内容正文:
数学臻选·2026年暑假苏科版九年级数学上预习手册5
《第2章一元二次方程第2节一元二次方程的解法》预习讲义
一.预习目标
(
1.掌握直接开平方法、配方法、因式分解法、公式法四种一元二次方程解法,理解
“
降次
”
核心数学思想。
2.能根据方程结构特征,灵活选择最简捷解法,规范书写解方程完整步骤。
3.理解求根公式推导过程,会用判别式
△
=b
2
-4ac判断方程实数根情况。
4.结合江苏本地真题,规避配方漏常数、开平方忘正负、因式分解不移项等高频易错点。
5.能结合代数式求值、简单几何计算综合运用方程解法,提升计算准确率。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.四种解法的步骤与适用方程类型;
2.配方法完整步骤、求根公式记忆与应用;
3.根据方程特征优选解法。
(二)难点
1.二次项系数不为1时的配方操作;
2.判别式
△
的综合应用;
3.含括号、整体换元型一元二次方程求解;
4.综合大题中解方程与代数式化简结合题型。
)
三.自主探究
(一)核心思想——降次
解一元二次方程的核心思想——降次:一元二次方程含未知数二次项,通过变形转化为一元一次方程求解,该转化思想称为降次。通常采用直接开平方法、配方法、因式分解法、公式法等四种方法解一元二次方程。
(二)四种解法梳理
1.直接开平方法
对于形如或(,)型的一元二次方程,即一元二次方程的一边是含有未知数的一次式的平方,而另一边是一个非负数,可用直接开平法求解.
如()的解为,即,;
如()转化为,即转化为或进行求解;当时,方程和均无解.
例1.用直接开平方法解方程
(1)x2﹣1=80; (2)9x2+12=16.
解:(1)∵x2﹣1=80,∴x2=81,∴x=±9,即x1=9,x2=﹣9;
(2)∵9x2+12=16, ∴x2=, ∵x=±, 即x1=,x2=-.
例2.用直接开平方法解方程:
(1)(2x-1)2=(x-2)2. (2)4(2y-5)2=9(3y-1)2.
解:(1)由(2x-1)2=(x-2)2,得2x-1=x-2或2x-1=-(x-2),∴x1=-1,x2=1.
(2)开方,得2(2y-5)=±3(3y-1),即2(2y-5)=3(3y-1)或2(2y-5)=-3(y-1)
∴y1=-,y2=1.
【归纳】
(1)适用形式:x2=p(p≥0) 或 (mx+n)2=p(p≥0)
(2)步骤:两边同时开平方,得mx+n=±,再解一元一次方程;
(3)注意:p<0时,方程无实数根。
2.配方法
通过配方的方法把一元二次方程转化为形如的形式,再运用直接开平方的方法求解,即用配方法解方程。
用配方法解一元二次方程的步骤如下:
例3.用配方法解方程:
(1)x2-2x=1; (2)x2+5x+2=0;
解:(1)配方,得x2-2x+1=1+1,即(x-1)2=2,两边开平方,得x-1=±,
所以x1=1+,x2=1-.
(2)方程变形,得x2+5x=-2,配方,得x2+5x+()2=-2+()2,(x+)2=,
解得x1=,x2=.
例4.用配方法解方程:
(1)x2+9=6x; (2)(x-1)(x-3)=8.
解:(1)移项,得x2-6x+9=0,即(x-3)2=0,解这个方程,得x1=x2=3.
(2)去括号,得x2-4x+3=8,移项,得x2-4x=5,配方,得x2-4x+4=9,即(x-2)2=9,
所以x-2=±3,所以x1=5,x2=-1.
【归纳】解方程ax2+bx+c=0(a≠0)标准五步:
① 化1:二次项系数化为1,两边同除以a;
② 移项:常数项移到等号右侧;
③ 配方:等式两边同时加一次项系数一半的平方;
④ 整理:左侧写成完全平方式(x+m)^2=n;
⑤ 开方:分n≥0有实根、n<0无实根讨论。
3.因式分解法(最快,优先选用)
因式分解法的根据:如果两个因式的乘积等于,那么这两个因式至少有一个为,反过来,如果两个因式中有一个因式为,那么它们之积为,即,则或或.例如:,则或.
例5.用因式分解法解下列方程
(1)(x﹣3)2+2x(x﹣3)=0. (2) x2-8x=9.
解:(1)(x﹣3)2+2x(x﹣3)=0 ; (x﹣3)(x﹣3+2x)=0, 解得:x1=3,x2=1.
(2)x2-8x-9=0,(x-9)(x+1)=0,∴x-9=0或x+1=0,∴x1=9,x2=-1.
例6.用因式分解法解下列方程
(1)4x2-(x-2)2=0 (2)(y+)2=4y+12
解:(1)(2x)2-(x-2)2=0,(2x+x-2)(2x-x+2)=0,即(3x-2)(x+2)=0,
∴3x-2=0或x+2=0,∴x1=,x2=-2.
(2)y2+2y+3-4y-12=0,y2-2y-9=0,(y+)(y-3)=0,∴y+=0或y-3=0,∴y1=-,y2=3.
【归纳】
(1)理论依据:若A·B=0,则A=0或B=0
(2)适用:方程整理后一侧为0,另一侧可提公因式、平方差、完全平方分解;
(3)关键易错点:解方程x(x-2)=3,不可直接拆分x=0或x-2=3,必须移项使右侧为0再分解。
4.公式法(通用万能解法)
一元二次方程的求根公式是由配方法演变而来.用配方法解方程:(、、为常数且)因为,方程两边同除以,得移项,得,配方,因为,所以,当时,直接开平方得:,又因为式子前面已有符号“”,所以无论还是,最终结果总是即;当时,原方程无解.
例7.用公式法解下列方程:
(1)x2+3x=0. (2)x2+10=2x.
