内容正文:
第二节 一元二次方程及其应用
考点一 一元二次方程的有关定义
1.定义:等号两边都是整式,只含有________个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的方程叫做一元二次方程.
2.一元二次方程的一般形式:____________(a,b,c为常数,a≠0).其中ax2,bx,c分别称为二次项、一次项和常数项,a,b分别称为二次项系数和一次项系数.
3.一元二次方程的解(根):使方程左右两边________的未知数的值.
考点二 一元二次方程的解法
直接开平方法
适合于(x+a)2=b(b≥0)或(ax+b)2=(cx+d)2形式的方程
因式分解法
用因式分解法解一元二次方程的一般步骤:(1)将方程的右边各项移到左边,使右边为0;(2)将方程左边分解为两个一次因式的积;(3)令每个因式为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
配方法
用配方法解一元二次方程的一般步骤:(1)化二次项系数为1;(2)将含未知数的项保留在方程左边,常数项移到方程右边;(3)两边同时加上一次项系数______的平方;(4)将方程化成(x+a)2=b的形式;(5)若b≥0,则可以运用直接开平方法求出方程的解;若b<0,则原方程无解
公式法
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是x=________(b2-4ac≥0).
用公式法解一元二次方程的一般步骤:(1)将方程化为一元二次方程的一般形式,确定a,b,c的值,求出b2-4ac的值;(2)若b2-4ac≥0,则运用求根公式,求出方程的解;若b2-4ac<0,则原方程无解
考点三 一元二次方程的根的判别式
一元二次方程的根的判别式:Δ=________,注意隐含条件a≠0.
当Δ>0时⇔方程有________的实数根;
当Δ=0时⇔方程有________的实数根;
当Δ<0时⇔方程________实数根,无解.
考点四 一元二次方程根与系数的关系
如果方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根x1,x2,那么x1+x2=__________,x1x2=__________.
考点五 一元二次方程的应用
列一元二次方程解应用题的步骤和列一次方程(组)解应用题的步骤完全一样,常见问题有:增长率问题、利润问题、比赛场数(握手)问题、面积问题等.
1.(人教版九上P3例题改编)方程3x(x-1)=2(x+1)化成一般形式后,二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A.3x2,-5x,-2 B.3x2,-5x,2
C.3,-5,-2 D.3,-5,0
2.(青岛版九上P129拓展与延伸T7变式)若关于x的一元二次方程(a-1)x2+x+|a|-1=0的一个根是0,则a的值为( )
A.1 B.0 C.-1 D.±1
3.关于x的一元二次方程x2-(k+3)x+k=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.无实数根
D.不能确定
4.若x1,x2是方程x2-2x-5=0的两个实数根,则x1x2+x1+x2的值是( )
A.7 B.-7
C.3 D.-3
5.眉山市东坡区永丰村是“天府粮仓”示范区,该村的“智慧春耕”让生产更高效,提升了水稻亩产量,水稻亩产量从2021年的670千克增长到了2023年的780千克,该村水稻亩产量年平均增长率为x,则可列方程为( )
A.670×(1+2x)=780
B.670×(1+x)2=780
C.670×(1+x2)=780
D.670×(1+x)=780
命题点1 一元二次方程及其解法
【典例1】 已知关于x的一元二次方程(m-2)x2-4x+3=0,请回答下列问题:
(1)m的取值范围是________;
(2)若m的值为3,请用三种方法求出此方程的解.
[听课记录]
灵活选择方法解一元二次方程的口诀
方程没有一次项,直接开方最理想;
如果缺少常数项,因式分解没商量;
b,c相等都为零,等根是零不要忘;
b,c同时不为零,因式分解或配方;
也可直接套公式,因题而异择良方.
[对点演练]
1.(2024·贵州)一元二次方程x2-2x=0的解是( )
A.x1=3,x2=1 B.x1=2,x2=0
C.x1=3,x2=-2 D.x1=-2,x2=-1
2.(2024·齐齐哈尔)解方程:x2-5x+6=0.
命题点2 一元二次方程根的判别式
【典例2】 (2023·聊城)若一元二次方程mx2+2x+1=0有实数解,则m的取值范围是( )
A.m≥-1 B.m≤1
C.m≥-1且m≠0 D.m≤1且m≠0
[听课记录]
用根的判别式的前提条件是一元二次方程的二次项系数不能为0,并要把方程化为一元二次方程的一般形式,这是常常被忽略的问题.
[对点演练]
3.(2024·自贡)关于x的方程x2+mx-2=0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.只有一个实数根
D.没有实数根
4.(2024·山东)若关于x的方程4x2-2x+m=0有两个相等的实数根,则m的值为________.
命题点3 一元二次方程根与系数的关系
【典例3】 (2023·菏泽)一元二次方程x2+3x-1=0的两根为x1,x2,则的值为( )
A. B.-3 C.3 D.-
[听课记录]
常用根与系数的关系解决的几类问题
(1)不解方程,判断两个数是不是一元二次方程的两个根.
(2)已知方程及方程的一个根,求另一个根及未知数.
(3)不解方程求关于根的式子的值,如求等等.
(4)判断两根的符号.
(5)求作新方程.
(6)由给出的两根满足的条件,确定字母的取值.
这类问题比较综合,解题时除了利用根与系数的关系,同时还要考虑a≠0,Δ≥0这两个前提条件.
[对点演练]
5.(2024·四川成都)若m,n是一元二次方程x2-5x+2=0的两个实数根,则m+(n-2)2的值为________.
6.已知关于x的一元二次方程x2-px+1=0(p为常数)有两个不相等的实数根x1和x2.
(1)填空:x1+x2=______,x1x2=______;
(2)求,x1+;
(3)已知=2p+1,求p的值.
