摘要:
**基本信息**
初中数学2.2一元二次方程的解法同步练,以“基础解法-灵活应用-综合探究”三级分层设计,覆盖五种解法及拓展应用,强化运算能力与推理意识,适配新授课知识巩固需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|直接开平方法、配方法、因式分解法等单一解法|以选择、填空题为主,聚焦解法步骤掌握,如直接开平方法解方程|
|进阶层|根的判别式应用、配方法求最值、换元法|含材料阅读题(如配方法求代数式最值),培养符号意识与转化思想|
|综合层|方程与几何结合、分类讨论(如等腰三角形边长问题)|设探究性解答题,强化模型意识与逻辑推理,如直角三角形斜边长计算|
内容正文:
2.2 一元二次方程的解法
题型一 直接开平方法解一元二次方程
1.方程的根为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵ ,
∴,
∴.
2.方程的根是__________.
【答案】,
【详解】解:∵,
∴或,
解得,.
3.方程的根是_________.
【答案】,
【详解】解:移项得,
对等式两边开平方得,
即,.
4.一元二次方程x2﹣9=0的两根分别是 .
【答案】x1=3,x2=﹣3.
【解答】解:x2﹣9=0,
移项得,x2=9,
解得,x1=3,x2=﹣3.
故答案为:x1=3,x2=﹣3.
题型二 配方法解一元二次方程
1.用配方法解一元二次方程,下列配方正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:,
,
,即.
2.用配方法解方程,将方程变为的形式,则,的值分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【详解】解:∵,
移项得,
二次项系数化为1得,
配方,两边同时加1得,
即,
对比可得,.
故选:D.
3.将方程化成(为常数)的形式,则___________.
【答案】1
【详解】解:原方程为,
移项得,
配方,给方程两边同时加上一次项系数一半的平方,得,
即 ,整理为 的形式得,
,,
则,
因此.
4.解方程:.
【答案】
,.
【详解】解:移项,得,即,
配方,得,即,
开方,得,
∴,.
题型三 因式分解法解一元二次方程
1.一元二次方程x(x﹣2)=0的解是( )
A.x1=x2=0 B.x1=x2=2
C.x1=0,x2=2 D.x1=0,x2=﹣2
【答案】C
【解答】解:∵原方程为x(x﹣2)=0,
根据因式分解法求解可得:
x=0或x﹣2=0,
解得x1=0,x2=2.
故选:C.
2.若(x+1)(x+4)=0,则计算(x+2)(x+3)的结果是( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【答案】D
【解答】解:∵(x+1)(x+4)=0
∴x2+5x+4=0,
∴x2+5x=﹣4,
则(x+2)(x+3)
=x2+3x+2x+6
=x2+5x+6
=﹣4+6
=2.
故选:D.
3.一元二次方程x2=3x的解是( )
A.x=3 B.x=0
C.x1=3,x2=0 D.,
【答案】C
【解答】解:x2=3x,
x2﹣3x=0,
x(x﹣3)=0,
则x﹣3=0或x=0,
所以x1=3,x2=0.
故选:C.
4.解方程:3(x﹣1)2=x(x﹣1)
【答案】
【解答】解:3(x﹣1)2﹣x(x﹣1)=0
(x﹣1)[3(x﹣1)﹣x]=0
(x﹣1)(2x﹣3)=0
x﹣1=0或2x﹣3=0
题型四 根的判别式
1.若关于x的一元二次方程x2+2x+m=0有实数根,则实数m的取值范围为( )
A.m<1 B.m≤1 C.m>1 D.m≥1
【答案】B
【解答】解:根据题意得Δ=22﹣4m≥0,
解得m≤1,
故选:B.
2.下列一元二次方程中,有两个相等的实数根的是( )
A.x2+1=0 B.x2+1=2x C.x2﹣2x=0 D.x2﹣2x=3
【答案】B
【解答】解:A、x2+1=0,Δ=02﹣4×1<0,所以方程没有实数解;
B、x2﹣2x+1=0,Δ=(﹣2)2﹣4×1=0,所以方程有两个相等的实数解;
C、x2﹣2x=0,Δ=(﹣2)2﹣4×0=4>0,所以方程有两个不相等的实数解;
D、x2﹣2x﹣3=0,Δ=(﹣2)2﹣4×1(﹣3)=16>0,所以方程有两个相等的实数解.
