内容正文:
1
2
第二节 一元二次方程及其应用
第一、二章
3
目
录
知识全面梳理
核心考点突破
难点分层透解
好题随堂演练
4
知识点1 一元二次方程的有关概念
1.一元二次方程:只含有 _____个未知数x的整式方程,并且都可以化成ax2+bx+c=0(a,b,c为常数,a≠0)的形式,这样的方程叫作一元二次方
程。 牢记二次项系数不为0
2.一般形式:ax2+bx+c=0(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):使一元二次方程左右两边 _______的未知数的值
叫作一元二次方程的解(根)。
一
相等
5
知识点2 一元二次方程的解法
解法 适用情况或步骤 注意事项
直接开
平方法 (1)当方程缺少一次项时,即方程形
如ax2+c=0(a≠0,ac<0);
(2)形如(x+m)2=n(n≥0)的方程 开方不要漏掉负根
因式分
解法 (1)常数项为0,即方程形如ax2+bx=0(a≠0);
(2)一元二次方程的一边为0,而另一
边易于分解成两个一次因式的乘积 两边不能同时除以含有未知数的相同因式,先将其化为等号一边为0的形式
6
解法 适用情况或步骤 注意事项
公式法 适用于所有一元二次方程,求根公式为
_______________。 (b2-4ac≥0)
步骤:
(1)使用求根公式时要先把一元二次方程化为
一般形式,方程的右边一定要化为0。
(2)判断b2-4ac的正负:若 b2-4ac_____0,
则原方程无解;
若b2-4ac_____0,则将a,b,c代入公式 一定要先化为一般形式,确定判别式b2-4ac≥0
x=
<
≥
7
解法 适用情况或步骤 注意事项
配方法 适用于:
各项的系数比较小且便于配方的情况。
步骤:以3x2-6x-9=0为例。
(1)变形:将二次项系数化为 1,即__________。
(2)移项:将常数项移到方程的右边,即________。
(3)配方:方程两边同时加上一次项系数一半的
平方,即x2-2x+1=3+1,即________。
(4)求解:用直接开平方法求解,即x1=____,x2=_________ 配方时,给方程两边同时加上一次项系数的一半的平方
x2-2x-3=0
x2-2x=3
(x-1)2=4
3
-1
8
知识点3 一元二次方程根的判别式
_______叫作一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,通常用希腊字母“Δ”表示它,即Δ=b2-4ac。 判别式的符号决定了方程根的情况,即
(1)Δ>0⇔方程有两个_______的实数根。
(2)Δ=0⇔方程有两个_______的实数根。
(3)Δ<0⇔方程_______实数根。
b2-4ac
不相等
相等
没有
9
知识点4 一元二次方程根与系数的关系
(2022年版课标调整为考查内容)
1. 若一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根分别为x1,x2,则x1+x2=______,x1x2=______。
遇两根,想“韦达”,韦达定理前提仨,一般形式是其一,a不为0是
其二,Δ≥0是其三。
例如:一元二次方程2x2-4x-1=0,则x1+x2=____,x1x2=______。
-
2
-
10
2. 根与系数关系常见的变形:
+=(x1+x2)2-2x1x2;+=;
|x1-x2|=。
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知识点5 一元二次方程的应用
常见类型 基本关系式
增长率
问题 增长率=×100%。 一般类型:设原来量为a,平均增长(下降)率为x,则一次增长(下降)后的值为a(1±x),两次增长(下降)后的值为a(1±x)2
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常见类型 基本关系式
利润
问题 (1)利润=售价-成本(进价),
利润率=×100%。
(2)购买问题中的“每每模型”:总利润=单件利润×数量;
成本每件a元,售价为m元时的销量是n件,售价每降低d元,
则可多卖出c件。 设售价降低了x元,则每件的利润为(m-x-a)元,
销量增加件,销量变为(n+)件,则降价后的利润为
w=(m-x-a)(n+)元
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利息
问题 利息=本金×利率×期数,本息和=本金+利息
循环
问题 (1)单循环问题(比赛、握手):设x个队进行m场比赛,每两个
队进行1场比赛,则m=________(x≥2)。
(2)双循环问题(送礼物):设全班x人,每人向其他人赠送一张
照片,共赠送m张照片,则m=x(x-1)(x≥2)
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面积
问题 如图1,设空白部分的宽为x,则S阴影=_______________;
如图2,设阴影部分的宽为x,则S空白=_______________;
如图3,设阴影部分的宽为x,则S空白=_____________
(a-2x)(b-2x)
(a-x)(b-x)
(a-x)(b-x)
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命题点1 解一元二次方程
1. 【典例】 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。
思维导引:(1)先思考二次项系数不能为0→再由m-2≠0求m的取值范围;
(2)先将m=3代入方程→再用三种方法解方程。
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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,
∴Δ=b2-4ac=(-4)2-4×1×3=4>0,