解:(1)a=1,b=3,c=0, Δ=b2-4ac=32-4×1×0=9. x= x1=0,x2=-3.
(2)x2-2x+10=0,a=1,b=-2,c=10,∵Δ=b2-4ac=(-2)2-4×1×10=-20<0,∴此方程无实数根.
例8.用公式法解下列方程:
(1)3x2-4x-1=0 (2)x(x-4)=2-8x.
解:(1)a=3,b=-4,c=-1,Δ=b2-4ac=(-4)2-4×3×(-1)=28.x=,
x1=,x2=.
(2)x2+4x-2=0,a=1,b=4,c=-2,Δ=b2-4ac=42-4×1×(-2)=24.x=,
x1=-2+,x2=-2-.
【归纳】
公式法解一元二次方程标准完整步骤
适用方程:ax2+bx+c=0 (a≠0) 判别式:Δ= b2-4ac
(1)化为一元二次方程一般形式
(2)确定系数 a、b、c
a:二次项系数(x2前面数字,带符号)
b:一次项系数(x前面数字,带符号)
c:常数项(不含未知数的数字,带符号)
(3)计算判别式 Δ= b2-4ac
分三种情况:
①Δ>0:方程有两个不相等实数根,可以代入求根公式计算;
②Δ=0:方程有两个相等实数根;
③Δ<0:方程无实数根,停止计算。
(4)Δ≥0 时代入求根公式
求根公式:
(5)分别计算两个根,化简结果是根式、分数必须化为最简形式。
(三)解法选择优先级(考试高频技巧)
因式分解法>直接开平方法>配方法(二次项系数1、一次项偶数)>公式法(无简便方法时保底)
四.夯实基础
(一)选择题
1.(2025·盐城阜宁期末)用直接开平方法解方程(x-3)^2=4,正确解为( )
A.x1=1,x2=-1 B.x1=5,x2=1 C.x1=-5,x2=-1 D.x1=5,x2=-1
【答案】:B
【解析】:两边开平方得x-3=±2,x-3=2 ⇒ x=5;x-3=-2 ⇒x=1。易错陷阱:开平方遗漏负号。
2.(2024·镇江丹徒期末)配方法解方程3x2-6x=1,第一步正确操作是( )
A.两边除以3 B.两边加6x C.两边除以x D.两边加1
【答案】:A
【解析】:配方法第一步二次项系数化为1,两边同除以3。
3.(2025·泰州姜堰期末)方程x2=x的根是( )
A.x=1 B.x=0 C.x1=0,x2=1 D.无实数根
【答案】:C
【解析】:移项x2-x=0,x(x-1)=0,x=0或x=1;易错:直接两边除x丢根。
4.(2026·盐城射阳一模)关于x方程x2+2k x+1=0有两个不相等实根,则k取值范围( )
A.k>1 B.k<-1 C.k>1或k<-1 D.-1<k<1
【答案】:C
【解析】:△=(2k)2-4>0 ⇒ 4k2>4 ⇒ k2>1,k>1或k<-1。
5.(2024·常州溧阳期末)用配方法将x2-6x-1=0化为(x+m)2=n形式,则m、n的值为( )
A.m=-3,n=10 B.m=3,n=10 C.m=-3,n=-8 D.m=3,n=-8
【答案】:A
【解析】:移项x2-6x=1,两边加(-6÷2)2=9,x2-6x+9=1+9,即(x-3)2=10,m=-3,n=10。易错:配方仅左边加常数,右边忘记同步加。
6.(2025·南京秦淮期末)下列方程适合因式分解法直接求解的是( )
A.x2+4x-1=0 B.(x+2)2=3x+6 C.2x2+3x=1 D.x2-2x=5
【答案】:B
【解析】:移项(x+22)-3(x+2)=0,提取公因式(x+2)(x+2-3)=0,可直接分解;其余无法快速因式分解。
(二)填空题
7.(2025·淮安淮阴期末)直接开平方解方程4x2=16,x1=__,x2=__。
【答案】:2;-2
【解析】:化简x2=4,x=±2。
8.(2024·南通通州期末)x2+8x+__=(x+__)2
【答案】:16;4
【解析】:一次项系数8一半为4,平方16。
9.小华在解方程(x+6)2-9=0,解答过程如下:
解:移项,得(x+6)2=9……第一步
两边开平方,得x+6=3………第二步
所以x=-3……第三步
小华的解答从第________步开始出错,请写出正确的解答过程.
【答案】二
【解析】小华的解答从第二步开始出错.正确的解答过程为:解:移项,得(x+6)2=9,两边开平方,得x+6=±3,所以x1=-3,x2=-9.
(三)解答题
10.利用配方法解方程:
(1)x2+4x-3=0. (2)x2+2x+2=8x+4.
解:(1)x2+4x-3=0,x2+4x+4=3+4,(x+2)2=7,x+2=±,∴x1=-2+,x2=-2-.
(2)x2+2x+2=8x+4,x2+2x-8x=-2+4,x2-6x=2,配方得x2-6x+9=2+9,(x-3)2=11,
开方得x-3=±,解得x1=3+,x2=3-.
11.不解方程,判断下列一元二次方程的根的情况:
(1)9x2+6x+2=0. (2)x2-2x+2=0. (3)3(x2-1)-5x=0.
解:(1)∵a=9,b=6,c=2,∴Δ=b2-4ac=62-4×9×2=-36<0.∴此方程无实数根.
(2)∵a=1,b=-2,c=2∴Δ=(-2)2-4×1×2=0.∴此方程有两个相等的实数根.
(3)化为一般形式为3x2-5x-3=0.∵a=3,b=-5,c=-3,∴Δ=(-5)2-4×3×(-3)=25+36=61>0.∴此方程有两个不相等的实数根.
