内容正文:
2025学年人教版九年级数学上大单元分层优化练
21.2.3 因式分解法(基础练+提升练+拓展练+达标检测)
知识点1:因式分解法
(1)用因式分解法解一元二次方程的步骤
①将方程右边化为0;
②将方程左边分解为两个一次式的积;
③令这两个一次式分别为0,得到两个一元一次方程;
④解这两个一元一次方程,它们的解就是原方程的解.
(2)常用的因式分解法
提取公因式法,公式法(平方差公式、完全平方公式),十字相乘法等.
要点诠释:
(1)能用分解因式法来解一元二次方程的结构特点:方程的一边是0,另一边可以分解成两个一次因式的积;
(2)用分解因式法解一元二次方程的理论依据:两个因式的积为0,那么这两个因式中至少有一个等于0;
(3)用分解因式法解一元二次方程的注意点:①必须将方程的右边化为0;②方程两边不能同时除以含有未知数的代数式.
例1 .解关于的一元二次方程:.
解题通法:
①将方程的右边化为0
②将方程左边分解为两个一次式的积;
③令这两个一次式分别为0,得到两个一元一次方程;
④解这两个一元一次方程,它们的解就是原方程的解.
【变式1-1】方程(x-2)2=3(x-2)的解是( )
A. x=2 B. x=3 C. x1=2,x2=3 D. x1=2,x2=5
【变式1-2】阿进用因式分解法解一元二次方程时,他做法如下:
解:方程两边分解因式,得,(第一步)
方程变形为,(第二步)
方程两边同时除以,得,(第三步)
系数化为1,得.(第四步)
(1)阿进的解法是不正确的,他从第______步开始出现了错误.
(2)请用阿进的方法完成这个题的解题过程.
【变式1-3】解关于的方程(因式分解方法):
(1); (2).
【变式1-4】用合适的方法解下列关于的方程:
(1); (2);
知识点2:灵活运用合适的方法解一元二次方程
1.在解一元二次方程时,配方法不常用,直接开平方法与因式分解法适用于特殊的—元二次方程,公式法适用于任意的一元二次方程,是解一元二次方程的通用方法。
2.选择解法的顺序:首先考虑用直接开平方法或因式分解法求解,如不便求解,再考虑用公式法或配方法求解。
要点诠释:
1)若给定的方程为(x—a)2=b(b≠0)的形式(或经过简单变形可转化为这种形式),可采用直接开平方法;
2)若给定的一元二次方程可化为一边是零,另一边是易于分解成两个一次因式的积的形式,可采用因式分解法;若方程两边都是整式的乘积形式,且有公因式也可采用因式分解法.
3)不是特殊形式的方程,可在化为一般形式后,采用配方法或公式法(不易用因式分解时);
4)用公式法求解时,要先计算b2—4ac的值,若b2—4ac<0,则此方程没有实数根。
例2 .用适当的方法解下列方程:
(1)7x2=21x;
(2)x2﹣6x=﹣8;
(3)2x2﹣6x﹣1=0;
(4)9(x﹣2)2=4(x+1)2.
解题通法:
选择解法的顺序:首先考虑用直接开平方法或因式分解法求解,如不便求解,再考虑用公式法或配方法求解。
【变式2-1】.用合适的方法解下列方程:
(1)(用配方法)
(2)(用公式法)
(3)
(4)
【变式2-2】.(1)关于x的方程,下列解法完全正确的是___________.(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
甲
乙
两边同时除以,得
移项得,
,
或,
,
丙
丁
整理得,
,,,
,
,
,
整理得,
配方得,
,
,
,
(2)选择合适的方法解方程:.
【变式2-3】.【阅读与理解】将多项式分解因式,我们可以按下面的方法分解:
①拆分二次项与常数项:,.
②交叉相乘,验中项(交叉相乘后的结果相加,其结果须等于多项式中的一次项):
.
③横向写出两因式:.我们把这种分解因式的方法称为十字相乘法.根据乘法原理:若,则或,方程可以这样求解:方程左边因式分解得,所以原方程的解为,.
【解决问题】
(1)试用上述方法和原理解下列方程:
①;②;③.
(2)解方程.
【变式2-4】.用适当方法解方程:
(1);
(2).
知识点3 一元二次方程的特殊解法
1.换元法:在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,有时候要通过变形才能发现.把一些形式复杂的方程通过换元的方法变成一元二次方程,从而达到降次的目的.
