内容正文:
专题四一元二次方程根的判别式的应用
类型一 判断不含字母的一元二次方程的根的情况
1.下列方程中,有两个相等实数根的是( )
A.x2=10 B.x2+1=2x C.x2-2x=3 D.x2-2x=0
2.(2024秋·福田区校级月考)下列所给方程中,没有实数根的是( )
A.x2+x=0 B.5x2-2x-1=0
C.3x2-4x+1=0 D.4x2-6x+3=0
3.一元二次方程x2-2x+2=0的实数根的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.无法判断
类型二 判断含字母的一元二次方程的根的情况
4.已知关于x的方程ax2-(1-a)x-1=0,下列说法正确的是( )
A.当a=0时,方程无实数根
B.当a≠0时,方程有两个相等的实数根
C.当a=-1时,方程有两个不相等的实数根
D.当a=-1时,方程有两个相等的实数根
5.(2024秋·宝安区校级月考)关于x的一元二次方程x2+mx-8=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.没有实数根
D.不能判断
6.已知关于x的方程x2+2x-a+1=0没有实数根,试判断关于x的方程x2+ax+a=0的根的情况.
类型三 由方程根的情况确定字母的值或取值范围
7.(2024·盐田区校级开学)关于x的方程x2-2x+4-m=0有两个不等的实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)化简:÷·.
8.已知关于x的方程(m-1)x2+2mx+m+3=0.
(1)若方程有实数根时,求m的取值范围;
(2)若方程有2个不相等的实数根时,求m的取值范围;
(3)当方程没有实数根时,求出m的最小正整数值.
类型四 应用根的判别式证明方程根的情况
9.(2024·福田区校级模拟)已知关于x的一元二次方程x2-(k+1)x+2k-2=0.
(1)求证:此方程总有两个实数根;
(2)若此方程有一个根大于0且小于1,求k的取值范围.
10.已知关于x的一元二次方程x2+(3-a)x+a-5=0.
(1)求证:无论a为何实数时方程总有两个不相等的实根;
(2)若方程一个根大于2,另一个根小于2,求实数a的取值范围.
类型五 应用根的判别式求代数式的取值范围
11.已知关于x的一元二次方程x2-x+m=0有实数根.
(1)若m为正整数,求此方程的根;
(2)设此方程的一个实数根为b,若y=m-2b2+2b+1,求y的取值范围.
12.已知关于x的一元二次方程x2-(2m+4)x+m2+4m=0.
(1)求证:无论m取何值,此方程总有两个不相等的实数根;
(2)设方程的两个实数根分别为x1,x2,求代数式+-4x1x2的最大值.
13.已知关于x的一元二次方程x2-3x+k-1=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)设m是方程的一个实数根,且满足等式(m2-3m+3)(k+1)=2,求k的值.
类型六 利用根的判别式判定三角形的形状
14.(2024秋·福田区校级月考)已知关于x的一元二次方程(a+c)x2+2bx+(a-c)=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)如果方程有两个相等的实数根,试判断△ABC的形状,并说明理由.
15.已知关于x的一元二次方程(a+c)x2-2bx+(a-c)=0,其中a,b,c分别为△ABC的三边长.
(1)若方程有两个相等的实数根,试判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)若△ABC是等边三角形,试求这个一元二次方程的根.
16.已知三角形的两边长分别为3和4,如果第三边长为方程x2-6x+5=0的根.
(1)求出这个三角形的周长;
(2)判别这个三角形的形状;
(3)求出最长边上的高.
类型7 利用根的判别式求三角形的周长
17.已知关于x的方程mx2-(2m+1)x+2=0(m≠0).
(1)求证:无论m取何值,这个方程总有实数根;
(2)若等腰△ABC的底边长a=1,另两边b,c恰好是这个方程的两个根,求△ABC的周长.
18.已知关于x的一元二次方程:x2-(2k+1)x+4=0.
(1)求证:这个方程总有实数根;
(2)若等腰△ABC的一边长a=4,另两边b,c恰好是这个方程的两个实数根,求△ABC的周长.
答案:
1.B 2.D 3.B 4.D 5.A
6.解:∵关于x的方程x2+2x-a+1=0没有实数根,
∴Δ=4-4(-a+1)<0,解得a<0.
方程x2+ax+a=0的根的判别式是Δ'=a2-4a=a(a-4),
∵a<0,a-4<0,∴Δ'>0,
∴关于x的方程x2+ax+a=0有两个不相等的实数根.
7.解:(1)根据题意得Δ=(-2)2-4(4-m)>0,解得m>3.
(2)∵m>3,∴m-3>0,
∴÷·
=··
=-2.
8.解:(1)当m-1=0,即m=1时,2x+4=0,解得x=-2;
当m-1≠0时,Δ=4m2-4(m-1)(m+3)≥0,解得m≤且m≠1.
综上所述,m的取值范围为m≤.
