方程,规则:每人只能看到前一人给的式子,并进行一步计算,再将结果传递给下一人,最后解出方程.过程如图所示:
接力中,自己负责的一步出现错误的是( )
A.只有甲
B.甲和丙
C.乙和丙
D.丙和丁
【答案】B
【解析】由题意知,甲中x2+8x+16=9+16,
丙中x+4=±3,
∴甲和丙出现了错误,
故选:B.
4.若方程x2﹣4096576=0的两根为x1=2024,x2=﹣2024,则方程x2﹣2x﹣4096575=0的两根为 .
【答案】x1=2025,x2=﹣2023.
【解析】x2﹣2x﹣4096575=0,
则x2﹣2x=4096575,
∴x2﹣2x+1=4096575+1,
∴(x﹣1)2=4096576,
∴x﹣1=±2024,
∴x1=2025,x2=﹣2023,
故答案为:x1=2025,x2=﹣2023.
5.下面是用配方法解关于x的一元二次方程3x2+x﹣2=0的具体过程,3x2+2x﹣1=0.
解:第一步:x2x0
第二步:x2x
第三步:x2x+()2()2
第四步:(x)2∴x±∴x1,x2=﹣1
以下四条语句与上面四步对应:“①移项:方程左边为二次项和一次项,右边为常数项;②求解:用直接开方法解一元二次方程;③配方:根据完全平方公式,在方程的两边各加上一次项系数一半的平方;④二次项系数化1,方程两边都除以二次项系数”,则第一步,第二步,第三步,第四步应对应的语句分别是 .
【答案】④①③②.
【解析】3x2+2x﹣1=0,
把二次项系数化1得:x2x0,
移项得:x2x,
配方得:x2x+()2()2,即(x)2,
开方得:x±,
解得:x1,x2=﹣1,
故第一步,第二步,第三步,第四步应对应的语句分别是④①③②,
故答案为:④①③②.
6.解方程:.
【答案】解:,
∴,
∴,
∴,
解得:.
7.解方程:.
【答案】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴或,
∴,.
四、用因式分解法中的提公因式法解一元二次方程
1.方程2x(x﹣3)+5(3﹣x)=3﹣x的根是( )
A.x=2
B.x=3
C.x1=2,x2=3
D.x1=﹣2,x2=3
【答案】C
【解析】2x(x﹣3)+5(3﹣x)=3﹣x,
2x(x﹣3)﹣5(x﹣3)+x﹣3=0,
(x﹣3)(2x﹣5+1)=0,
x﹣3=0或2x﹣5+1=0,
所以x1=3,x2=2.
故选:C.
2.方程x(x+5)=x的根是( )
A.x=﹣5
B.x1=﹣5,x2=0
C.x1=﹣4,x2=0
D.x1=﹣6,x2=0
【答案】C
【解析】x(x+5)=x,
x(x+5)﹣x=0,
x(x+5﹣1)=0,
∴x=0,x+5﹣1=0,
∴x1=﹣4,x2=0.
故选:C.
3.一元二次方程x2=x的根是( )
A.x1=0,x2=1
B.x1=0,x2=﹣1
C.x1=x2=0
D.x1=x2=1
【答案】A
【解析】x2=x,
x2﹣x=0,
x(x﹣1)=0,
x=0,x﹣1=0,
x1=0,x2=1,
故选:A.
4.方程(x﹣3)2=3﹣x的根是 .
【答案】x1=3,x2=2.
【解析】(x﹣3)2=3﹣x,
(x﹣3)2+x﹣3=0,
(x﹣3)(x﹣3+1)=0,
x﹣3=0或x﹣3+1=0,
解得:x1=3,x2=2.
故答案为:x1=3,x2=2.
5.定义新运算Ⓡ:对于任意实数a、b都有:aⓇb=a2+ab,如果3Ⓡ4=32+3×4=9+12=21,那么方程xⓇ2=0的解为 .
【答案】x1=0,x2=﹣2.
【解析】方程x®2=0化为
x2+2x=0,
则x(x+2)=0,
所以x1=0,x2=﹣2.
故答案为x1=0,x2=﹣2.
6.解方程:x(x﹣2)+x﹣2=0.
