内容正文:
专题05一元二次方程的解法暑假预习讲义
· 方法识记:熟记直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法四种解法的适用形式,理清每种解法的解题步骤,对比四种方法的优缺点与适用场景。
·公式掌握:理解求根公式的推导来源,牢记求根公式 ,能准确确定 a、b、c的取值,掌握公式法通用解题流程。
· 运算能力:熟练运用配方法完成配方变形,规范移项、化二次项系数为 1、配方、开方等操作;会用因式分解法快速求解特殊一元二次方程,规范书写解方程完整步骤。
· 灵活选法:能根据方程结构特征选择简便解法,形如 (x+m)2=n\优先直接开平方法;左边易分解优先因式分解法;无明显特征选用公式法。
· 易错辨析:区分配方时常数项移动、漏乘系数、开方忘记正负号等常见错误,牢记配方时等式两边同步变形的规则。
· 预习提升:自主梳理四种解法之间的内在联系,标记配方、公式计算中的难点疑问,建立一题多解对比思维,课堂针对性突破计算易错点。
预习必备
知识梳理
1.直接开平法
2.配方法
3.因式分解法
4.公式法
5.四大方法对比
6.换元法
7.根的判别式
9.高频易错点
常考题型
精讲精练
1直接开平方法.
2.配方法
3.配方法的应用
4.公式法解一元二次方程
5.由判别式判断方程根的情况
6.由方程根的情况求参数
7.因式分解法解一元二次方程
8.换元法解一元二次方程
9.解分式方程
10.新定义运算
强化题型
解答题7
四种解法总览
一元二次方程标准形式:ax2+bx+c=0(a≠0),共 4 种解法:直接开平方法、因式分解法、配方法、公式法。
知识点 01 直接开平方法解一元二次方程
1.非负数 a 的算术平方根为 ,平方根为 。
例如:144 的算术平方根为 =12,平方根为 =12。
2.根据 平方根的意义 直接开平方来解一元二次方程的方法,叫做直接开平方法。
例如 x2=25,解得 x=5。
一般地,对于方程 x2=p:
3. 直接降次解一元二次方程的步骤
(1) 将方程化为 x2 = p 或(mx + n)2 = p(p 0,m 0)的形式;
(2) 直接开平方化为两个一元一次方程;
(3) 解两个一元一次方程得到原方程的解。
知识点 02 配方法解一元二次方程
(1)解一元二次方程时,先把常数项移到右边,再把它的左边配成含有未知数的完全平方式,即将方程化为 (x + a)2 = b 的形式,如果右边是一个非负数,那么就可以利用直接开平方的方法求解。这种通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫做配方法。
(2)配方法解一元二次方程的一般步骤(示例)
归纳:当方程一边配成了关于未知数的完全平方式后,如果另一边是正数,那么这个方程就有两个不相等的实数根;如果另一边是零,那么这个方程就有两个相等的实数根;如果另一边是负数,那么这个方程就没有实数根。
(3)解题依据:(ab)2 = a2 2ab + b2把公式中的 a 看作未知数 x,并用 x 代替,则 (x b)2 = x2 2bx + b2
知识点03:因式分解法(最简便,优先选用)
1. 适用条件
方程整理后右边为 0,左边二次三项式能分解成两个一次因式乘积。
2. 核心原理
若 A·B=0,则 A=0 或 B=0
3. 解题步骤
(1)移项,把所有项移到左边,右侧化为 0;
(2)对左边因式分解(提公因式、十字相乘、平方差);
(3)令每个因式分别等于 0,得到两个一元一次方程;
(4)解一次方程,得到两根。
4. 常见分解类型
提公因式:x2-3x=0 x(x-3)=0
平方差:x2-4=0 (x+2)(x-2)=0
十字相乘:x2-5x+6=0(x-2)(x-3)=0
易错提醒
不能两边同时约去含未知数的因式,容易丢根。
知识点04:公式法(通用万能解法)
1. 求根公式推导来源
由配方法对一般式配方推出 (a≠0)
2. 判别式Δ=b2−4ac(判断根的情况)
Δ>0:方程有两个不相等实数根;