2.换元法功能:换元法又称变量替换法,是我们解题常用的方法之一。利用换元法,可以化繁为简,化难为易,从而找到解题的捷径。
要点诠释:
用换元法解一元二次方程的策略
关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化,复杂问题简单化,也体现了转化思想的运用.
例3 .阅读下列材料.
在因式分解中,把多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元),不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,使于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.
下面是小涵同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步).
请根据上述材料回答下列问题:
(1)小涵同学的解法中,第二步到第三步运用了因式分解的( ).
A.提取公因式法 B.平方差公式法 C.完全平方公式法
(2)老师说,小涵同学因式分解的结果不彻底,请你写出该因式分解的最后结果:__________.
(3)请你用换元法对多项式进行因式分解.
(4)当__________时,多项式存在最__________值(填“大”或“小”),这个最值是__________.
解题通法:
①换元:在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它。
②转化为简单的一元二次方程
③解一元二次方程求解
④回代:求出原方程的解。
【变式3-1】阅读下列材料:为解方程可将方程变形为然后设,则,原方程化为①,解①得.当时,无意义,舍去;当时,,解得原方程的解为;
上面这种方法称为“换元法”,把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题转化成简单的问题.
(1)利用换元法解方程时,新字母设为,则___________,原方程化为___________,解得___________.
(2)求方程的解.
【变式3-2】已知实数满足,试求的值.
解:设.
原方程可化为,即,解得.
∵.
上面的这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,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),则能使复杂问题简单化.请根据以上阅读材料,解决问题.
已知实数满足,则的值为 .
一、辨易错
解方程时,方程两边同时除以一个含未知数的式子导致失根。
例4.某节数学课上,甲、乙两位同学都在黑板上解方程,解答过程如下所示:
甲
乙
两边同时除以,得.
移项,得.
.
或,解得.
其中完全正确的是( )
A.甲 B.甲和乙 C.乙 D.都不正确
【变式4-1】.下面是小刚同学和小颖同学解一元二次方程的过程,请仔细阅读并完成相应的任务.
小刚同学:
解析:.第一步
.第二步
解得.第三步
小颖同学:
解析:.第一步
.第二步
.第三步
或.第四步
解得或第五步
任务一:
①小刚同学的解答过程中,从第___________步开始出现错误.错误的原因是___________;
②小颖同学的解答过程中,从第___________步开始出现错误.错误的原因是___________.
任务二:写出该方程的正确求解过程.
【变式3-2】.习题课上,数学老师展示嘉嘉和淇淇解同一道题的错误解答过程:
嘉嘉:解方程
解:方程两边同时除以得
第一步
第二步
第三步
淇淇:解方程
解:移项: 第一步
分解因式 第二步
即或 第三步
所以, 第四步
(1)分别写出嘉嘉和淇淇的解答过程从第几步开始出现错误的;
(2)请给出这道题的正确解答过程.
二、综合应用
例5.阅读下面的材料,解答后面的问题
材料:“解方程x4-3x2+2=0”
解:设x2=y,原方程变为y2-3y+2=0,(y-1)(y-2)=0,得y=1或y=2
当y=1时,即x2=1,解得x=±1;
当y=2时,即x2=2,解得x=±
综上所述,原方程的解为x1=1,x2=-1,x3=.x4=-
问题:(1)上述解答过程采用的数学思想方法是_____
A.加减消元法 B.代入消元法 C.换元法 D.待定系数法
(2)采用类似的方法解方程:(x2-2x)2-x2+2x-6=0.
【变式5-1】阅读下列“问题”与“提示”后,将解方程的过程补充完整,求出x的值.
【问题】解方程:x2+2x+4-5=0.
【提示】可以用“换元法”解方程.
解:设=t(t≥0),则有x2+2x=t2
原方程可化为:t2+4t-5=0
【续解】
【变式5-1】提出问题
为解方程,我们可以将视为一个整体,然后可设,则,于是原方程可转化为,解此方程,得,.
当时,,,∴;
当时,,,∴.
∴原方程的解为,,,.
以上方法就是换元法解方程,从而达到了降次的目的,体现了转化的思想.
解决问题
(1)运用上述换元法解方程.
延伸拓展
(2)已知实数m,n满足,求的值.
我们给出定义:若关于x的一元二次方程(a≠0)的两个实数根为,(),分别以,为横坐标和纵坐标得到点M(,),则称点M为该一元二次方程的衍生点.
(1)若方程为,该方程的衍生点M为 .