12.在实数范围内定义一种运算“※”,其规则为a※b=a2-b2.根据这个规则,求方程(x+2)※5=0的解.
解:依题意有(x+2)2-52=0,(x+2)2=25,解得x1=3,x2=-7.
13. 若一个三角形两边的长分别为1和2,第三边的长是方程2x2-11x+14=0的一个根,求这个三角形的周长.
解:解方程2x2-11x+14=0得x1=2,x2=.若第三边长为2,满足三角形三边关系且此时周长为5;若第三边长为,不满足三角形三边关系.综上,这个三角形的周长为5.
14.已知关于x的一元二次方程x2-(k+1)x+2k-2=0.
(1)试判断方程的根的情况.
(2)若此方程有一个根大于0且小于1,求k的取值范围.
解:(2)∵a=1,b=-(k+1),c=2k-2,∴Δ=b2-4ac=[-(k+1)]2-4×(2k-2)=k2-6k+9=(k-3)2≥0.∴此方程总有两个实数根.
(2)x=,∵此方程有一个根大于0且小于1,∴0<k-1<1.∴1<k<2.
15.求方程x2-5|x|+4=0的所有实数根的和.
解:分两种情况讨论:①当x≥0时,原方程可化为x2-5x+4=0,解得x1=1,x2=4.
②当x<0时,原方程可化为x2+5x+4=0,解得x3=-1,x4=-4.综上所述,方程x2-5|x|+4=0的根为x1=1,x2=4,x3=-1,x4=-4,∴所有实数根的和为0.
五.巩固训练
(一)选择题
1.(2025·无锡滨湖期末)解方程(x+5)2-3(x+5)=0,简便方法是( )
A.公式法 B.配方法 C.因式分解 D.直接开平方
【答案】:C
【解析】:提取公因式(x+5)快速求解。
2.(2024·徐州铜山期末)一元二次方程x2-2x+3=0根的情况( )
A.两不等实根 B.两相等实根 C.无实根 D.无法判断
【答案】:C
【解析】:△=4-12=-8<0。
3.(2025·宿迁宿豫期末)若代数式x2-6x+9=0,则x值为( )
A.x=3 B.x=-3 C.x1=x2=3 D.x1=x2=-3
【答案】:C
【解析】:完全平方(x-3)2=0,两相等实根。
4.(2024·扬州广陵期末)方程2(x-1)2=8的解为( )
A.x=3 B.x=-1 C.x1=3,x2=-1 D.x1=5,x2=-3
【答案】:C
【解析】:化简(x-1)2=4,x-1=±2⇒x1=3,x2=-1。
5.(2026·盐城响水二模)一元二次方程2x2-5x+3=0判别式△的值是( )
A.-1 B.1 C.-49 D.49
【答案】:B
【解析】:a=2,b=-5,c=3,三角形=(-5)2-4×2×3=25-24=1。易错:代入b时遗漏负号。
6.关于x的一元二次方程(x-a)2=b,下列说法正确的是( B )
A.它的解为x=± B.当b≥0时,它的解为x=±+a
C.当b≥0时,它的解为x=±-a D.当b≥0时,方程无实数根
【答案】:B
【解析】:∵方程中b的值不确定,∴当b<0时,方程无实数根;当b≥0时,x-a=±,即方程的解为x=±+a.故选B.
7、定义:如果一元二次方程满足,那么我们称这个方程为“凤凰”方程.已知是“凤凰”方程,且有两个相等的实数根,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】:A
【解析】依题意得,,代入得,∴,∴.故选A
8.已知实数m,n同时满足m2+n2-12=0,m2-5n-6=0,则n的值为( )
A. 1 B. 1,-6 C. -1 D. -6
【答案】:A
【解析】两式相减,得 (m2+n2-12)-(m2-5n-6)=0,∴m2+n2-12-m2+5n+6=0,∴n2+5n-6=0,即(n+6)(n-1)=0,∴n1=-6,n2=1.把n=-6代入m2+n2-12=0,得m2=-24,不合题意,舍去;把n=1代入m2+n2-12=0,得m2=11,即m=±,∴n=1.
9.给出一种新运算:对于函数y=xn,规定y′=nxn-1.例如,若函数y=x4,则有y′=4x3.已知函数y=x3,则方程y′=12的解是( )
A. x1=4,x2=-4 B. x1=2,x2=-2 C. x1=x2=0 D. x1=2,x2=4
【答案】:B
【解析】:y=x3. ∴ y′=3x2 ∴3x2=12 ∴x1=2,x2=-2 故选:B
10.如图,这是一个简单的数值运算程序,则输入x的值为( )
A.x1=2,x2=﹣2 B.x1=3,x2=﹣3 C.x1=3,x2=﹣1 D.x1=﹣3,x2=1
【答案】C
【解析】利用程序图中的程序列出方程,解方程即可解答.由题意得:2(x﹣1)2=8,
整理得:(x﹣1)2=4,直接开平方得:x﹣1=2或x﹣1=﹣2,解得x1=3,x2=﹣1.故选:C.
(二)填空题
11.将方程x2+4x+1=0化成(x+m)2=n的形式,则m+n的值为 .
【答案】5.
【解析】利用解一元二次方程﹣配方法,进行计算即可解答.x2+4x+1=0,∴x2+4x=﹣1,
∴x2+4x+4=﹣1+4,∴(x+2)2=3,∴m=2,n=3,∴m+n=2+3=5故答案为:5.
12.如图,在用配方法解一元二次方程x2+6x=40时,配方的过程可以用拼图直观地表示,即看成将一个长是(x+6)、宽是x、面积是40的矩形割补成一个正方形,则m的值是 .
【答案】3.
【解析】用配方法求解即可.由题意,得x(x+6)=40,∴x2+6x=40,∴x2+6x+9=40+9,
(x+3)2=49,∴m=3.故答案为:3.