故选:B.
3.关于x的方程x2+(a+1)x+1=0有两个相等的实数根,则a2+2a的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解答】解:由题意得,Δ=(a+1)2﹣4×1×1=0,
∴a2+2a=3.
故选:D.
4.若关于x的方程kx2+2x+1=0有实数根,则实数k的取值范围是( )
A.k≤1 B.k≥1 C.k≥1且k≠0 D.k≤1且k≠0
【答案】A
【解答】解:∵关于x的方程 kx2+2x+1=0有实数根,
∴当k≠0时,Δ=4﹣4k≥0,
∴k≤1,
∴k≤1且k≠0,
当k=0时,
此时方程为3x+1=0,满足题意,
故选:A.
题型五 公式法解一元二次方程
1.方程x2+x﹣1=0的根是( )
A.1 B. C.﹣1 D.
【答案】D
【解答】解:x2+x﹣1=0,
∵a=1,b=1,c=﹣1,
∴Δ=b2﹣4ac=12﹣4×1×(﹣1)=5>0,
故x,
故选:D.
2.已知关于x的一元二次方程ax2﹣2(a﹣2)x+a﹣4=0(a>0),设方程的两个实数根分别为x1,x2(其中x1>x2),若y是关于a的函数,且y=x1﹣ax2,若y>0,则( )
A.0<a<3 B.0<a<5 C.a>3 D.a>5
【答案】B
【解答】解:ax2﹣2(a﹣2)x+a﹣4=0(a>0)是关于x的一元二次方程,
Δ=[﹣2(a﹣2)]2﹣4a(a﹣4)=16>0,
由求根公式,得x,
∴x=1或,
∵a>0,x1>x2,
∴x1=1,,
∴,
解得a<5,
∴0<a<5;
故选:B.
3.有一个正数m,m与1的和乘以m与1的差仍得m,则m的值为 .
【答案】.
【解答】解:由题意知(m+1)(m﹣1)=m,
整理得m2﹣m﹣1=0,
解得m或m(舍),
故答案为:.
4.当x取何值时,代数式x2﹣x的值与3x+1的值相等?
【答案】2或2.
【解答】解:根据题意得x2﹣x=3x+1,
方程化为一般式为x2﹣4x﹣1=0,
∵a=1,b=﹣4,c=﹣1,
∴Δ=(﹣4)2﹣4×1×(﹣1)=20,
∴x2±,
∴x1=2,x2=2,
即x为2或2时,代数式x2﹣x的值与3x+1的值相等.
题型一 配方法的应用
1.将代数式配方后,发现它的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】A
【详解】解:∵ ,
又∵ 对任意实数都有,
∴ 当 时,代数式取得最小值,最小值为.
2.数学课上,老师在黑板上书写了两个整式;,.
(1)比较的大小;
(2)若,证明:不可能小于0.
【答案】(1);(2)见解析
【详解】(1)解:,
∴
,
∴;
(2)证明:∵,
∴
,
∵,
∴,
即,
∴不可能小于0.
3.阅读下列材料:
材料一 “”这个结论在数学中非常有用,有时我们需要将代数式配成完全平方式.例如:
,,
解决下列问题:
(1)填空: .
(2)已知,求的值.
(3)比较代数式与的大小,并说明理由
【答案】(1);1;(2);(3),理由见解析
【详解】(1)解:;
(2)解:
∵
∴,
∴
∴;
(3)解:,理由如下:
∵
∴,
∴
∴.
4.配方法是数学中重要的一种思想方法.常被用到代数式的变形中,还能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:求代数式的最小值,解法如下:
解:
∵,∴.∴的最小值是3.
根据材料中的方法,解答下列问题:
(1)若,求的值.