Δ=0:方程有两个相等实数根;
Δ<0:方程无实数根。
3. 公式法解题步骤
(1)先把方程整理为标准形式 ax2+bx+c=0(a≠0);
(2)确定 a、b、c,注意携带前面正负符号;
(3)计算判别式Δ ,判断有无实数根;
(4)Δ0 时代入求根公式计算两根。
知识点05:一元二次方程.四大方法・择优解题
解法名称
适用方程特征
解题核心思路
难易程度
直接开平方法
不含一次项、平方式等于常数
直接对等式两边开平方,注意正负
最简单
因式分解法
方程易分解为两个整式乘积形式
移项整理为乘积为 0,分别求根
计算快
配方法
所有一元二次方程通用
配方转化为完全平方式,再开方
步骤多
公式法
所有一元二次方程通用
套用固定求根公式,代入计算
万能法
知识点06:换元法(整体换元,针对高次 / 重复结构方程)
1.适用题型:方程中出现重复的代数式,形如(ax+b)2+p(ax+b)+q=0,整体重复出现,直接展开会产生四次等高次式子,计算繁琐。
2.核心思路:把重复的整体设为新未知数y,将复杂高次方程转化为标准一元二次方程,求解后再回代求原未知数。
3.完整解题步骤:
①观察方程,找出重复出现的整体,设\(y=\)重复代数式;
②将原方程替换为关于y的一元二次方程;
③选用因式分解 / 公式法解出y的取值;
④把y回代换元式,解关于x的一元一次方程; ⑤检验,写出原方程所有根。
4.举例:解方程(x2+x)2-4(x2+x)-12=0
解:设y=x2+x,原方程变为y2-4y-12=0,因式分解求出y,再分情况回代求x。
5.补充说明:换元法属于转化降次的拓展方法,课本例题、课后拓展题常出现,.是中考高频简便运算技巧。
知识点07:一元二次方程根的判别式|秒判根的个数・必考考点
一、判别式定义
对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a0)),把 △=b²-4ac 叫做根的判别式。
2.根的判别式(△=b²-4ac)
△>0:两个不相等实数根
△=0:两个相等实数根
△<0:无实数根
3.重要前提
使用判别式的先决条件:方程必须是一元二次方程,即 a0,含参数题目必须分类讨论。
知识点08:高频易错点汇总
易错类型
错误示例
正确操作
失分根源
忽略a≠0
认为(m-2)x2+3x=0一定是一元二次方程
m≠2时才是一元二次方程
遗忘一元二次方程定义限制
开平方漏正负号
(x-1)2=4,只写x-1=2
x-1=±2,两根x1=3,x2=-1
平方根有两个互为相反数值
配方只单边加常数
x2-4x=5,化为(x-2)2=5
两边同时加 4,(x-2)2=9
未遵守等式基本性质
求根公式代错符号
x2-3x-4=0,误取b=3
a=1,b=-3,c=-4
a、b、c需连带前面符号
随意约去含未知数项
x2=3x直接约x,得x=3
移项x(x-3)=0,两根0、3
丢失x=0这个根
题型1直接开平方法.
【典例】若,该方程的解为______.
【答案】
,
【详解】解:
或
∴,.
【跟踪专练1】方程的根为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】本题考查一元二次方程的求解,可用直接开平方法计算,先移项,再将的系数化为,最后开平方即可得到方程的根.
【详解】解:
,.
【跟踪专练2】若关于的一元二次方程的两个根均为正整数,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了解一元二次方程及一元一次不等式组的应用,解答本题的关键是明确题意,求出的取值范围.
先解一元二次方程,然后根据两个根均为正整数列不等式组求解即可.
【详解】解:,
,
,,
关于的一元二次方程的两个根均为正整数,
,
解得,
∴,且a为正整数
观察四个选项,可以为,
故选:D.
【跟踪专练3】定义新运算:对于两个不相等的实数、,我们规定符号表示、中的较大值,如:,.
(1)______;
(2)若,则的值是______.