(2)若关于x的一元二次方程的衍生点为M,过点M向x轴和y轴作垂线,两条垂线与坐标轴恰好围成一个正方形,求m的值.
(3)是否存在b,c,使得不论k(k≠0)为何值,关于x的方程的衍生点M始终在直线y=kx+2(k+3)的图象上,若有请求出b,c的值,若没有说明理由.
达标检测
一、选择题(每小题3分,共24分 )
1.一元二次方程的解是( )
A., B., C., D.,
2.方程的根是( )
A. B. C., D.,
3.已知某一元二次方程的两根分别为,,则这个方程可能为( )
A. B. C. D.
4.如图,根据小丽与的对话,在深度思考后,给出的答案是( )
A.1 B. C. D.1或
5.对于实数m,n,定义运算“”:,例如:.若,则方程的根为( )
A.都为 B.都为0 C.0或10 D.5或
6.方程的根是( )
A. B.
C., D.,
7.解一元二次方程最适宜的方法是( )
A.直接开平方法 B.公式法 C.因式分解法 D.配方法
8.已知三角形的两边长是4和6,第三边的长是方程的一个根,则此三角形的周长为( )
A.17 B.11 C.15 D.11或15
二、填空题(每小题4分,共20分)
9.已知关于x的方程的一个根是,则它的另一根是________.
10.当_________时,与的值相等.
11.已知关于x的方程,若方程的两个实数根都是整数,则整数k的值为______.
12.李伟同学在解关于x的一元二次方程时,误将看作,结果解得,,则原方程的解为__________.
13.已知,则的值等于________.
三、解答题(每小题8分,共56分)
14.解方程:
(1)
(2)
15.用适当的方法解下列方程.
(1);
(2).
16.解一元二次方程时,两位同学的解法如下:
解法一:
或
或
解法二:
,,
此方程无实数根.
(1)判断:两位同学的解题过程是否正确,若正确,请在框内打“√”;若错误,请在框内打“×”.
(2)请选择合适的方法求解此方程.
17.关于x的方程为一元二次方程.
(1)求m的值.
(2)求该一元二次方程的根.
18.定义:如果关于x的一元二次方程满足,那么我们称这个方程为“黄金方程”.
(1)判断一元二次方程是否为“黄金方程”,并说明理由.
(2)已知是关于x的“黄金方程”,若m是此方程的一个根,则m的值为多少?
19.阅读材料:
解方程时,我们可以将视为一个整体,然后设,则,原方程可化为.①解得,.
当时,,∴,∴;
当时,,∴,∴.
∴原方程的解为,,,.
解答下列问题:
(1)填空:在由原方程得到①的过程中,利用______达到了降次的目的,体现了化归的数学思想.
(2)解方程:
①;
②.
20.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1,一元二次方程的两个根是,,则方程是“邻根方程”
(1)通过计算,判断方程是否是“邻根方程”;
(2)已知关于x的二次方程(m是常数)是“邻根方程”,求的值
学科网(北京)股份有限公司
$$
2025学年人教版九年级数学上大单元分层优化练
21.2.3 因式分解法(基础练+提升练+拓展练+达标检测)(解析版)
知识点1:因式分解法
(1)用因式分解法解一元二次方程的步骤
①将方程右边化为0;
②将方程左边分解为两个一次式的积;
③令这两个一次式分别为0,得到两个一元一次方程;
④解这两个一元一次方程,它们的解就是原方程的解.
(2)常用的因式分解法
提取公因式法,公式法(平方差公式、完全平方公式),十字相乘法等.
要点诠释:
(1)能用分解因式法来解一元二次方程的结构特点:方程的一边是0,另一边可以分解成两个一次因式的积;
(2)用分解因式法解一元二次方程的理论依据:两个因式的积为0,那么这两个因式中至少有一个等于0;
(3)用分解因式法解一元二次方程的注意点:①必须将方程的右边化为0;②方程两边不能同时除以含有未知数的代数式.
例1 .解关于的一元二次方程:.
解题通法:
①将方程的右边化为0
②将方程左边分解为两个一次式的积;
③令这两个一次式分别为0,得到两个一元一次方程;
④解这两个一元一次方程,它们的解就是原方程的解.
【答案】.
【解析】移项,得:,
,
,
,
,
解得:.
【总结】本题考查了一元二次方程的解法,当系数比较大时,要注意寻找规律进行变型求解.