(2)求代数式的最小值.
(3)用配方法说明:不论x为何值;代数式的值总是正数.
【答案】(1);(2)最小值为3;(3)见解析
【详解】(1)解:
∴
∵
∴
∴
∴;
(2)解:
∵
∴
∴的最小值为3;
(3)解:
,
∵,
∴,
∴
∴不论x为何值;代数式的值总是正数.
题型二 根据一元二次方程的根求参数的值
1.若关于的一元二次方程有实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵关于的一元二次方程有实数根,
∴
解得.
2.如果关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,那么k的取值范围是( )
A. B. C. D.且
【答案】D
【详解】解:∵方程是关于的一元二次方程,
∴
∵方程有两个不相等的实数根,
∴根的判别式,
解得
综上,的取值范围是且.
3.若关于的一元二次方程有两个相等的实数根,则________.
【答案】
【详解】解:关于的一元二次方程有两个相等的实数根,
且,
由得,
化简得:,解得或,
.
4.如果关于的一元二次方程没有实数根,那么的最小整数是________.
【答案】3
【详解】解:∵关于的一元二次方程没有实数根,
∴,
化简得,
解得,
∴的最小整数值为.
题型三 换元法解一元二次方程
1.已知a、b满足(a2﹣b2)(a2﹣b2+4)+4=0,则代数式a2﹣b2的值为( )
A.﹣2 B.4 C.﹣2或4 D.2
【答案】A
【解答】解:设x=a2﹣b2,方程化为x2+4x+4=0,
∴(x+2)2=0,
解得:x=﹣2,
∴a2﹣b2=﹣2,
故选:A.
2.若关于x的一元二次方程a(x+m)2+n=0的两根分别为x1=﹣2,x2=1,则关于x的一元二次方程a(x+m﹣2025)2+n=0(a≠0)的两根分别为( )
A.x1=﹣2,x2=1 B.x1=2023,x2=2026
C.x1=﹣2023,x2=2026 D.x1=﹣2027,x2=﹣2022
【答案】B
【解答】解:令y=x﹣2025,
由a(x+m﹣2025)2+n=0可得a(y+m)2+n=0,
∵a(x+m)2+n=0的两根分别为x1=﹣2,x2=1,
∴a(y+m)2+n=0的两根分别为y1=﹣2,y2=1,
∴﹣2=x﹣2025或1=x﹣2025,
解得x1=2023,x2=2026;
故选:B.
3.一元二次方程a(x+h)2+k=0的两根分别为﹣3,1,则方程a(2x+h﹣3)2+k=0(a≠0)的两根分别为( )
A.x1=﹣6,x2=﹣2 B.x1=0,x2=﹣1
C.x1=﹣9,x2=﹣1 D.x1=0,x2=2
【答案】D
【解答】解:由题知,
将一元二次方程a(x+h)2+k=0中的“x”用“2x﹣3”替换,
可得方程a(2x+h﹣3)2+k=0.
因为一元二次方程a(x+h)2+k=0的两根分别为﹣3,1,
所以2x﹣3=﹣3或1,
解得x=0或2,
即方程a(2x+h﹣3)2+k=0(a≠0)的两根分别为x1=0,x2=2.
故选:D.
4.若是一个直角三角形两条直角边的长a,b,满足(a2+b2)(a2+b2+1)=12,则这个直角三角形的斜边长为 .
【答案】
【解答】解:∵a,b是一个直角三角形两条直角边的长
设斜边为c,
∴(a2+b2)(a2+b2+1)=12,根据勾股定理得:c2(c2+1)﹣12=0
即(c2﹣3)(c2+4)=0,
∵c2+4≠0,
∴c2﹣3=0,
解得c或c(舍去).
则直角三角形的斜边长为.
故答案为:
1.已知关于x的方程x2﹣(3k+1)x+2k2+2k=0
(1)当k=1时,请判断此方程根的情况.
(2)求证:无论k取何实数值,方程总有实数根.
(3)若等腰△ABC的一边长为a=6,另两边长b,c恰好是这个方程的两个根,求此三角形的周长.