【答案】 或
【分析】(1)通过平方比较法判断与的大小,从而确定二者中的最大值;
(2)根据的正负分类讨论的取值,分别建立方程求解并结合前提条件筛选出符合要求的解.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
∴.
(2)由题意得,,即,
当时,,即,
解得,,
∵,,
∴x的值为;
当时,,
即,解得,,
∵,,
∴.
综上,的值是或.
题型2.配方法
【典例】用配方法将一元二次方程化为的形式为______.
【答案】
【分析】先把方程的常数项移到等号右边,再在等式两边加上一次项系数一半的平方,利用完全平方公式变形,即可得到要求形式的结果.
【详解】解:,
,
,
即.
【跟踪专练1】解一元二次方程,配方后正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:
移项得,
两边同时加上一次项系数一半的平方,得,
整理得.
【跟踪专练2】用配方法解一元二次方程,经配方后得到的方程是______.
【答案】
【分析】本题考查了配方法解一元二次方程.熟练掌握配方法解一元二次方程是解题的关键.根据配方法解一元二次方程求解作答即可.
【详解】解:∵,
移项,得,
系数化为1,得,
配方,得,
∴.
故答案为:.
【跟踪专练3】用配方法将方程转化为的形式,则的值为( )
A.2027 B. C.2031 D.
【答案】A
【分析】本题考查配方法解一元二次方程,需熟练掌握配方法步骤,通过配方得到的形式,求出、的值后计算.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
与对比,得,,
∴.
故选:A.
题型3.配方法的应用
【典例】对于代数式,当__________时,代数式有最__________(填“大”或“小”)值,其值为__________.
【答案】 大 4
【分析】本题考查代数式的运算,配方法的应用,灵活运用完全平方公式是解题的关键.把化为 ,由平方的非负性得,,从而,由不等式性质,不等式两边同时加或减一个数,不等号不变,即,即可得出答案.
【详解】解:,
∵,
∴,
∴,
当时,有最大值为4.
故答案为:;大;4.
【跟踪专练1】用配方法解方程,将方程变形为,则的值为( )
A.4 B.9 C.12 D.14
【答案】B
【分析】将方程通过配方法变形为的形式,确定和的值后求和.
【详解】解: 原方程变形为:
提取二次项系数2:
对括号内的,加上一次项系数一半的平方,并保持等式平衡:即:
展开整理:移项得:
对比形式,得,,
故.
故答案为:B.
【点睛】本题主要考查了解一元二次方程的配方法,熟练掌握配方法是解题的关键.
【跟踪专练2】已知实数m、n满足 ,若,则s的值最大为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】由已知求出,再代入,利用非负数的性质即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴s的值最大为3.
【跟踪专练3】在学习完全平方公式的运用时,我们常利用配方法求代数式的最小值.
例如:求代数式的最小值时可以用如下解答方法:
解:.
∵,∴当时,的最小值是.∴.
∴当时,的最小值是.
∴的最小值是.
根据示例求代数式的最小值是_______.
【答案】
【分析】本题考查配方法的应用、非负数的性质,依据题意将化为,又对于任意的,都有,,进而得解.熟练掌握并能灵活运用配方法是关键.
【详解】解:∵
,
又∵对于任意的,都有,,
∴,
∴的最小值是.
故答案为:.
题型4.公式法解一元二次方程
【典例】若,则_____.
【答案】或
【分析】本题考查了解一元二次方程,先把方程整理成一般式,利用公式法“”解答即可求解,掌握解一元二次方程的方法是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴或,
故答案为:或.
【跟踪专练1】关于x的一元二次方程的根是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程的求根公式,熟记求根公式是解题的关键.直接应用一元二次方程求根公式,代入对应系数计算.
【详解】解:方程 中,,一次项系数为,常数项为.
代入求根公式 ,得:
与选项 A 一致,
故选:A.
【跟踪专练2】定义运算:.例如:,则方程的根______.
【答案】,
【分析】本题主要考查了新定义和解一元二次方程,先根据新定义,把方程左边化成一般形式,然后根据公式法解方程即可.
【详解】解:∵,且,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,.
故答案为:,.
【跟踪专练3】我们规定一种新运算“”,其意义为,如,若,则的值为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据新定义运算法则列出一元二次方程求解即可.