命题点4 一元二次方程的实际应用
【典例4】 (2023·东营)如图,老李想用长为70 m的栅栏,再借助房屋的外墙(外墙足够长)围成一个矩形羊圈ABCD,并在边BC上留一个2 m宽的门(建在EF处,另用其他材料).
(1)当羊圈的长和宽分别为多少米时,能围成一个面积为640 m2的羊圈?
(2)羊圈的面积能达到650 m2吗?如果能,请你给出设计方案;如果不能,请说明理由.
[听课记录]
因为通常情况下,一元二次方程有两个根,所以解一元二次方程的应用题时一定要验根,检验结果是否符合实际问题或是否满足题目中隐含的条件.
[对点演练]
7.如图,小程的爸爸用一段10 m长的铁丝网围成一个一边靠墙(墙长5.5 m)的矩形鸭舍,其面积为15 m2,在鸭舍侧面中间位置留一个1 m宽的门(由其他材料成),则BC长为( )
A.5 m或6 m B.2.5 m或3 m
C.5 m D.3 m
8.(2024·阳谷县一模)为建设美丽城市,改造老旧小区.某市2022年投入资金1 000万元,2024年投入资金1 440万元.现假定每年投入的资金年增长率相同.
(1)求该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率;
(2)2024年老旧小区改造的平均费用为每个小区80万元.2025年为提高老旧小区品质,每个小区改造费用增加15%.如果投入资金的年平均增长率保持不变,那么该市在2025年最多可以改造多少个老旧小区?
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第二节 一元二次方程及其应用
链接教材 基础过关
梳理·必备知识
考点一
1.一 2.ax2+bx+c=0 3.相等
考点二
(3)一半
考点三
b2-4ac 两个不相等 两个相等 没有
考点四
-
激活·基本技能
1.C 2.C 3.A 4.D 5.B
考点突破 对点演练
典例1 解:(1)m≠2.
(2)当m=3时,一元二次方程为x2-4x+3=0.
公式法:∵a=1,b=-4,c=3,
∴b2-4ac=(-4)2-4×1×3=4,
∴x=,
∴x1=3,x2=1.
配方法:∵x2-4x+3=0,∴x2-4x=-3,
∴x2-4x+4=-3+4,∴(x-2)2=1,
∴x-2=±1,∴x1=3,x2=1.
因式分解法:∵x2-4x+3=0,∴(x-3)(x-1)=0,
∴x1=3,x2=1.
对点演练
1.B [x2-2x=0,x(x-2)=0,则x=0或x-2=0,
解得,x1=2,x2=0.故选B.]
2.解:∵x2-5x+6=0,∴(x-2)(x-3)=0,
则x-2=0或x-3=0,解得x1=2,x2=3.
典例2 D [由题意得,4-4m≥0,且m≠0,解得m≤1且m≠0,故选D.]
对点演练
3.A [关于x的方程x2+mx-2=0中,
∵a=1,b=m,c=-2,
∴Δ=m2+8>0,
∴方程有两个不相等的实数根.故选A.]
4.(或0.25) [∵关于x的方程4x2-2x+m=0有两个相等的实数根,
∴Δ=b2-4ac=22-4×4×m=4-16m=0,
解得,m=.故答案为.]
典例3 C [∵一元二次方程x2+3x-1=0的两根为x1,x2,
∴x1+x2=-3,x1x2=-1.
∴=3.故选C.]
对点演练
5.7 [∵m,n是一元二次方程x2-5x+2=0的两个实数根,
∴m2-5m+2=0,m+n=5,
∴m2-5m=-2,n=5-m,
∴m+(n-2)2
=m+(3-m)2
=m2-5m+9
=-2+9
=7.]
6.解:(1)p;1.
(2)∵x1+x2=p,x1x2=1,
∴=p.
∵关于x的一元二次方程x2-px+1=0(p为常数)有两个不相等的实数根x1和x2,
∴-px1+1=0,
∴x1-p+=0,即x1+=p.
(3)由根与系数的关系,得x1+x2=p,x1x2=1,
∵=2p+1,
∴(x1+x2)2-2x1x2=2p+1,
∴p2-2=2p+1,
解得p1=3,p2=-1,
当p=3 时,Δ=p2-4=9-4=5>0;
当 p=-1 时,Δ=p2-4=-3<0,∴p=3.
典例4 解:(1)设矩形ABCD的边AB=x m,则边BC=70-2x+2=(72-2x)m.
根据题意,得x(72-2x)=640,
化简,得x2-36x+320=0,
解得x1=16,x2=20,
当x=16时,72-2x=72-32=40(m),
当x=20时,72-2x=72-40=32(m).
答:当羊圈的长为40 m,宽为16 m或长为32 m,宽为20 m时,能围成一个面积为640 m2的羊圈.
(2)不能,理由如下:
由题意,得x(72-2x)=650,
化简,得x2-36x+325=0,
Δ=(-36)2-4×325=-4<0,
∴一元二次方程没有实数根.
∴羊圈的面积不能达到650 m2.
对点演练
7.C [设BC长为x m,则AB的长为(10+1-x)m,
根据题意得,(10+1-x)x=15,
解得x=5或x=6>5.5(舍去),
答:BC长为5 m,故选C.]
8.解:(1)设该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率为x,
依题意得:1 000(1+x)2=1 440,
解得:x1=0.2=20%,x2=-2.2(不合题意,舍去).
答:该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率为20%.
(2)设该市在2025年可以改造y个老旧小区,
依题意得:80×(1+15%)y≤1 440×(1+20%),
解得,y≤,
又∵y为整数,∴y的最大值为18.
答:该市在2025年最多可以改造18个老旧小区.
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