【答案】解:∵x(x﹣2)+x﹣2=0,
∴(x﹣2)(x+1)=0,
则x﹣2=0或x+1=0,
解得x1=2,x2=﹣1.
7.用适当方法解方程.
(1);
(2).
【答案】(1)解:,
,
,
,
,
,
,;
(2)解:,
,
,
,
或,
,.
五、形如为x²=p(p≥0)型方程的解法
1.方程x2+16=0的根是( )
A.x=﹣4
B.x1=4,x2=﹣4
C.x1=x2=4
D.无实数根
【答案】D
【解析】∵x2+16=0,
∴x2=﹣16,
由偶次方的非负性可知,原方程无实数根,
故选:D.
2.方程x2﹣6=0的解是( )
A.
B.,
C.x1=x2=6
D.x1=6,x2=﹣6
【答案】B
【解析】x2﹣6=0,
x2=6,
解得:x1,x2.
故选:B.
3.方程x2﹣4=0的两个根是( )
A.x1=2,x2=﹣2
B.x1=x2=﹣2
C.x1=x2=2
D.x1=2,x2=0
【答案】A
【解析】x2﹣4=0,
x2=4,
∴x=±2,
∴x1=2,x2=﹣2.
故选:A.
4.方程x2=2的根是 .
【答案】±
【解析】x2=2
解得:x=±.
故答案为:±.
5.方程2x2﹣4=0的解是 .
【答案】x1,x2.
【解析】∵2x2﹣4=0,
∴2x2=4,
则x2=2,
∴x1,x2,
故答案为:x1,x2.
6.解方程
(1)x2﹣1=80;
(2)9x2+12=16.
【答案】解:(1)∵x2﹣1=80,
∴x2=81,
∴x=±9,
即x1=9,x2=﹣9;
(2)∵9x2+12=16,
∴x2,
∵x=±,
即x1,x2.
7.解关于x的方程:3x2﹣b=0(b>0).
【答案】解:∵3x2﹣b=0(b>0),
∴3x2=b,
则x2,
∴x1,x2.
六、利用配方解决最值问题
1.若p=x2+y2+2x﹣4y+2028,p的最小值是( )
A.2028
B.2023
C.2022
D.2020
【答案】B
【解析】由题意得,p=x2+y2+2x﹣4y+2028
=x2+2x+1+y2﹣4y+4+2023
=(x+1)2+(y﹣2)2+2023.
又对于任意的x,y都有(x+1)2≥0,(y﹣2)2≥0,
∴(x+1)2+(y﹣2)2+2023≥2023.
∴p≥2023.
∴p的最小值是2023.
故选:B.
2.对于多项式,由于,所以有最小值3.已知关于x的多项式的最大值为10,则m的值为( )
A.1
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】解:
,
∵,
∴,
∴,
∴的最大值为,
∴,
∴
故选:B.
3.已知实数x,y满足4x2﹣x+4xy+y2=1,设M=x+y,则M的最大值是( )
A.
B.
C.
D.1
【答案】B
【解析】∵4x2﹣x+4xy+y2=1,
∴(2x+y)2=x+1,
∴2x+y=±,
∴x+y=±x,
设a,则x=a2﹣1,
则x+y=±a﹣(a2﹣1)=﹣(a±)2,
∴x+y的最大值为,
即M的最大值为,
故选:B.
4.若x、y均为实数,则代数式x2+y2+4x﹣6y+14的最小值是 .
【答案】1.
【解析】x2+y2+4x﹣6y+14
=(x2+4x+4)﹣4+(y2﹣6y+9)﹣9+14
=(x+2)2﹣4+(y﹣3)2﹣9+14
=(x+2)2+(y﹣3)2+1
当x=﹣2,y=3时,方程有最小值1.
故答案为:1.
5.已知S=t2﹣2t﹣15,则S的最小值为 .
【答案】-16
【解析】∵S=t2﹣2t﹣15=(t﹣1)2﹣16,
∴当t=1时,S取得最小值为﹣16.
故答案为:﹣16.
6.阅读下列材料:配方法是代数变形的重要手段,是研究相等关系和不等关系的常用方法,配方法不仅可以用来解一元二次方程,还可以用来求某些代数式的最值,
我们可以通过以下方法求代数式的最小值.