∴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。
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2. (2024·东营改编)用配方法解一元二次方程x2-2x-2 025=0,将它转化为(x+a)2=b的形式,则ab的值为( )
A. -2 026 B. 2 026
C. -1 D. 1
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【解析】 由题知x2-2x-2 025=0,
x2-2x=2 025,
x2-2x+1=2 025+1,
(x-1)2=2 026,
∴a=-1,b=2 026,
∴ab=(-1)2 026=1。
故选D。
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3. (2025·贵州)一元二次方程x2-1=0的根是________。
x=±1
【解析】 x2-1=0,
x2=1,
x=±1,
∴一元二次方程x2-1=0的根是x=±1。
故答案为x=±1。
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4. (2025·齐齐哈尔)解方程:x2-7x=-12。
解:整理得x2-7x+12=0,
因式分解得(x-4)(x-3)=0,
∴x-4=0或x-3=0,
解得x1=4,x2=3。
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命题点2 一元二次方程根的判别式
考法❶ 判断根的情况
5. 【典例】 (2025·广安)关于x的一元二次方程x2+3x+1=0的根的情况
是( )
A. 没有实数根
B. 有两个不相等的实数根
C. 有两个相等的实数根
D. 无法确定
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【解析】 ∵一元二次方程为x2+3x+1=0,
∴Δ=32-4×1×1=5>0,
∴该一元二次方程有两个不相等的实数根。
故选B。
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考法❷ 由根的情况求参数取值范围
6. 【典例】【逆向思维】 (2025·山东)若关于x的一元二次方程x2+4x-m=0
有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是________。
思维导引:以 “方程有两个不相等的实数根” 这一结论为起点→逆向推导得出 “判别式>0” 的条件→建立不等式求解参数m的取值范围(从结果倒推条件的逆向思维)。
m>-4
【解析】 ∵方程x2+4x-m=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=42-4×1×(-m)>0,
解得m>-4。故答案为m>-4。
24
7. (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________。
【解析】 ∵关于x的方程4x2-2x+m=0有两个相等的实数根,∴Δ=b2-4ac=(-2)2-4×4m=4-16m=0,
解得m=。故答案为。
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8. (2024·云南)若一元二次方程x2-2x+c=0无实数根,则实数c的取值范围
为________。
c>1
【解析】 ∵一元二次方程x2-2x+c=0无实数根,
∴Δ=(-2)2-4c<0,∴c>1。故答案为c>1。
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命题点3 一元二次方程的实际应用
9. 【典例】(2025·威海)如图,某校有一块长20 m、宽14 m的矩形种植园。 为了方便耕作管理,在种植园的四周和内部修建宽度相同的小路(图中阴影部分)。 小路把种植园分成面积均为24 m2的9个矩形地块,请你求出小路的宽度。
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解:设小路的宽度为x m。
由题意得(20-4x)(14-4x)=24×9,
整理得2x2-17x+8=0,
解得x=或x=8(舍去)。
答:小路的宽度为 m。
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10. 要组织一次篮球联赛,赛制为单循环形式(每两队之间都赛一场),计划安排21场比赛,则参赛球队的个数是( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
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【解析】 设有x个队,每个队都要赛(x-1)场,但两队之间只有一场比赛,由题意得x(x-1)÷2=21,
解得x=7或-6(舍去),
∴参赛球队的个数为7。
故选C。
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11. 【新素材·时下热点】(改编题)2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射成功。 某文创商店为满足航空航天爱好者的需求,特推出了“中国空间站”模型。 已知该模型平均每天可售出30个,每个盈利40元。 为了扩大销售,该文创商店准备适当降价。 经过一段时间测算,每个模型每降低1元,平均每天可以多售出3个。
(1)若每个模型降价4元,平均每天可以售出多少个模型?此时每天获利多少元?
(2)在每个模型盈利不超过25元的前提下,要使“中国空间站”模型每天获利1 800元,每个模型应降价多少元?