13.关于x的方程x2﹣x+c=0有两个不相等的实数,则实数c的取值范围是 .
【答案】.
【解析】根据一元二次方程根的情况求参数,根据两个不相等的实数,得Δ=b2﹣4ac>0,代入数值进行计算,即可作答.∵关于x的方程x2﹣x+c=0有两个不相等的实数,∴Δ=b2﹣4ac=(﹣1)2﹣4×1×c>0,解得,故答案为:.
14.已知关于x的方程m(x+a)2+n=0的解是x1=﹣3,x2=1,则关于x的方程m(x+a﹣5)2+n=0的解是 .
【答案】x1=2,x2=6.
【解析】把关于x的方程m(x+a﹣5)2+n=0看作关于(x﹣5)的一元二次方程,则x﹣5=﹣3或x﹣5=1,然后解一次方程即可.∵关于x的方程m(x+a)2+n=0的解是x1=﹣3,x2=1,∴关于(x﹣5)的方程m(x+a﹣5)2+n=0的解满足x﹣5=﹣3或x﹣5=1,解得x1=2,x2=6.故答案为:x1=2,x2=6.
15.对于实数a,b,定义一种运算“⊕”为:a⊕b=a2﹣2b,若关于x的方程(x+1)⊕(3m)=0没有实数根,则实数m的取值范围为 .
【答案】m<0.
【解析】根据定义的新运算可得:(x+1)2﹣6m=0,从而可得(x+1)2=6m,然后利用解一元二次方程﹣直接开平方法进行计算,即可解答.∵(x+1)⊕(3m)=0,∴(x+1)2﹣6m=0,∴(x+1)2=6m,∵方程(x+1)⊕(3m)=0没有实数根,∴6m<0,∴m<0,故答案为:m<0.
16.实数x,y满足(x2+y2)2﹣x2﹣y2﹣5=0,则x2+y2= .
【答案】.
【解析】设x2+y2=t,则t≥0,原方程化为t2﹣t﹣5=0,解方程得t=或(舍去),即可得出答案.设x2+y2=t,则t≥0,∴原方程化为t2﹣t﹣5=0,解得t=或(舍去),∴x2+y2=.故答案为:.
17.已知x为实数,且满足(x2+x+1)2+2(x2+x+1)﹣3=0,那么x2+x+1的值为 .
【答案】1.
【解析】首先利用换元思想,把x2+x+1看作一个整体换为y,化为含y一元二次方程,解这个方程即可.另y=x2+x+1,则y2+2y﹣3=0,即(y﹣1)(y+3)=0,解得:y=1或y=﹣3,当x2+x+1=﹣3时,即x2+x+4=0,Δ=12﹣4×1×4=﹣15<0,此时方程无解,当x2+x+1=1时,即x2+x=0,Δ=12﹣4×1×0=1>0,此时方程有解,∴x2+x+1=1,故答案为:1.
18.已知关于x的方程有两个实数根,请写出一个符合条件的m的值 .
【答案】1.2(不唯一)
【解析】若一元二次方程有两个实数根,则根的判别式Δ=b2﹣4ac≥0,建立关于m的不等式,求出m的取值范围.还要注意二次项系数不为0和被开方数2﹣m≥0.∵关于x方程(m﹣1)x2﹣=0的有两个实数根,∴,
解得:0≤m≤2且m≠1.故答案为:1.2.
19.阅读并回答问题:x2=﹣1在实数范围内无解,如果存在一个数i,使i2=﹣1,那么当x2=﹣1时,有x=±i,从而x=±i是方程x2=﹣1的两个根.据此可知:i可以运算,例如:i3=i2×i=﹣1×i=﹣i.则方程x2﹣2x+2=0的两根为 .(根用i表示).
【答案】x1=1+i,x2=1﹣i.
【解析】方程整理得:x2﹣2x=﹣2,配方得:x2﹣2x+1=﹣1,即(x﹣1)2=﹣1,开方得:x﹣1=±i,解得:x1=1+i,x2=1﹣i.故答案为:x1=1+i,x2=1﹣i.
20.对于实数a、b定义:a*b=a+b,a#b=ab,如:2*(﹣1)=2+(﹣1)=1,2#(﹣1)=2×(﹣1)=﹣2.以下结论: ①[2+(﹣5)]#(﹣2)=6; ②(a*b)#c=c(a*b);
③a*(b#a)=(a*b)#a;④若x>0,且满足(1*x)#(1#x)=1,则x=.正确的是
(填序号即可)
【答案】①②④
【解析】∵[2+(﹣5)]#(﹣2)=(﹣3)#(﹣2)=6,∴①正确;∵(a*b)#c=(a+b)#c=(a+b)c=ac+bc,c(a*b)=c(a+b)=ac+bc,∴②正确;∵a*(b#a)=a*ab=a+ab,(a*b)#a=(a+b)#a=(a+b)a=a2+ab,∴③错误;∵(1*x)#(1#x)=1,∴(1+x)#(x)=1,(1+x)x=1,x2+x﹣1=0,解得:x2=,x2=,∵x>0,∴x=,∴④正确.故答案为:①②④.
(三)解答题
21.(24分)解方程
(1)(公式法) (2)(配方法);
(3)(因式分解法) (4)(适当的方法).
(5)x2+2x﹣1=0;(用配方法) (6)3x2﹣5x+1=0;(用公式法)
(7)3(2x+1)2=4x+2;(用因式分解法) (8)3x2+5x=3x+3.(选择适当的方法)
解:(1)∵,∴,,,∴,∴,∴,;
(2)∵,∴,∴,∴,
∴,∴,∴,;
(3)∵∴,∴,∴,∴,;
(4)∵,∴,∴,∴,.