【答案】(1)方程有两个相等的实数根;(2)见解析;(3)三角形的周长为16或22.
【解答】(1)解:∵Δ=[﹣(3k+1)]2﹣4×1×(2k2+2k)
=(k﹣1)2,
当k=1时,Δ=0,则方程有两个相等的实数根;
(2)证明:Δ=[﹣(3k+1)]2﹣4×1×(2k2+2k)
=k2﹣2k+1
=(k﹣1)2,
∵(k﹣1)2≥0,
∴Δ≥0,
所以无论k取什么实数值,方程总有实数根;
(3)解:原方程因式分解得:(x﹣2k)(x﹣k﹣1)=0,
解得:x1=2k,x2=k+1,
∵b,c恰好是这个方程的两个实数根,设b=2k,c=k+1,
当a、b为腰,则a=b=6,而a+b>c,a﹣b<c,所以三角形的周长为:6+6+4=16;
当b、c为腰,则k+1=2k,解得k=1,
∴b=c=2,这种情况不成立;
当a、c为腰k+1=6则k=5,
∴b=10,
∴三角形的周长为:6+6+10=22.
综上,三角形的周长为16或22.
2.在实数范围内定义一种新运算“△”,其规则为a△b=a2﹣b2,根据这个规则,解决下列问题.
(1)求4△3的值.
(2)当(x+2)△5=0时,求x的值.
(3)已知一个直角三角形的两边长是方程3△(x﹣8)=0的两个根,求第三边的长.
【答案】(1)7;(2)x=﹣7或x=3;(3)或4.
【解答】解:(1)4△3=42﹣32=7;
(2)(x+2)△5=0,
即(x+2)2﹣52=0,
解得x=﹣7或x=3;
(3)3△(x﹣8)=0
即32﹣(x﹣8)2=0,
解得x=5或x=11,
即直角三角形的两边长分别为5和11,
当11为直角边长时,第三边的长;
当11为斜边边长时,第三边的长,
综上所述,第三边的长或4.
3.已知方程ax2+2bx+c=0,其中实数a,b,c满足a>b>c,且a+b+c=0.
(1)试求的取值范围;
(2)求证:方程ax2+2bx+c=0有两个不相等的实根,且均小于2.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)解:a>b>c,a+b+c=0,
b=﹣(a+c),
a>﹣(a+c)>c,
﹣2;
(2)证明:Δ=(2b)2﹣4ac
=4b2﹣4ac=4(a+c)2﹣4ac
=4(a2+c2+ac)
=4[(ac)2c2]≥0,
且a≠c≠0,
∴Δ>0,
∴有两个不相等的实根,
解方程ax2+2bx+c=0得x,
令x1>x2,
x11,
∵﹣2,
∴x1=12,
∴方程ax2+2bx+c=0有两个不相等的实根,且均小于2.
4.先阅读理解下面的例题,再按要求解答下列问题:
例题:求代数式y2+4y+8的最小值.
解:y2+4y+8=y2+4y+4+4=(y+2)2+4.
∵(y+2)2≥0,
∴(y+2)2+4≥4.
∴y2+4y+8的最小值是4.
(1)求代数式m2+m+4的最小值.
(2)求代数式4﹣x2+2x的最大值.
(3)某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m)的空地上建一个矩形花园ABCD,花园一边靠墙,另三边用总长为20m的栅栏围成.如图,设AB=x(m),请问:当x取何值时,花园的面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1);(2)5;(3)最大面积是50m2
【解答】解:(1)m2+m+4=(m)2,
因为(m)2≥0,
所以(m)2,
则m2+m+4的最小值是
(2)4﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+5,
因为﹣(x﹣1)2≤0,
所以﹣(x﹣1)2+5≤5,
则4﹣x2+2x的最大值为5,
答:4﹣x2+2x的最大值为5;
(3)由题意,得花园的面积是x(20﹣2x)=﹣2x2+20x,
因为﹣2x2+20x=﹣2(x﹣5)2+50,﹣2(x﹣5)2≤0,
所以﹣2(x﹣5)2+50≤50,
所以﹣2x2+20x的最大值是50,此时x=5,
则当x=5时,花园的面积最大,最大面积是50m2,
答:当x=5时,花园的面积最大,最大面积是50m2,
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2.2 一元二次方程的解法
题型一 直接开平方法解一元二次方程
1.方程的根为( )
A. B. C. D.
2.方程的根是__________.