解:∵,
∵,
∴当时,有最小值.
请根据上述方法,解答下列问题:
(1)若,则 ;
(2)求代数式的最值;
(3)若代数式的最大值为8,求k的值.
【答案】(1)解:∵,
∴,
∴,
故答案为:2,1
(2)解:∵,
∵,
∴当时,有最小值,无最大值;
(3)解:∵,
即:,
∵,
∴,即代数式有最大值,
∵代数式的最大值为8,
∴当时,即,解得:.
7.综合与探究:如果关于x的一元二次方程有两个实数根,且其中一个根比另一个根大1,那么称这样的方程是“邻根方程”.例如:一元二次方程的两个根是,则方程:是“邻根方程”.
(1)通过计算,判断下列方程是否是“邻根方程”;
①;
②.
(2)已知关于x的一元二次方程 (是常数)是“邻根方程”,求的值.
(3)若关于x的一元二次方程 (a、b是常数,且)是“邻根方程”,令,求的最大值.
【答案】(1)解:①解方程得:,
∴,
∵,
∴不是“邻根方程”;
②,
,
∴ , ,
∵ ,
∴是“邻根方程”;
(2)解方程得:,
∴,
∵方程 (是常数)是“邻根方程”,
∴或,
∴或;
(3)解方程得:
, ,
∵关于的方程 是常数,是“邻根方程”,
∴ ,
∴ ,
等号两边平方得:,
∴,
∴或,
∵,
∴,
∴当时,有最大值.
七、换元法解一元二次方程
1.若(a2+b2+1)(a2+b2﹣1)=15,则a2+b2=( )
A.4
B.5
C.±4
D.±5
【答案】A
【解析】设 a2+b2=y,则原方程换元为 (y+1)(y﹣1)=15,
∴y2=16,
解得:y1=4,y2=﹣4,
即 a2+b2=4或 a2+b2=﹣4(不合题意,舍去),
∴a2+b2=4.
故选:A.
2.若(a2﹣3)(a2+1)=0,则代数式a2的值为( )
A.﹣1或3
B.1或﹣3
C.﹣1
D.3
【答案】D
【解析】设a2=x,可知x≥0,
原方程可化为:(x﹣3)(x+1)=0,
解得:x=3或x=﹣1,
∵x≥0,
∴x=3
∴a2=3,
故选:D.
3.已知x是实数且满足(x2+3x)2+2(x2+3x)﹣3=0,那么x2+3x的值为( )
A.3
B.﹣3或1
C.1
D.﹣1或3
【答案】C
【解析】由y=x2+3x,
则(x2+3x)2+2(x2+3x)﹣3=0,可化为:y2+2y﹣3=0,
分解因式,得,(y+3)(y﹣1)=0,
解得,y1=﹣3,y2=1,
当x2+3x=﹣3时,经Δ=32﹣3×4=﹣3<0检验,可知x不是实数
当x2+3x=1时,经检验,符合题意.
故选:C.
4.已知(x+y)2﹣2(x+y)﹣3=0,则x+y= .
【答案】3或﹣1.
【解析】设t=x+y,则原方程转化为t2﹣2t﹣3=0,
整理,得(t﹣3)(t+1)=0.
解得t1=3,t2=﹣1.
所以x+y=3或x+y=﹣1.
故答案为:3或﹣1.
5.若(x2+y2)(x2+y2+2)﹣8=0,则x2+y2的值是 .
【答案】2
【解析】令x2+y2=x,
则原方程可变形为:x(x+2)﹣8=0,
整理得到:x2+2x﹣8=0,
解得:x=2或x=﹣4,
∵x2+y2≥0,
∴x2+y2=2,
故答案为:2.
6.[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.
所以原方程的解为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﹣(2x﹣5)﹣2=0.
【答案】解:设y=2x﹣5,则原方程变形为y2﹣y﹣2=0,
∴(y﹣2)(y+1)=0,
∴y﹣2=0或y+1=0,
解得y1=2,y2=﹣1,
当y=2时,即2x﹣5=2,解得x=3.5;
当y=﹣1时,2x﹣5=﹣1,解得x=2.