(5)x2+2x﹣1=0,x2+2x=1,x2+2x+1=1+1,即(x+1)2=2,∴x+1=±,
∴x1=﹣1+,x2=﹣1﹣.
(6)3x2﹣5x+1=0,∵a=3,b=﹣5,c=1,∴Δ=(﹣5)2﹣4×3×1=13>0,
则x=,即x1=,x2=;
(7)3(2x+1)2=4x+2,3(2x+1)2﹣2(2x+1)=0,(2x+1)[3(2x+1)﹣2]=0,
2x+1=0或6x+1=0,x1=﹣,x2=﹣.
(8)3x2+5x=3x+3,3x2+2x-3=0∵a=3,b=2,c=-3,∴Δ=22﹣4×3×(﹣3)=40>0, ∴x==,∴x1=,x2=.
22.已知关于x的一元二次方程ax2+bx+=0.
(1)若x=1是方程的一个解,写出a,b满足的关系式.
(2)当b=a+1时,利用根的判别式判断方程根的情况.
(3)若方程有两个相等的实根,请写出一组满足条件的a,b的值,并求出此时的方程根.
解:(1)若x=1是方程的一个解,则a+b+=0,解得a+b=-.
(2)Δ=b2-4a×=b2-2a,∵b=a+1,∴Δ=(a+1)2-2a=a2+2a+1-2a=a2+1>0.
∴原方程有两个不相等的实数根.
(3)∵方程有两个相等的实数根,∴b2-2a=0,即b2=2a.取a=2,b=2,则方程为2x2+2x+=0,解得x1=x2=-.
23.阅读材料:
配方法是初中数学中经常用到的一个重要方法,学好配方法对我们学习数学有很大的帮助.所谓配方就是将某一个多项式变形为一个完全平方式,变形一定要保证是恒等的.例如:解方程x2-4x+4=0,则(x-2)2=0,∴x1=x2=2.已知x2-2x+y2+4y+5=0,求x,y的值,则有(x2-2x+1)+(y2+4y+4)=0,∴(x-1)2+(y+2)2=0,解得x=1,y=-2.
根据以上材料解答下列各题:
(1)若x2-4x+y2+6y+13=0,求(x+y)-2025的值;
(2)若a,b,c是△ABC的三边长,且a2+b2+c2-ac-ab-bc=0,试判断△ABC的形状,并说明理由.
解:(1)∵x2-4x+y2+6y+13=(x-2)2+(y+3)2=0,∴x-2=0,y+3=0,即x=2,y=-3,则(x+y)-2025=(2-3)-2025=(-1)-2025=-2026.
(2)△ABC是等边三角形.理由:变形,得2a2+2b2+2c2-2ac-2ab-2bc=(a-b)2+(a-c)2+(b-c)2=0,∴a-b=0,a-c=0,b-c=0,即a=b=c,∴△ABC为等边三角形.
24.如图,四边形ACDE是证明勾股定理时用到的一个图形,a,b,c是Rt△ABC和Rt△BED的三边长,易知AE=c,这时我们把形如ax2+cx+b=0的一元二次方程称为“勾系一元二次方程”.
(1)求证:关于x的“勾系一元二次方程”ax2+cx+b=0必有实数根.
(2)若x=-1是“勾系一元二次方程”ax2+cx+b=0的一个根,且四边形ACDE的周长是6,求△ABC的面积.
解:(1)证明:由题意,得Δ=(c)2-4ab=2c2-4ab.∵a2+b2=c2,∴2c2-4ab=2(a2+b2)-4ab=2(a-b)2≥0,即Δ≥0.∴关于x的“勾系一元二次方程”ax2+cx+b=0必有实数根.
(2)当x=-1时,有a-c+b=0,即a+b=c.∵2a+2b+c=6,即2(a+b)+c=6,∴3c=6.∴c=2.∴a2+b2=c2=4,a+b=2.∵(a+b)2=a2+2ab+b2,∴ab=2.∴S△ABC=ab=1.
25.阅读新知:移项且合并同类项之后,只含有偶次项的四次方程称作双二次方程.其一般形式为ax4+bx2+c=0(a≠0),一般通过换元法解之,具体解法是设 x2=y,则原四次方程化为一元二次方程:ay2+by+c=0,解出y之后代入x2=y,从而求出x的值.例如解:4x4﹣8y2+3=0
解:设x2=y,则原方程可化为:4y2﹣8y+3=0∵a=4,b=﹣8,c=3∴b2﹣4ac=﹣(﹣8)2﹣4×4×3=16>0∴y==∴y1=,∴y2=∴当y1=时,x2=
∴x1=,x2=﹣;当y1=时,x2=∴x3=,x4=﹣
(1)请你解双二次方程:x4﹣2x2﹣8=0
(2)思考以上解题方法,试判断双二次方程的根的情况,下列说法正确的是 (选出所有的正确答案)①当b2﹣4ac≥0时,原方程一定有实数根;
②当b2﹣4ac<0时,原方程一定没有实数根;
③当b2﹣4ac≥0,并且换元之后的一元二次方程有两个正实数根时,原方程有4个实数根,换元之后的一元二次方程有一个正实数根一个负实数根时,原方程有2个实数根;
④原方程无实数根时,一定有b2﹣4ac<0.
解:(1)x4﹣2x2﹣8=0 设y=x2,则原方程变为:y2﹣2y﹣8=0. 分解因式,得(y+2)(y﹣4)=0, 解得,y1=﹣2,y2=4, 当y=﹣2时,x2=﹣2,x2+2=0,△=0﹣4×2<0,此方程无实数解;当y=4时,x2=4,解得x1=﹣2,x2=2,所以原方程的解为x1=﹣2,x2=2.
(2)根据阅读新知和(1)的解题过程即可判断①②③④;故答案为①②③④.