3.方程的根是_________.
4.一元二次方程x2﹣9=0的两根分别是 .
题型二 配方法解一元二次方程
1.用配方法解一元二次方程,下列配方正确的是( )
A. B. C. D.
2.用配方法解方程,将方程变为的形式,则,的值分别为( )
A., B., C., D.,
3.将方程化成(为常数)的形式,则___________.
4.解方程:.
题型三 因式分解法解一元二次方程
1.一元二次方程x(x﹣2)=0的解是( )
A.x1=x2=0 B.x1=x2=2
C.x1=0,x2=2 D.x1=0,x2=﹣2
2.若(x+1)(x+4)=0,则计算(x+2)(x+3)的结果是( )
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
3.一元二次方程x2=3x的解是( )
A.x=3 B.x=0
C.x1=3,x2=0 D.,
4.解方程:3(x﹣1)2=x(x﹣1)
题型四 根的判别式
1.若关于x的一元二次方程x2+2x+m=0有实数根,则实数m的取值范围为( )
A.m<1 B.m≤1 C.m>1 D.m≥1
2.下列一元二次方程中,有两个相等的实数根的是( )
A.x2+1=0 B.x2+1=2x C.x2﹣2x=0 D.x2﹣2x=3
3.关于x的方程x2+(a+1)x+1=0有两个相等的实数根,则a2+2a的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.若关于x的方程kx2+2x+1=0有实数根,则实数k的取值范围是( )
A.k≤1 B.k≥1 C.k≥1且k≠0 D.k≤1且k≠0
题型五 公式法解一元二次方程
1.方程x2+x﹣1=0的根是( )
A.1 B. C.﹣1 D.
2.已知关于x的一元二次方程ax2﹣2(a﹣2)x+a﹣4=0(a>0),设方程的两个实数根分别为x1,x2(其中x1>x2),若y是关于a的函数,且y=x1﹣ax2,若y>0,则( )
A.0<a<3 B.0<a<5 C.a>3 D.a>5
3.有一个正数m,m与1的和乘以m与1的差仍得m,则m的值为 .
4.当x取何值时,代数式x2﹣x的值与3x+1的值相等?
题型一 配方法的应用
1.将代数式配方后,发现它的最小值为( )
A. B. C. D.0
2.数学课上,老师在黑板上书写了两个整式;,.
(1)比较的大小;
(2)若,证明:不可能小于0.
3.阅读下列材料:
材料一 “”这个结论在数学中非常有用,有时我们需要将代数式配成完全平方式.例如:
,,
解决下列问题:
(1)填空: .
(2)已知,求的值.
(3)比较代数式与的大小,并说明理由
4.配方法是数学中重要的一种思想方法.常被用到代数式的变形中,还能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:求代数式的最小值,解法如下:
解:
∵,∴.∴的最小值是3.
根据材料中的方法,解答下列问题:
(1)若,求的值.
(2)求代数式的最小值.
(3)用配方法说明:不论x为何值;代数式的值总是正数.
题型二 根据一元二次方程的根求参数的值
1.若关于的一元二次方程有实数根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.如果关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,那么k的取值范围是( )
A. B. C. D.且
3.若关于的一元二次方程有两个相等的实数根,则________.
4.如果关于的一元二次方程没有实数根,那么的最小整数是________.