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解:(1)根据题意得若每个模型降价4元,平均每天可以售出30+3×4=42(个),
此时每天获利(40-4)×42=1 512(元)。
答:若每个模型降价4元,平均每天可以售出42个模型,此时每天获利1 512元。
(2)设每个模型应降价x元,则每个模型盈利(40-x)元,平均每天可售出(30+3x)个。
根据题意得(40-x)(30+3x)=1 800,
整理得x2-30x+200=0,
解得x1=10,x2=20,
当x=10时,40-x=40-10=30>25,不符合题意,舍去;
当x=20时,40-x=40-20=20<25,符合题意。
答:每个模型应降价20元。
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【易错点加练】
易错点1 误用等式的基本性质导致漏解
1. 一元二次方程(x-2)2=2(x-2)的解是________。
2. 一元二次方程x(x-3)=x-3的解是________。
易错点2 由根的情况求参数范围时忽略二次项系数
3. 若关于x的方程(m-1)x2+4x+1=0有实数解,则m的取值范围是________。
4. 若一元二次方程ax2-2x+3=0有两个实数根,则a的取值范围是____________。
x=2或4
x=1或3
m≤5
a≤且a≠0
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命题点4 一元二次方程根与系数的关系
【母题】 【整体思维】 设x1,x2是方程2x2+4x-3=0的两个根,利用根与系数的关系,求下列各式的值:
(1)(x1-x2)2;(2)(x1+)(x2+)。
34
【思维路径】
35
解: 根据根与系数的关系可得x1+x2=-2,x1x2=-。
(1)(x1-x2)2=+-2x1x2=++2x1x2-4x1x2=(x1+x2)2-4x1x2=(-2)2-4×(-)=10。
(2)(x1+)(x2+)=x1x2+1+1+=(-)+2+=-。
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【归纳总结】
拓展公式:
①+=(x1+x2)2-2x1x2;
②+=;
③(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2;
④+=;
⑤(x1+m)(x2+m)=x1x2+m(x1+x2)+m2。
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【变式1】 由根与系数的关系求代数式的值
若m,n是一元二次方程x2-5x-2=0的两个实数根,则m+n-mn的值是( )
A. -7 B. 7 C. 3 D. -3
【变式2】 由根与系数的关系和方程的解求代数式的值
(1)已知方程x2+2 025x-3=0的两根分别为α和β,则代数式α2+αβ+2 025α
的值为( )
A. 1 B. 0 C. 2 025 D. -2 025
【解析】 依题意得α+β=-2 025,
∴α2+αβ+2 025α=α(α+β)+2 025α=-2 025α+2 025α=0。
故选B。
38
(2)设x1,x2是方程x2-x-2 026=0的两个实数根,则+2 027x2-2 026=________。
2 027
【解析】 ∵x2-x-2 026=0,
∴x2=x+2 026,x=x2-2 026。
又∵x1,x2是方程x2-x-2 026=0的两个实数根,
∴x1+x2=1,
∴+2 027x2-2 026
=x1+2 026x2+x2-2 026
=x1·(x1+2 026)+2 026x2+x2-2 026
=+2 026x1+2 026x2+x2-2 026
39
=x1+2 026+2 026x1+2 026x2+x2-2 026
=x1+x2+2 026(x1+x2)+2 026-2 026
=1+2 026
=2 027。
故答案为2 027。
40
【变式3】 由方程两根满足的关系求字母的值
关于x的一元二次方程x2-(k-1)x-k+2=0有两个实数根x1,x2,
若(x1-x2+2)(x1-x2-2)+2x1x2=-3,则k的值为( )
A. 0或2 B. -2或2
C. -2 D. 2
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【解析】 ∵关于x的一元二次方程x2-(k-1)x-k+2=0的两个实数根为x1,x2,
∴x1+x2=k-1,x1x2=-k+2。
∵(x1-x2+2)(x1-x2-2)+2x1x2=-3,
即(x1+x2)2-2x1x2-4=-3,
∴(k-1)2+2k-4-4=-3,
解得k=±2。
∵关于x的一元二次方程x2-(k-1)x-k+2=0有两个实数根,
∴Δ=[-(k-1)]2-4×1×(-k+2)≥0,
解得k≥2-1或k≤-2-1,
∴k=2。故选D。
42
【变式4】 构造一元二次方程求代数式的值
若两个不等实数m,n满足条件:m2-2m-1=0,n2-2n-1=0,则m2+n2
的值是__________。
6
【解析】 由题意知m,n是关于x的方程x2-2x-1=0的两个根,则m+n=2,mn=-1,
∴m2+n2=(m+n)2-2mn=22-2×(-1)=6。
故答案为6。
43
【变式5】 已知方程的根求另一根或方程
(1)(2025·山东期末)若关于x的方程x2+mx-6=0的一个根是2,则另一个根
是________。
-3
1
【解析】 设方程另一个根为x1,根据题意得2x1=-6,∴x1=-3。
故答案为-3。
44
(2)已知关于x的方程x2+x+n=0有两个实数根-2,m,则m的值为______;
n的值为______。
1
-2
【解析】 ∵关于x的方程x2+x+n=0有两个实数根-2,m,
∴
解得即m,n的值分别是1,-2。故答案为1,-2。
45
1. 把方程x2-2x-3=0化成(x-m)2=n的形式,则m+n的值是( )
A. -5 B. 5 C. 3 D. -3
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
46
【解析】 x2-2x-3=0,
x2-2x=3,
x2-2x+1=4,
(x-1)2=4,
∴m=1,n=4,∴m+n=5。
故选B。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
47
2. (改编题)已知a>0,c<0,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根的情况为( )
A. 有两个相等的实数根
B. 有两个不相等的实数根
C. 没有实数根
D. 无法判定
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
48
【解析】 ∵a>0,c<0,∴ac<0,
∴方程ax2+bx+c=0的根的判别式Δ=b2-4ac>0,
∴方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根。故选B。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
49
3. (2024·赤峰)等腰三角形的两边长分别是方程x2-10x+21=0的两个根,则这个三角形的周长为( )
A. 17或13 B. 13或21
C. 17 D. 13
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
50
【解析】 x2-10x+21=0,
(x-3)(x-7)=0,
解得x1=3,x2=7。
当等腰三角形的边长是3,3,7时,3+3<7,不符合三角形的三边关系,应舍去;
当等腰三角形的边长是7,7,3时,这个三角形的周长是7+7+3=17。
故选C。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
51
4. 【数学文化】(2025·辽宁)中国古代数学家杨辉的《田亩比类乘除捷法》
中记载:“直田积八百六十四步,只云长阔共六十步,问:长多阔几何?”