26.如果方程满足两个实数解都为整数解,我们就称所有这样的一元二次方程为同族方程,并规定:满足,例如有整数解3和4,所以=0属于同族方程,所以.
(1)如果同族方程中有两个相等的解、我们称这个方程为同族方程中的完美方程,求证:对任意一个完美方程,总有;
(2)关于x的一元二次方程属于同族方程,求整数k的值.
解:(1)证明:根据完美方程的定义可知,∴,∵,
∴;
(2):,解得:.∵该一元二次方程为同族方程,∴的值应为整数,∴的值为-3或-1或1或3.
27. 已知△ABC的两边AB、AC的长分别是关于x的一元二次方程x2-(2k+3)x+k2+3k+2=0的两个实数根,第三边BC的长为5.
(1) 当k为何值时,△ABC是直角三角形?
(2) 当k为何值时,△ABC是等腰三角形?请求出此时△ABC的周长.
解: (1) 由方程x2-(2k+3)x+k2+3k+2=0,得b2-4ac=[-(2k+3)]2-4(k2+3k+2)=1>0,∴ 无论k取何值,方程总有两个不相等的实数根.利用求根公式解方程,得x1=k+1,x2=k+2.设AB=k+1,AC=k+2.∵ 第三边BC的长为5,∴ 当△ABC是直角三角形时,分两种情况讨论:① 当BC是斜边时,有AB2+AC2=BC2,即(k+1)2+(k+2)2=52,解得 k1=2,k2=-5(不合题意,舍去);② 当AC是斜边时,有AB2+BC2=AC2,即(k+1)2+52=(k+2)2,解得 k=11.∴ 当k=2或11时,△ABC是直角三角形
(2) 由(1),不妨设AB=k+1,AC=k+2.∵ BC=5,∴ 当△ABC是等腰三角形时,分两种情况讨论:① 当AC=BC=5时,k+2=5,∴ k=3,则AB=4,此时△ABC的周长为14;② 当AB=BC=5时,k+1=5.∴ k=4,则AC=6,此时△ABC的周长为16.综上所述,当k=3或4时,△ABC是等腰三角形,△ABC的周长分别是14或16
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数学臻选·2026年暑假苏科版九年级数学上预习手册5
《第2章一元二次方程第2节一元二次方程的解法》预习讲义
一.预习目标
(
1.掌握直接开平方法、配方法、因式分解法、公式法四种一元二次方程解法,理解
“
降次
”
核心数学思想。
2.能根据方程结构特征,灵活选择最简捷解法,规范书写解方程完整步骤。
3.理解求根公式推导过程,会用判别式
△
=b
2
-4ac判断方程实数根情况。
4.结合江苏本地真题,规避配方漏常数、开平方忘正负、因式分解不移项等高频易错点。
5.能结合代数式求值、简单几何计算综合运用方程解法,提升计算准确率。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.四种解法的步骤与适用方程类型;
2.配方法完整步骤、求根公式记忆与应用;
3.根据方程特征优选解法。
(二)难点
1.二次项系数不为1时的配方操作;
2.判别式
△
的综合应用;
3.含括号、整体换元型一元二次方程求解;
4.综合大题中解方程与代数式化简结合题型。
)
三.自主探究
(一)核心思想——降次
解一元二次方程的核心思想——降次:一元二次方程含未知数二次项,通过变形转化为一元一次方程求解,该转化思想称为降次。通常采用直接开平方法、配方法、因式分解法、公式法等四种方法解一元二次方程。
(二)四种解法梳理
1.直接开平方法
对于形如或(,)型的一元二次方程,即一元二次方程的一边是含有未知数的一次式的平方,而另一边是一个非负数,可用直接开平法求解.
如()的解为,即,;
如()转化为,即转化为或进行求解;当时,方程和均无解.
例1.用直接开平方法解方程
(1)x2﹣1=80; (2)9x2+12=16.
例2.用直接开平方法解方程:
(1)(2x-1)2=(x-2)2. (2)4(2y-5)2=9(3y-1)2.
【归纳】
(1)适用形式:x2=p(p≥0) 或 (mx+n)2=p(p≥0)
(2)步骤:两边同时开平方,得mx+n=±,再解一元一次方程;
(3)注意:p<0时,方程无实数根。
2.配方法
通过配方的方法把一元二次方程转化为形如的形式,再运用直接开平方的方法求解,即用配方法解方程。
用配方法解一元二次方程的步骤如下:
例3.用配方法解方程:
(1)x2-2x=1; (2)x2+5x+2=0;
例4.用配方法解方程:
(1)x2+9=6x; (2)(x-1)(x-3)=8.
【归纳】解方程ax2+bx+c=0(a≠0)标准五步:
① 化1:二次项系数化为1,两边同除以a;
② 移项:常数项移到等号右侧;
③ 配方:等式两边同时加一次项系数一半的平方;
④ 整理:左侧写成完全平方式(x+m)^2=n;
⑤ 开方:分n≥0有实根、n<0无实根讨论。
3.因式分解法(最快,优先选用)
因式分解法的根据:如果两个因式的乘积等于,那么这两个因式至少有一个为,反过来,如果两个因式中有一个因式为,那么它们之积为,即,则或或.例如:,则或.
例5.用因式分解法解下列方程
(1)(x﹣3)2+2x(x﹣3)=0. (2) x2-8x=9.
例6.用因式分解法解下列方程
(1)4x2-(x-2)2=0 (2)(y+)2=4y+12
【归纳】
(1)理论依据:若A·B=0,则A=0或B=0
(2)适用:方程整理后一侧为0,另一侧可提公因式、平方差、完全平方分解;
(3)关键易错点:解方程x(x-2)=3,不可直接拆分x=0或x-2=3,必须移项使右侧为0再分解。
4.公式法(通用万能解法)
一元二次方程的求根公式是由配方法演变而来.用配方法解方程:(、、为常数且)因为,方程两边同除以,得移项,得,配方,因为,所以,当时,直接开平方得:,又因为式子前面已有符号“”,所以无论还是,最终结果总是即;当时,原方程无解.