题型三 换元法解一元二次方程
1.已知a、b满足(a2﹣b2)(a2﹣b2+4)+4=0,则代数式a2﹣b2的值为( )
A.﹣2 B.4 C.﹣2或4 D.2
2.若关于x的一元二次方程a(x+m)2+n=0的两根分别为x1=﹣2,x2=1,则关于x的一元二次方程a(x+m﹣2025)2+n=0(a≠0)的两根分别为( )
A.x1=﹣2,x2=1 B.x1=2023,x2=2026
C.x1=﹣2023,x2=2026 D.x1=﹣2027,x2=﹣2022
3.一元二次方程a(x+h)2+k=0的两根分别为﹣3,1,则方程a(2x+h﹣3)2+k=0(a≠0)的两根分别为( )
A.x1=﹣6,x2=﹣2 B.x1=0,x2=﹣1
C.x1=﹣9,x2=﹣1 D.x1=0,x2=2
4.若是一个直角三角形两条直角边的长a,b,满足(a2+b2)(a2+b2+1)=12,则这个直角三角形的斜边长为 .
1.已知关于x的方程x2﹣(3k+1)x+2k2+2k=0
(1)当k=1时,请判断此方程根的情况.
(2)求证:无论k取何实数值,方程总有实数根.
(3)若等腰△ABC的一边长为a=6,另两边长b,c恰好是这个方程的两个根,求此三角形的周长.
2.在实数范围内定义一种新运算“△”,其规则为a△b=a2﹣b2,根据这个规则,解决下列问题.
(1)求4△3的值.
(2)当(x+2)△5=0时,求x的值.
(3)已知一个直角三角形的两边长是方程3△(x﹣8)=0的两个根,求第三边的长.
3.已知方程ax2+2bx+c=0,其中实数a,b,c满足a>b>c,且a+b+c=0.
(1)试求的取值范围;
(2)求证:方程ax2+2bx+c=0有两个不相等的实根,且均小于2.
4.先阅读理解下面的例题,再按要求解答下列问题:
例题:求代数式y2+4y+8的最小值.
解:y2+4y+8=y2+4y+4+4=(y+2)2+4.
∵(y+2)2≥0,
∴(y+2)2+4≥4.
∴y2+4y+8的最小值是4.
(1)求代数式m2+m+4的最小值.
(2)求代数式4﹣x2+2x的最大值.
(3)某居民小区要在一块一边靠墙(墙长15m)的空地上建一个矩形花园ABCD,花园一边靠墙,另三边用总长为20m的栅栏围成.如图,设AB=x(m),请问:当x取何值时,花园的面积最大?最大面积是多少?
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2.2一元二次方程的解法
题型一直接开平方法解一元二次方程
题型二配方法解一元二次方程
题型三因式分解法解一元二次方程
基础达标题
题型四根的判别式
题型五公式法解一元二次方程
元二次方程的解法
题型一配方法的应用
题型二根据一元二次方程的根求参数的值
能力提升题
题型三换元法解一元二次方程
拓展培优题
A
基础达标题
题型一直接开平方法解一元二次方程
1.D
2.X1=7,X2=-1
3.
X1=2,X2=-2
4.
x1=3,x2=-3.
题型二配方法解一元二次方程
1.D
2.D
3.1
4.
x1=-6+2,x2=V6+2.
题型三因式分解法解一元二次方程
1.C
2.D
3.C
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4.
x1=1,x2=月
题型四根的判别式
1.B
2.B
3.D
4.A
题型五公式法解一元二次方程
1.D
2.B
3.
1+5
2
4.2+5或2-V5.
B
能力提升题
题型一配方法的应用
1.A
2.(1)M>N;(2)见解析
3.(1)-3;1;(2)-2:(3x2-1>2x-3,理由见解析
4.(1)ab=寺;(2)最小值为3;(3)见解析
题型二根据一元二次方程的根求参数的值
1.D
2.D
3.-3
4.3
题型三换元法解一元二次方程
1.A
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2.B
3.D
4.V5
C
拓展培优题
1.(1)方程有两个相等的实数根;(2)见解析;(3)三角形的周长为16或22.
2.(1)7;(2)x=-7或x=3;(3)V146或4V6.
3.见试题解答内容
4.(1):(2)5:(3)最大面积是50m2
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