其大意是:一块矩形田地的面积为864平方步,只知道它的长与宽共60步,
问:它的长比宽多多少步?设这个矩形的宽为x步,根据题意可列方程
为( )
A. x(60-x)=864 B. x(x-60)=864
C. x(60+x)=864 D. 2[x+(x+60)]=864
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
52
5.(2025·东营)若x1,x2是关于x的一元二次方程x2-25x-1=0的两个实数根,则代数式-24x1+x2的值为 ( )
A.0 B.25 C.26 D.-1
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
53
【解析】 ∵x1是关于x的一元二次方程x2-25x-1=0的实数根,
∴-25x1-1=0,∴=25x1+1。
∵x2是关于x的一元二次方程x2-25x-1=0的实数根,
∴x1+x2=25,
∴-24x1+x2=25x1+1-24x1+x2=x1+x2+1=25+1=26。故选C。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
54
6. 【新设问·结果开放】关于x的一元二次方程kx2-2x+1=0有两个不相等的
实数根,k为整数,则k的一个值可以为__________________。
-1(答案不唯一)
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
55
【解析】 ∵一元二次方程kx2-2x+1=0有两个不相等的实数根,
∴Δ>0且k≠0,∴4-4k>0,
解得k<1,∴k<1且k≠0。
∵k为整数,
∴k的一个值可以为-1。
故答案为-1。(答案不唯一)
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
56
7. 解方程:(1)x2+4x-12=0;
(2)x(2x+1)=4x+2;
(3)(x+1)(x-1)=4;
(4)(y+1)(y-1)=y。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
57
解:(1)∵x2+4x+4-12=4,∴(x+2)2-12=4,
∴(x+2)2=16,∴x+2=±4,∴x1=2,x2=-6。
(2)x(2x+1)=4x+2,
去括号、移项得2x2+x-4x-2=0,
合并同类项得2x2-3x-2=0,
∴(2x+1)(x-2)=0,∴x1=-,x2=2。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
58
(3)(x+1)(x-1)=4,
去括号得x2-1=4,合并同类项得x2=5,
解得x1=,x2=-。
(4)(y+1)(y-1)=y,
去括号得y2-1=y,移项得y2-y-1=0。
∵a=1,b=-1,c=-1,∴b2-4ac=1+4=5>0,
∴y===,
∴y1=,y2=。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
59
8. 【核心素养·应用意识】某服装专卖店在销售中发现,一款服装每件进价为80元,销售价为120元时,每天可售出20件,为了迎接“五一”国际劳动节,商店决定采取适当的降价措施,以扩大销售量,增加利润。 经市场调查发现,若每件服装降价1元,则平均可多售出2件。 设每件服装降价x元。
(1)每天可销售______件,每件获利______元。 (用含x的代数式表示)
(2)求每件服装最多降价多少元时,平均每天可获利1 200元。
(3)若店长希望平均每天能获利2 000元,这个愿望能实现吗?请说明理由。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
60
解:(1)(20+2x) (40-x)
(2)根据题意得(40-x)(20+2x)=1 200,
整理得x2-30x+200=0,解得x1=10,x2=20。
∵10<20,∴x=20。
答:当每件服装最多降价20元时,平均每天可获利1 200元。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
61
(3)这个愿望不能实现。
理由如下:假设这个愿望能实现,
根据题意得(40-x)(20+2x)=2 000,
整理得x2-30x+600=0,
∵Δ=(-30)2-4×1×600=-1 500<0,
∴原方程没有实数根,
∴假设不成立,即这个愿望不能实现。
1
3
5
7
题序
2
4
6
8
62
63
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