【变式1-1】方程(x-2)2=3(x-2)的解是( )
A. x=2 B. x=3 C. x1=2,x2=3 D. x1=2,x2=5
【答案】D
【解析】首先移项,再提取公因式(x-2),进而分解因式得出即可.
解:(x-2)2=3(x-2),
(x-2)2-3(x-2)=0,
(x-2)(x-2-3)=0,
解得:x1=2,x2=5.
故选:D.
【变式1-2】阿进用因式分解法解一元二次方程时,他做法如下:
解:方程两边分解因式,得,(第一步)
方程变形为,(第二步)
方程两边同时除以,得,(第三步)
系数化为1,得.(第四步)
(1)阿进的解法是不正确的,他从第______步开始出现了错误.
(2)请用阿进的方法完成这个题的解题过程.
【答案】(1)第三步 (2)过程见解析
【解析】对于(1),两边除以时,要考虑其是不是0即可判断;
对于(2),先确定公因式,再移项,然后提出公因式,即可得出答案.
【小问1详解】
当时,等式成立,所以从第三步开始出现错误;
故答案为:三;
【小问2详解】
,
因式分解,得,
整理,得,
移项,得,
提公因式,得,
即或,
∴,.
【点睛】本题主要考查了因式分解法解一元二次方程,确定公因式是解题的关键.
【变式1-3】解关于的方程(因式分解方法):
(1); (2).
【答案】(1); (2).
【解析】(1) (2)
① ②
∴;
1
②
∴.
【总结】本题考查了因式分解法解一元二次方程.
【变式1-4】用合适的方法解下列关于的方程:
(1); (2);
【答案】(1); (2);
【解析】(1),
,
解得:;
(2)
,
解得:;
【总结】本题考查了一元二次方程的解法.
知识点2:灵活运用合适的方法解一元二次方程
1.在解一元二次方程时,配方法不常用,直接开平方法与因式分解法适用于特殊的—元二次方程,公式法适用于任意的一元二次方程,是解一元二次方程的通用方法。
2.选择解法的顺序:首先考虑用直接开平方法或因式分解法求解,如不便求解,再考虑用公式法或配方法求解。
要点诠释:
1)若给定的方程为(x—a)2=b(b≠0)的形式(或经过简单变形可转化为这种形式),可采用直接开平方法;
2)若给定的一元二次方程可化为一边是零,另一边是易于分解成两个一次因式的积的形式,可采用因式分解法;若方程两边都是整式的乘积形式,且有公因式也可采用因式分解法.
3)不是特殊形式的方程,可在化为一般形式后,采用配方法或公式法(不易用因式分解时);
4)用公式法求解时,要先计算b2—4ac的值,若b2—4ac<0,则此方程没有实数根。
例2 .用适当的方法解下列方程:
(1)7x2=21x;
(2)x2﹣6x=﹣8;
(3)2x2﹣6x﹣1=0;
(4)9(x﹣2)2=4(x+1)2.
解题通法:
选择解法的顺序:首先考虑用直接开平方法或因式分解法求解,如不便求解,再考虑用公式法或配方法求解。
【分析】(1)将原方程转化为7x2﹣21x=0,再利用因式分解法求解即可;
(2)将原方程转化为x2﹣6x+8=0,再利用因式分解法求解即可;
(3)直接利用公式法求解即可;
(4)两边开方,得到两个一元一次方程,再求出方程的解即可.
【解答】解:(1)将原方程转化为7x2﹣21x=0,
∴7x(x﹣3)=0,
∴7x=0或x﹣3=0,
解得:x1=0,x2=3;
(2)将原方程转化为x2﹣6x+8=0,
∴(x﹣2)(x﹣4)=0,
∴x﹣2=0或x﹣4=0,
解得:x1=2,x2=4;
(3)∵a=2,b=﹣6,c=﹣1,
∴b2﹣4ac=(﹣6)2﹣4×2×(﹣1)=36+8=44,
∴,
∴,;
(4)将方程转化为3(x﹣2)=±2(x+1),
∴3(x﹣2)=2(x+1)或3(x﹣2)=﹣2(x+1),
解得:x1=8,.
【点评】本题考查了解一元二次方程,解题的关键是熟练掌握解一元二次方程的方法,常用的方法有:直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法.
【变式2-1】.用合适的方法解下列方程:
(1)(用配方法)
(2)(用公式法)
(3)
(4)
答案:(1),
(2),
(3),
(4),
解析:(1),
,
,
,
,
解得:,;
(2),
,
则,,,
则,
则,
解得:,;
(3),
整理得:,
,
则或,
解得:,;
(4),
,
或,
解得:,.