例7.用公式法解下列方程:
(1)x2+3x=0. (2)x2+10=2x.
例8.用公式法解下列方程:
(1)3x2-4x-1=0 (2)x(x-4)=2-8x.
【归纳】
公式法解一元二次方程标准完整步骤
适用方程:ax2+bx+c=0 (a≠0) 判别式:Δ= b2-4ac
(1)化为一元二次方程一般形式
(2)确定系数 a、b、c
a:二次项系数(x2前面数字,带符号)
b:一次项系数(x前面数字,带符号)
c:常数项(不含未知数的数字,带符号)
(3)计算判别式 Δ= b2-4ac
分三种情况:
①Δ>0:方程有两个不相等实数根,可以代入求根公式计算;
②Δ=0:方程有两个相等实数根;
③Δ<0:方程无实数根,停止计算。
(4)Δ≥0 时代入求根公式
求根公式:
(5)分别计算两个根,化简结果是根式、分数必须化为最简形式。
(三)解法选择优先级(考试高频技巧)
因式分解法>直接开平方法>配方法(二次项系数1、一次项偶数)>公式法(无简便方法时保底)
四.夯实基础
(一)选择题
1.(2025·盐城阜宁期末)用直接开平方法解方程(x-3)^2=4,正确解为( )
A.x1=1,x2=-1 B.x1=5,x2=1 C.x1=-5,x2=-1 D.x1=5,x2=-1
2.(2024·镇江丹徒期末)配方法解方程3x2-6x=1,第一步正确操作是( )
A.两边除以3 B.两边加6x C.两边除以x D.两边加1
4.(2026·盐城射阳一模)关于x方程x2+2k x+1=0有两个不相等实根,则k取值范围( )
A.k>1 B.k<-1 C.k>1或k<-1 D.-1<k<1
5.(2024·常州溧阳期末)用配方法将x2-6x-1=0化为(x+m)2=n形式,则m、n的值为( )
A.m=-3,n=10 B.m=3,n=10 C.m=-3,n=-8 D.m=3,n=-8
6.(2025·南京秦淮期末)下列方程适合因式分解法直接求解的是( )
A.x2+4x-1=0 B.(x+2)2=3x+6 C.2x2+3x=1 D.x2-2x=5
(二)填空题
7.(2025·淮安淮阴期末)直接开平方解方程4x2=16,x1=__,x2=__。
8.(2024·南通通州期末)x2+8x+__=(x+__)2
9.小华在解方程(x+6)2-9=0,解答过程如下:
解:移项,得(x+6)2=9……第一步
两边开平方,得x+6=3………第二步
所以x=-3……第三步
小华的解答从第________步开始出错,请写出正确的解答过程.
(三)解答题
10.利用配方法解方程:
(1)x2+4x-3=0. (2)x2+2x+2=8x+4.
11.不解方程,判断下列一元二次方程的根的情况:
(1)9x2+6x+2=0. (2)x2-2x+2=0. (3)3(x2-1)-5x=0.
12.在实数范围内定义一种运算“※”,其规则为a※b=a2-b2.根据这个规则,求方程(x+2)※5=0的解.
13. 若一个三角形两边的长分别为1和2,第三边的长是方程2x2-11x+14=0的一个根,求这个三角形的周长.
14.已知关于x的一元二次方程x2-(k+1)x+2k-2=0.
(1)试判断方程的根的情况.
(2)若此方程有一个根大于0且小于1,求k的取值范围.
15.求方程x2-5|x|+4=0的所有实数根的和.
五.巩固训练
(一)选择题
1.(2025·无锡滨湖期末)解方程(x+5)2-3(x+5)=0,简便方法是( )
A.公式法 B.配方法 C.因式分解 D.直接开平方
2.(2024·徐州铜山期末)一元二次方程x2-2x+3=0根的情况( )
A.两不等实根 B.两相等实根 C.无实根 D.无法判断
3.(2025·宿迁宿豫期末)若代数式x2-6x+9=0,则x值为( )
A.x=3 B.x=-3 C.x1=x2=3 D.x1=x2=-3
4.(2024·扬州广陵期末)方程2(x-1)2=8的解为( )
A.x=3 B.x=-1 C.x1=3,x2=-1 D.x1=5,x2=-3
5.(2026·盐城响水二模)一元二次方程2x2-5x+3=0判别式△的值是( )
A.-1 B.1 C.-49 D.49
6.关于x的一元二次方程(x-a)2=b,下列说法正确的是( B )
A.它的解为x=± B.当b≥0时,它的解为x=±+a
C.当b≥0时,它的解为x=±-a D.当b≥0时,方程无实数根
7、定义:如果一元二次方程满足,那么我们称这个方程为“凤凰”方程.已知是“凤凰”方程,且有两个相等的实数根,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
8.已知实数m,n同时满足m2+n2-12=0,m2-5n-6=0,则n的值为( )
A. 1 B. 1,-6 C. -1 D. -6
9.给出一种新运算:对于函数y=xn,规定y′=nxn-1.例如,若函数y=x4,则有y′=4x3.已知函数y=x3,则方程y′=12的解是( )
A. x1=4,x2=-4 B. x1=2,x2=-2 C. x1=x2=0 D. x1=2,x2=4
【
10.如图,这是一个简单的数值运算程序,则输入x的值为( )
A.x1=2,x2=﹣2 B.x1=3,x2=﹣3 C.x1=3,x2=﹣1 D.x1=﹣3,x2=1
(二)填空题
11.将方程x2+4x+1=0化成(x+m)2=n的形式,则m+n的值为 .