(2)根据题意得m-1≠0且Δ=4m2-4(m-1)(m+3)>0,解得m<且m≠1,即m的取值范围为m<且m≠1;
(3)根据题意得m-1≠0且Δ=4m2-4(m-1)(m+3)<0,解得m>,
所以m最小正整数值为2.
9.(1)证明:Δ=b2-4ac=[-(k+1)]2-4×(2k-2)=k2-6k+9=(k-3)2,
∵(k-3)2≥0,即Δ≥0,∴此方程总有两个实数根.
(2)解:x=
解得x1=k-1,x2=2,
∵此方程有一个根大于0且小于1,
而x2>1,∴0<x1<1,即0<k-1<1.∴1<k<2,
即k的取值范围为1<k<2.
10.(1)证明:Δ=(3-a)2-4(a-5)=a2-10a+29=(a-5)2+4,
∵(a-5)2≥0,∴(a-5)2+4>0,
∴无论a为何实数时方程总有两个不相等的实根.
(2)解:设方程的两根为m,n,则m+n=a-3,mn=a-5,
不妨设m>2,n<2,则m-2>0,n-2<0,
∴(m-2)(n-2)<0,
∴mn-2(m+n)+4<0,
∴a-5-2(a-3)+4<0,∴a>5.
11.解:(1)∵一元二次方程x2-x+m=0有实数根,
∴Δ=1-m≥0,∴m≤1.
∵m为正整数,∴m=1,∴方程的根为.
(2)∵Δ=1-m≥0,∴m≤1.
∵b是方程的一个实数根,∴b2-b+m=0,
∴2b2-2b+m=0,
∴y=m-2b2+2b+1=m+1,
即y的取值范围是y≤.
12.(1)证明:Δ=(2m+4)2-4(m2+4m)=16>0,
∴此方程总有两个不相等的实数根.
(2)解:+-4x1x2=(x1+x2)2-6x1x2,
∵x1+x2=-=2m+4,x1x2=m2+4m,
∴(x1+x2)2-6x1x2=(2m+4)2-6(m2+4m)=-2m2-8m+16=-2(m+2)2+24,
∴当m=-2时,+-4x1x2的最大值为24.
13.解:(1)根据题意得Δ=(-3)2-4(k-1)>0,
解得k<.
(2)∵m是方程的一个实数根,∴m2-3m+k-1=0,
即m2-3m=-k+1,
把m2-3m=-k+1代入等式可得(-k+4)(k+1)=2,
整理得k2-3k-2=0,解得k=或,
∵k<,∴k=.
14.解:(1)△ABC是等腰三角形.理由如下:
∵x=-1是方程的根,
∴(a+c)×(-1)2-2b+(a-c)=0,
∴a+c-2b+a-c=0,∴a-b=0,
∴a=b,∴△ABC是等腰三角形.
(2)△ABC是直角三角形.理由如下:
∵方程有两个相等的实数根,
∴Δ=(2b)2-4(a+c)(a-c)=0,
∴4b2-4a2+4c2=0,∴a2=b2+c2,
∴△ABC是直角三角形.
15.解:(1)△ABC是直角三角形,
理由如下:∵关于x的一元二次方程(a+c)x2-2bx+(a-c)=0有两个相等的实数根,
∴Δ=0,
即(-2b)2-4(a+c)(a-c)=0,
∴a2=b2+c2,∴△ABC是直角三角形.
(2)∵△ABC是等边三角形,∴a=b=c,
∴方程(a+c)x2-2bx+(a-c)=0可整理为2ax2-2ax=0,∴x2-x=0,解得x1=0,x2=1.
16.解:(1)x2-6x+5=0,即(x-1)(x-5)=0,
则x-1=0或x-5=0,解得x1=1,x2=5,
当x=1时不能构成三角形,故舍去,三角形的周长为:
3+4+5=12.
(2)∵32+42=52,∴此三角形为直角三角形.
(3)设最长边上的高为h,×3×4=×5×h,
解得h=,故最长边上的高为.
17.(1)证明: ∵Δ=[-(2m+1)]2-4m×2=4m2-4m+1=(2m-1)2≥0,
∴无论m取何值,这个方程总有实数根.
(2)解:∵等腰△ABC的底边长a=1,∴b=c,
∵b,c恰好是这个方程的两个根,
∴该方程有两个相等的实数根,
∴Δ=(2m-1)2=0,解得m=,
∴原方程为x2-2x+2=0,解得x1=x2=2.
∵2、2、1能组成三角形,
∴该三角形的周长为2+2+1=5.
18.(1)证明:Δ=(2k+1)2-4×1×4=4k2-12k+9=(2k-3)2,
∵无论k取什么实数值,(2k-3)2≥0,Δ≥0,
∴无论k取什么实数值,方程总有实数根.
(2)解:∵x=,∴x1=2k-1,x2=2,
∵b,c恰好是这个方程的两个实数根,设b=2k-1,c=2,
当a,b为腰时,则a=b=4,即2k-1=4,解得k=,此时三角形的周长为4+4+2=10;
当b,c为腰时,b=c=2,此时b+c=a,故此种情况不存在.
综上所述,△ABC的周长为10.
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