【变式2-2】.(1)关于x的方程,下列解法完全正确的是___________.(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)
甲
乙
两边同时除以,得
移项得,
,
或,
,
丙
丁
整理得,
,,,
,
,
,
整理得,
配方得,
,
,
,
(2)选择合适的方法解方程:.
答案:(1)丁
(2),
解析:(1)方程两边不能同时除以,这样会漏解,故甲错误;
移项时没有变号,故乙错误;
没有将原方程整理成一元二次方程的一般形式,所以c的值错误,故丙错误;
利用配方法解方程,计算正确,故丁正确.故答案为丁.
(2)因式分解,得,
或,
,.
【变式2-3】.【阅读与理解】将多项式分解因式,我们可以按下面的方法分解:
①拆分二次项与常数项:,.
②交叉相乘,验中项(交叉相乘后的结果相加,其结果须等于多项式中的一次项):
.
③横向写出两因式:.我们把这种分解因式的方法称为十字相乘法.根据乘法原理:若,则或,方程可以这样求解:方程左边因式分解得,所以原方程的解为,.
【解决问题】
(1)试用上述方法和原理解下列方程:
①;②;③.
(2)解方程.
答案:(1)①,;②,;③,
(2),
解析:(1)①方程左边因式分解,得,
或,,.
②方程左边因式分解,得,
或,,.
③方程左边因式分解,得,
或,,.
(2)方程左边因式分解,得,
或,,.
【变式2-4】.用适当方法解方程:
(1);
(2).
答案:(1),
(2),
解析:∵
∴
∴或
解得,
(2)解析:∵,
∴,
则,
即,
∴或
解得,.
知识点3 一元二次方程的特殊解法
1.换元法:在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,有时候要通过变形才能发现.把一些形式复杂的方程通过换元的方法变成一元二次方程,从而达到降次的目的.
2.换元法功能:换元法又称变量替换法,是我们解题常用的方法之一。利用换元法,可以化繁为简,化难为易,从而找到解题的捷径。
要点诠释:
用换元法解一元二次方程的策略
关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化,复杂问题简单化,也体现了转化思想的运用.
例3 .阅读下列材料.
在因式分解中,把多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元),不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,使于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.
下面是小涵同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步).
请根据上述材料回答下列问题:
(1)小涵同学的解法中,第二步到第三步运用了因式分解的( ).
A.提取公因式法 B.平方差公式法 C.完全平方公式法
(2)老师说,小涵同学因式分解的结果不彻底,请你写出该因式分解的最后结果:__________.
(3)请你用换元法对多项式进行因式分解.
(4)当__________时,多项式存在最__________值(填“大”或“小”),这个最值是__________.
解题通法:
①换元:在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它。
②转化为简单的一元二次方程
③解一元二次方程求解
④回代:求出原方程的解。
【答案】(1)C;
(2);
(3)见解析;
(4)1,小,.
【分析】(1)根据完全平方公式进行分解因式;
(2)最后再利用完全平方公式将结果分解到不能分解为止;
(3)结合材料,用换元法进行分解因式;
(4)利用还原法把原式变形、分解,由即可得解.
【详解】(1)由第二步到第三步是运用了完全平方公式法,
故选C;
(2)
设,
原式
故答案为:;
(3)设,
原式
;
(4)设,
原式
即:当时,多项式存在最小值,为:.
【点睛】本题考查了因式分解的换元法,公式法,也是阅读材料问题,熟练掌握利用公式法分解因式是解题的关键.
【变式3-1】阅读下列材料:为解方程可将方程变形为然后设,则,原方程化为①,解①得.当时,无意义,舍去;当时,,解得原方程的解为;
上面这种方法称为“换元法”,把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题转化成简单的问题.
(1)利用换元法解方程时,新字母设为,则___________,原方程化为___________,解得___________.
(2)求方程的解.
【答案】(1),;
(2)
【分析】本题考查了换元法解方程,正确换元是解题的关键;
(1)根据题意,可设,于是原方程变形为,利用因式分解法求解即可.
(2)根据,转化为方程,,解方程即可.
【详解】(1)解:根据题意,可设,于是原方程变形为,
解得,
故答案为:,;.
(2)解:根据题意,得,方程转化为,,
故,
解得;
当时,此时,方程无解,
故原方程的解为.
【变式3-2】已知实数满足,试求的值.
解:设.
原方程可化为,即,解得.
∵.