∴原方程的解为x1=3.5,x2=2.
7.读下列材料:已知实数m,n满足(2m2+n2+1)(2m2+n2﹣1)=80,试求2m2+n2的值.
解:设2m2+n2=t,则原方程变为(t+1)(t﹣1)=80,整理得t2﹣1=80,t2=81,
∴t=±9,∵2m2+n2≥0,∴2m2+n2=9,
上面这种方法称为“换元法”,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.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)设a,b满足等式(a2+b2)(2a2+2b2﹣1)=3,求3a2+3b2﹣1的值;
(2)若四个连续正整数的积为24,求这四个连续正整数.
【答案】解:(1)设a2+b2=m,则原方程变为m(2m﹣1)=3,
整理得2m2﹣m=3,
解得或m=﹣1,
∵a2+b2≥0,
∴,
∴,
故答案为:,
(2)设最小正整数为x,由题意得x(x+1)(x+2)(x+3)=24,
整理得(x2+3x)(x2+3x+2)=24,
设x2+3x=y,则方程化为y2+2y﹣24=0,
解得y1=﹣6,y2=4,
∵x为正整数,
∴y=x2+3x=4,
解得x1=1,x2=﹣4<0(舍去),
故这四个连续正整数为1,2,3,4.
八、利用配方构成非负数求值
1.不论x、y为何值,用配方法可说明代数式x2+4y2+6x﹣4y+11的值( )
A.总不小于1
B.总不小于11
C.可为任何实数
D.可能为负数
【答案】A
【解析】解:∵x2+4y2+6x-4y+11=(x+3)2+(2y-1)2+1,
又∵(x+3)2≥0,(2y-1)2≥0,
∴x2+4y2+6x-4y+11≥1,
故选A.
2.已知a,b,c满足a2+b2+c2﹣4a﹣2b+2c+6=0,则a+b﹣c的值是( )
A.5
B.4
C.3
D.2
【答案】B
【解析】由题意,∵a2+b2+c2﹣4a﹣2b+2c+6=0,
∴a2﹣4a+4+b2﹣2b+1+c2+2c+1=0.
∴(a﹣2)2+(b﹣1)2+(c+1)2=0.
∴a﹣2=0,b﹣1=0,c+1=0.
∴a=2,b=1,c=﹣1.
∴a+b﹣c=2+1+1=4.
故选:B.
3.已知a,b,c满足a2+b2+c2﹣6a+2b﹣4c+14=0,则(ab)c的值为( )
A.4
B.6
C.8
D.9
【答案】D
【解析】∵a2+b2+c2﹣6a+2b﹣4c+14=0,
∴(a﹣3)2+(b+1)2+(c﹣2)2=0,
解得a=3,b=﹣1,c=2,
∴(ab)c=(﹣3)2=9,
故选:D.
4.若a,b,c是△ABC的三边,且满足a2+b2+c2﹣6a﹣8b﹣10c+50=0,则△ABC的周长为 .
【答案】12.
【解析】原式=(a﹣3)2+(b﹣4)2+(c﹣5)2=0,
∴a=3,b=4,c=5,
∴a+b+c=3+4+5=12,
故答案为:12.
5.已知a2+b2+2a﹣4b+5=0,求(a+b)2= .
【答案】1.
【解析】∵a2+b2+2 a﹣4 b+5=0,
∴(a2+2a+1)+(b2﹣4b+4)=0,
∴(a+1)2+(b﹣2)2=0,
∴a+1=0,b﹣2=0,
∴a=﹣1,b=2,
∴(a+b)2=(﹣1+2)2=1,
故答案为:1.
6.先阅读下面的内容,再解决问题.
若m2+2m+n2﹣6n+10=0,求m和n的值.
因为m2+2m+n2﹣6n+10=0,所以m2+2m+1+n2﹣6n+9=0,
所以(m+1)2+(n﹣3)2=0,所以m+1=0,n﹣3=0,所以m=﹣1,n=3.
解决问题:若x2+2y2﹣2xy+4y+4=0,求xy的值.