12.如图,在用配方法解一元二次方程x2+6x=40时,配方的过程可以用拼图直观地表示,即看成将一个长是(x+6)、宽是x、面积是40的矩形割补成一个正方形,则m的值是 .
13.关于x的方程x2﹣x+c=0有两个不相等的实数,则实数c的取值范围是 .
14.已知关于x的方程m(x+a)2+n=0的解是x1=﹣3,x2=1,则关于x的方程m(x+a﹣5)2+n=0的解是 .
15.对于实数a,b,定义一种运算“⊕”为:a⊕b=a2﹣2b,若关于x的方程(x+1)⊕(3m)=0没有实数根,则实数m的取值范围为 .
16.实数x,y满足(x2+y2)2﹣x2﹣y2﹣5=0,则x2+y2= .
17.已知x为实数,且满足(x2+x+1)2+2(x2+x+1)﹣3=0,那么x2+x+1的值为 .
18.已知关于x的方程有两个实数根,请写出一个符合条件的m的值 .
19.阅读并回答问题:x2=﹣1在实数范围内无解,如果存在一个数i,使i2=﹣1,那么当x2=﹣1时,有x=±i,从而x=±i是方程x2=﹣1的两个根.据此可知:i可以运算,例如:i3=i2×i=﹣1×i=﹣i.则方程x2﹣2x+2=0的两根为 .(根用i表示).
20.对于实数a、b定义:a*b=a+b,a#b=ab,如:2*(﹣1)=2+(﹣1)=1,2#(﹣1)=2×(﹣1)=﹣2.以下结论: ①[2+(﹣5)]#(﹣2)=6; ②(a*b)#c=c(a*b);
③a*(b#a)=(a*b)#a;④若x>0,且满足(1*x)#(1#x)=1,则x=.正确的是
(填序号即可)
(三)解答题
21.(24分)解方程
(1)(公式法) (2)(配方法);
(3)(因式分解法) (4)(适当的方法).
(5)x2+2x﹣1=0;(用配方法) (6)3x2﹣5x+1=0;(用公式法)
(7)3(2x+1)2=4x+2;(用因式分解法) (8)3x2+5x=3x+3.(选择适当的方法)
22.已知关于x的一元二次方程ax2+bx+=0.
(1)若x=1是方程的一个解,写出a,b满足的关系式.
(2)当b=a+1时,利用根的判别式判断方程根的情况.
(3)若方程有两个相等的实根,请写出一组满足条件的a,b的值,并求出此时的方程根.
23.阅读材料:
配方法是初中数学中经常用到的一个重要方法,学好配方法对我们学习数学有很大的帮助.所谓配方就是将某一个多项式变形为一个完全平方式,变形一定要保证是恒等的.例如:解方程x2-4x+4=0,则(x-2)2=0,∴x1=x2=2.已知x2-2x+y2+4y+5=0,求x,y的值,则有(x2-2x+1)+(y2+4y+4)=0,∴(x-1)2+(y+2)2=0,解得x=1,y=-2.
根据以上材料解答下列各题:
(1)若x2-4x+y2+6y+13=0,求(x+y)-2025的值;
(2)若a,b,c是△ABC的三边长,且a2+b2+c2-ac-ab-bc=0,试判断△ABC的形状,并说明理由.
24.如图,四边形ACDE是证明勾股定理时用到的一个图形,a,b,c是Rt△ABC和Rt△BED的三边长,易知AE=c,这时我们把形如ax2+cx+b=0的一元二次方程称为“勾系一元二次方程”.
(1)求证:关于x的“勾系一元二次方程”ax2+cx+b=0必有实数根.
(2)若x=-1是“勾系一元二次方程”ax2+cx+b=0的一个根,且四边形ACDE的周长是6,求△ABC的面积.
25.阅读新知:移项且合并同类项之后,只含有偶次项的四次方程称作双二次方程.其一般形式为ax4+bx2+c=0(a≠0),一般通过换元法解之,具体解法是设 x2=y,则原四次方程化为一元二次方程:ay2+by+c=0,解出y之后代入x2=y,从而求出x的值.例如解:4x4﹣8y2+3=0
解:设x2=y,则原方程可化为:4y2﹣8y+3=0∵a=4,b=﹣8,c=3∴b2﹣4ac=﹣(﹣8)2﹣4×4×3=16>0∴y==∴y1=,∴y2=∴当y1=时,x2=
∴x1=,x2=﹣;当y1=时,x2=∴x3=,x4=﹣
(1)请你解双二次方程:x4﹣2x2﹣8=0
(2)思考以上解题方法,试判断双二次方程的根的情况,下列说法正确的是 (选出所有的正确答案)①当b2﹣4ac≥0时,原方程一定有实数根;
②当b2﹣4ac<0时,原方程一定没有实数根;
③当b2﹣4ac≥0,并且换元之后的一元二次方程有两个正实数根时,原方程有4个实数根,换元之后的一元二次方程有一个正实数根一个负实数根时,原方程有2个实数根;
④原方程无实数根时,一定有b2﹣4ac<0.
26.如果方程满足两个实数解都为整数解,我们就称所有这样的一元二次方程为同族方程,并规定:满足,例如有整数解3和4,所以=0属于同族方程,所以.
(1)如果同族方程中有两个相等的解、我们称这个方程为同族方程中的完美方程,求证:对任意一个完美方程,总有;
(2)关于x的一元二次方程属于同族方程,求整数k的值.
27. 已知△ABC的两边AB、AC的长分别是关于x的一元二次方程x2-(2k+3)x+k2+3k+2=0的两个实数根,第三边BC的长为5.
(1) 当k为何值时,△ABC是直角三角形?
(2) 当k为何值时,△ABC是等腰三角形?请求出此时△ABC的周长
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