上面的这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,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),则能使复杂问题简单化.请根据以上阅读材料,解决问题.
已知实数满足,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了解一元二次方程,根据换元法解一元二次方程是解题的关键.令,则原方程为,结合可得答案.
【详解】解:令;
则原方程为;
解得:或;
∵;
∴;
∴;
故答案为:.
一、辨易错
解方程时,方程两边同时除以一个含未知数的式子导致失根。
例4.某节数学课上,甲、乙两位同学都在黑板上解方程,解答过程如下所示:
甲
乙
两边同时除以,得.
移项,得.
.
或,解得.
其中完全正确的是( )
A.甲 B.甲和乙 C.乙 D.都不正确
答案:C
解析:依题意,甲的解法错误,方程两边不能同时除以,这样会漏解;
乙利用解一元二次方程因式分解法,计算正确;
故选:C.
【变式4-1】.下面是小刚同学和小颖同学解一元二次方程的过程,请仔细阅读并完成相应的任务.
小刚同学:
解析:.第一步
.第二步
解得.第三步
小颖同学:
解析:.第一步
.第二步
.第三步
或.第四步
解得或第五步
任务一:
①小刚同学的解答过程中,从第___________步开始出现错误.错误的原因是___________;
②小颖同学的解答过程中,从第___________步开始出现错误.错误的原因是___________.
任务二:写出该方程的正确求解过程.
答案:任务一:①二,方程两边同时除以可能为0的代数式;
②三,提公因式时,后边的未变号;
任务二:,.
解析:任务一:
①代数式的值可能为0,
小刚同学在第二步中,方程两边同时除以是错误的;
②小颖同学在第三步时提公因式时,
后边的是,
提公因式时,后一项应变号,而小颖同学没有变号,
小颖同学的做法错误;
任务二:
,
移项得:,
整理得:,
提公因式得:,
或,
解得:,.
【变式3-2】.习题课上,数学老师展示嘉嘉和淇淇解同一道题的错误解答过程:
嘉嘉:解方程
解:方程两边同时除以得
第一步
第二步
第三步
淇淇:解方程
解:移项: 第一步
分解因式 第二步
即或 第三步
所以, 第四步
(1)分别写出嘉嘉和淇淇的解答过程从第几步开始出现错误的;
(2)请给出这道题的正确解答过程.
答案:(1)嘉嘉是第一步;淇淇是第二步
(2)见解析.
解析:(1)嘉嘉是第一步;淇淇是第二步;
(2)移项:,
分解因式,
即或,
所以,.
二、综合应用
例5.阅读下面的材料,解答后面的问题
材料:“解方程x4-3x2+2=0”
解:设x2=y,原方程变为y2-3y+2=0,(y-1)(y-2)=0,得y=1或y=2
当y=1时,即x2=1,解得x=±1;
当y=2时,即x2=2,解得x=±
综上所述,原方程的解为x1=1,x2=-1,x3=.x4=-
问题:(1)上述解答过程采用的数学思想方法是_____
A.加减消元法 B.代入消元法 C.换元法 D.待定系数法
(2)采用类似的方法解方程:(x2-2x)2-x2+2x-6=0.
【答案】C
【解析】(1)利用换元法解方程;
(2)设x2-2x=y,原方程化为y2-y-6=0,求出y,把y的值代入x2-2x=y,求出x即可.
解:(1)上述解答过程采用的数学思想方法是换元法.
故答案是:C;
(2)设x2-2x=y,原方程化为y2-y-6=0,
整理,得
(y-3)(y+2)=0,
得y=3或y=-2
当y=3时,即x2-2x=3,解得x=-1或x=3;
当y=-2时,即x2-2x=-2,方程无解.
综上所述,原方程的解为x1=-1,x2=3.
【变式5-1】阅读下列“问题”与“提示”后,将解方程的过程补充完整,求出x的值.
【问题】解方程:x2+2x+4-5=0.
【提示】可以用“换元法”解方程.
解:设=t(t≥0),则有x2+2x=t2
原方程可化为:t2+4t-5=0
【续解】
【解析】利用因式分解法解方程t2+4t-5=0得到t1=-5,t2=1,再分别解方程=-5和方程=1,然后进行检验确定原方程的解.
解:(t+5)(t-1)=0,
t+5=0或t-1=0,
∴t1=-5,t2=1,
当t=-5时,=-5,此方程无解;
当t=1时,=1,则x2+2x=1,配方得(x+1)2=2,解得x1=-1+,x2=-1-;
经检验,原方程的解为x1=-1+,x2=-1-.