【答案】解:∵x2+2y2﹣2xy+4y+4=0,
∴(x﹣y)2+(y+2)2=0
∴x=﹣2,y=﹣2,
∴xy.
7.数学教科书中这样写道:
“我们把多项式a2+2ab+b2及a2﹣2ab+b2叫做完全平方式”,如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项.使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法,配方法是一种重要的解决问题的数学方法,经常用来解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如,求代数式x2+2x﹣3的最小值.
x2+2x﹣3=(x2+2x+1)﹣4=(x+1)2﹣4,
可知,当x=﹣1时,x2+2x﹣3有最小值,最小值是﹣4.
再例如,求代数式的最大值.
.
可知,当x=6时,有最大值,最大值是15.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)请比较多项式x2+3x﹣4与2x2+2x﹣3的大小,并说明理由;
(2)当a,b为何值时,多项式a2+b2﹣4a+10b+33有最小值,并求出这个最小值;
(3)已知a﹣b=8,ab+c2﹣4c+20=0,求a+b+c的值.
【答案】解:(1)2x2+2x﹣3>x2+3x﹣4.理由如下:
2x2+2x﹣3﹣(x2+3x﹣4),
=2x2+2x﹣3﹣x2﹣3x+4,
=x2﹣x+1,
=(x)2,
∴2x2+2x﹣3>x2+3x﹣4;
(2)a2+b2﹣4a+10b+33
=a2﹣4a+4+b2+10b+25+4
=(a﹣2)2+(b+5)2+4,
∵(a﹣2)2≥0,(b+5)2≥0,
∴(a﹣2)2+(b+5)2+4≥4,
∴当a=2,b=﹣5时,多项式a2+b2﹣4a+10b+33有最小值为4;
(3)∵a﹣b=8,
∴a=8+b
∵ab+c2﹣4c+20=0,
∴b(8+b)+(c﹣2)2+16=0,
∴b2+8b+16+(c﹣2)2=0,
∴(b+4)2+(c﹣2)2=0,
∵(b+4)2≥0,(c﹣2)2≥0,
∴(b+4)2=0,(c﹣2)2=0,
∴b=﹣4,c=2,
∴a=4,
∴a+b+c=2.
九、形如(mx+n)²=p型方程的解法
1.方程(x+1)2=4的解为( )
A.x1=1,x2=﹣3
B.x1=﹣1,x2=3
C.x1=2,x2=﹣2
D.x1=1,x2=﹣1
【答案】A
【解析】(x+1)2=4,
x+1=±2,
则x+1=2,x+1=﹣2,
∴x1=1,x2=﹣3,
故选:A.
2.若关于x的方程(x﹣2)2=m+1有实数根,则m的取值范围是( )
A.m>1
B.m>﹣1
C.m≥1
D.m≥﹣1
【答案】D
【解析】∵关于x的方程(x﹣2)2=m+1有实数根,
∴m+1≥0,
解得:m≥﹣1,
故选:D.
3.现在定义一种运算,其规则为a*b=a2﹣b2,根据此规则,如果x满足2(x+2)*5=﹣1,那么x的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由题意可得[2(x+2)]2﹣52=﹣1,
整理得:4(x+2)2=24,
则(x+2)2=6,
直接开平方得:x+2=±,
则x=﹣2±,
故选:C.
4.方程(x﹣1)2=1的根为 .
【答案】x1=2,x2=0.
【解析】∵(x﹣1)2=1,
∴x﹣1=±1,
则x1=2,x2=0,
故答案为:x1=2,x2=0.
5.一元二次方程4(x﹣2)2﹣16=0的根是 .
【答案】x1=0,x2=4.
【解析】4(x﹣2)2﹣16=0,
移项得:4(x﹣2)2=16,
化简得:(x﹣2)2=4,
开方得:x﹣2=﹣2或x﹣2=2,
解得:x1=0,x2=4,
故答案为:x1=0,x2=4.
6.解方程:(x+1)2=49
【答案】解:∵(x+1)2=49,
∴x+1=±7,
∴x+1=7或x+1=﹣7,
解得x=6或x=﹣8.
7.解方程4(x﹣1)2=9
【答案】解:把系数化为1,得
(x﹣1)2
开方得x﹣1
解得x1,x2.
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