【变式5-1】提出问题
为解方程,我们可以将视为一个整体,然后可设,则,于是原方程可转化为,解此方程,得,.
当时,,,∴;
当时,,,∴.
∴原方程的解为,,,.
以上方法就是换元法解方程,从而达到了降次的目的,体现了转化的思想.
解决问题
(1)运用上述换元法解方程.
延伸拓展
(2)已知实数m,n满足,求的值.
【答案】(1),;(2)
【分析】(1)根据材料提示,利用换元法解方程即可求解;
(2)按整式的乘法,先展开,再合并同类项,利用完全平方公式以及材料中换元法解方程即可求解.
【详解】解:解决问题:(1)设,
∴原方程变形为,解得,,,
当时,,故舍去;
当时,,解得,,;
综上所示,原方程的解为,.
延伸拓展:(2)
∴,
∴原式变形为,
∴,设,
∴,则,解得,,即,
∵,
∴
∴.
【点睛】本题主要考查解方程的运用,掌握整体思想,换元思想解方程,完全平方公式的变形是解题的关键.
我们给出定义:若关于x的一元二次方程(a≠0)的两个实数根为,(),分别以,为横坐标和纵坐标得到点M(,),则称点M为该一元二次方程的衍生点.
(1)若方程为,该方程的衍生点M为 .
(2)若关于x的一元二次方程的衍生点为M,过点M向x轴和y轴作垂线,两条垂线与坐标轴恰好围成一个正方形,求m的值.
(3)是否存在b,c,使得不论k(k≠0)为何值,关于x的方程的衍生点M始终在直线y=kx+2(k+3)的图象上,若有请求出b,c的值,若没有说明理由.
【答案】(1)(1,2)
(2)或
(3)存在,,
【分析】(1)解方程后,根据定义即可求M点坐标;
(2)求出方程的解为x = 1或x = 5m,再分情况讨论:当5m≥1时,此时M (1,5m);当0≤5m≤1时,此时M (5m,1),当5m < 0时,M (5m,1);再由题意分别求出m的值即可;
(3)由直线经过定点(2,6),则方程+bx +c = 0的衍生点M为(2,6),即可求出b= 4,c=12.
【详解】(1)∵的解为x=1或2,
∴,
∴M (1,2),
该方程的衍生点M的坐标(1,2),
故答案为:(1,2);
(2)∵的解为x=1或x=5m,
当时,,此时M (1,5m),
由题意可得1 = 5m,
解得m =,
当时,,此时M (5m,1),
∴5m=1,
∴m=;
当5m < 0时,M (5m,1),此时,
解得m =;
综上,m的值为或;
(3)存在b,c满足条件,理由如下:
∵,
∴直线经过定点,
∴方程 + bx + c = 0的衍生点M为,
∴将和代入可得,
解得,.
【点睛】本题属于一元二次方程与一次函数综合题,考查一元二次方程的解法,一次函数的图象及性质,点M为该一元二次方程的衍生点的定义,解题的关键是理解题意,熟练掌握一次函数的图象及性质,学会用分类讨论的思想解决问题.
达标检测
一、选择题(每小题3分,共24分 )
1.一元二次方程的解是( )
A., B., C., D.,
答案:B
解析:,
,
或,
,,
故选B.
2.方程的根是( )
A. B. C., D.,
答案:D
解析:
移项,得,
因式分解,得,
则或,
解得,.
故选:D.
3.已知某一元二次方程的两根分别为,,则这个方程可能为( )
A. B. C. D.
答案:A
解析:A、,解得:,,符合题意;
B、,解得:,,不符合题意;
C、,解得:,,不符合题意;
D、,解得:,,不符合题意;
故选:A.
4.如图,根据小丽与的对话,在深度思考后,给出的答案是( )
A.1 B. C. D.1或
答案:A
解析:设这个数为x,
则有
移项得:,
根据完全平方公式,
对进行因式分解可得: ,
根据平方根得性质,若,则,
所以,解得.
故选A.
5.对于实数m,n,定义运算“”:,例如:.若,则方程的根为( )
A.都为 B.都为0 C.0或10 D.5或
答案:C
解析:根据定义运算可得,
即为,
即,
,,
则方程的根为0或.
故选:C.
6.方程的根是( )
A. B.
C., D.,
答案:D
解析:
或
,,
故选:D.
7.解一元二次方程最适宜的方法是( )
A.直接开平方法 B.公式法 C.因式分解法 D.配方法
答案:C
解析:解一元二次方程最适宜的方法是因式分解法.
故选C.
8.已知三角形的两边长是4和6,第三边的长是方程的一个根,则此三角形的周长为( )
A.17 B.11 C.15 D.11或15
答案:C
解析:,,
解得,.若,则三角形的三边长分别为4,5,6,
其周长为;若,,则不能构成三角形,
故此三角形的周长是15.
故选C.
二、填空题(每小题4分,共20分)
9.已知关于x的方程的一个根是,则它的另一根是________.
答案:2
解析:把代入方程,得,
解得,
把代入原方程,得,
解得,.
故答案为:2.
10.当_________时,与的值相等.
答案:
解析:根据题意,得.
去分母,得.
去括号,得.
移项、合并同类项,得.
将未知数的系数化为1,得.
11.已知关于x的方程,若方程的两个实数根都是整数,则整数k的值为______.
答案:
解析:根据题意可知,,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∵方程的两个实数根都是整数,
∴,
故答案为:.
12.李伟同学在解关于x的一元二次方程时,误将看作,结果解得,,则原方程的解为__________.
答案:,
解析:由题意得的解为,,
可得,
所以原方程为,
分解因式得,解得,.
故答案为,.
13.已知,则的值等于________.
答案:3
解析:设,
原方程化为:,
解得,,
,
.
故答案为:3.
三、解答题(每小题8分,共56分)
14.解方程:
(1)
(2)
答案:(1)
(2),.
解析:,
,
或,
,;
(2)解析:
,
,
∴
,.
15.用适当的方法解下列方程.
(1);
(2).
答案:(1),
(2),
解析:(1),
因式分解得:,
∴,,
解得:,.
(2),
移项得:,
因式分解得:,
∴,,
解得:,.
16.解一元二次方程时,两位同学的解法如下:
解法一:
或
或
解法二:
,,
此方程无实数根.
(1)判断:两位同学的解题过程是否正确,若正确,请在框内打“√”;若错误,请在框内打“×”.
(2)请选择合适的方法求解此方程.
答案:(1)两位同学均错
(2),
解析:(1)两位同学的解题过程都不正确.
(2),
,
或,
所以,.
17.关于x的方程为一元二次方程.
(1)求m的值.
(2)求该一元二次方程的根.
答案:(1)
(2),
解析:(1)∵关于x的方程为一元二次方程,
∴,
解得,.
(2)由(1)可得,,
∴,即,
∴,
∴,.
18.定义:如果关于x的一元二次方程满足,那么我们称这个方程为“黄金方程”.
(1)判断一元二次方程是否为“黄金方程”,并说明理由.
(2)已知是关于x的“黄金方程”,若m是此方程的一个根,则m的值为多少?
答案:(1)方程是“黄金方程”,理由见解析
(2)或
解析:(1)方程是“黄金方程”,理由如下:
,,,
,
一元二次方程是“黄金方程”;
(2)是关于x的“黄金方程”,
,,,
,
,
,
原方程可化为,
是此方程的一个根,
,即,
解得或.
19.阅读材料:
解方程时,我们可以将视为一个整体,然后设,则,原方程可化为.①解得,.
当时,,∴,∴;
当时,,∴,∴.
∴原方程的解为,,,.
解答下列问题:
(1)填空:在由原方程得到①的过程中,利用______达到了降次的目的,体现了化归的数学思想.
(2)解方程:
①;
②.
答案:(1)换元
(2)①,;②,,,
解析:(1)原方程得到方程①的过程中,利用换元法达到了降次的目的,体现了转化的数学思想,
故答案为:换元;
(2)①设,
则方程可化为:,
解得:,,
当时,,解得:,,
当时,,此方程无实数根,
原方程的解是:,;
②设,
则原方程可化为:,
解得:,,
当时,,解得:,,
当时,,解得:,,
∴原方程的解为:,,,.
20.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1,一元二次方程的两个根是,,则方程是“邻根方程”
(1)通过计算,判断方程是否是“邻根方程”;
(2)已知关于x的二次方程(m是常数)是“邻根方程”,求的值
答案:(1)是,理由见解析
(2)8或6
解析:(1)解方程得:或,
∵,
∴是“邻根方程”;
(2)由方程解得:或,
由于关于x的二次方程(m是常数)是“邻根方程”,
则或,
解得或6.
学科网(北京)股份有限公司
$$