【详解】解:∵,
∴
即:
解得:
故选:C .
题型5.由判别式判断方程根的情况
【典例】一元二次方程根的判别式的值是___________.
【答案】44
【分析】本题考查一元二次方程的判别式,根据一元二次方程判别式公式,代值求解即可得到答案,熟记一元二次方程的判别式是解决问题的关键.
【详解】解:一元二次方程根的判别式的值是:,
故答案为:44.
【跟踪专练1】关于的一元二次方程的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
【答案】C
【分析】根据根的判别式进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴方程没有实数根.
【跟踪专练2】一元二次方程的根的情况是( )
A.无实数根 B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根 D.无法确定根的情况
【答案】C
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式“对于一元二次方程,它的根的判别式为,当时,方程有两个不相等的实数根;当时,方程有两个相等的实数根;当时,方程没有实数根”,熟练掌握一元二次方程根的判别式是解题关键.根据一元二次方程根的判别式求解即可得.
【详解】解:一元二次方程中的,
则这个方程根的判别式为,
所以这个方程有两个不相等的实数根,
故选:C.
【跟踪专练3】.对于一元二次方程,下列说法:
①若c是方程的一个根,则一定有成立;
②若方程有两个不相等的实根,则方程必有两个不相等的实根;
③若,则它有一根为;
④若,则一元二次方程有两个不相等的实数根;其中正确的______.
【答案】②③④
【分析】按照方程的解的含义、一元二次方程的实数根与判别式的关系、等式的性质、一元二次方程的求根公式等对各选项分别讨论,可得答案.
【详解】解:若c是方程的一个根,则,
∴,
∴或,故①错误;
若方程有两个不相等的实根,则,
∴,
∴方程必有两个不相等的实根,故②正确;
若,则,即:
∴,即:,
∴它有一根为,故③正确;
若,则,
即:,
∵,∴,
∴一元二次方程有两个不相等的实数根,故④正确;
故答案为:②③④.
【点睛】本题考查一元二次方程根的判别式及一元二次方程的解,解题的关键是掌握代数式,等式的变形.
题型6.由方程根的情况求参数
【典例】已知关于的一元二次方程有实数根,那么的取值范围是__________.
【答案】
且
【分析】根据一元二次方程的定义和一元二次方程根的判别式,列不等式求解即可.
【详解】解:由题意知,,
又∵方程有实数根,
∴,
解得:,
∴且.
【跟踪专练1】关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】若一元二次方程有两个不相等的实数根,则根的判别式,据此计算即可求出的取值范围.
【详解】解:∵关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,
其中,,,
∴,
化简得,
解得.
【跟踪专练2】若一元二次方程没有实数解,则的取值范围是___________.
【答案】
【分析】此题考查了一元二次方程根的判别式,正确求出根的判别式是关键.
根据一元二次方程无实数根的条件,判别式小于零,计算判别式并解不等式.
【详解】解:方程 中,,,,
∵.
由于一元二次方程没有实数解,
∴,
即 ,
解得 .
故答案为:.
【跟踪专练3】如果关于x的一元二次方程的两根中恰有一个根大于而小于0,则m的取值范围是( )
A. B.且 C.且 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,一元二次方程根的判别式.根据一元二次方程根的判别式,可得且,再解出方程可得,然后分两种情况解答即可.
【详解】解:∵一元二次方程的两根中恰有一个根大于而小于0,
∴且,
∴且,
,
解得:
当时,,则,,不满足一个根大于而小于0,不符合题意;
当时,,
解得:;
综上所述,m的取值范围是.
故选:D
题型7.因式分解法解一元二次方程
【典例】一元二次方程的解为_________.
【答案】,
【分析】提取公因式后将原方程转化为两个一元一次方程,即可求解.
【详解】解:,
因式分解得:,
可得或,
解得:,.
【跟踪专练1】一元二次方程的解是( )
A. B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】使用因式分解法解题,先移项变形,提取公因式分解后,即可求出方程的解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴或,
解得,.
【跟踪专练2】观察下列一元二次方程,并回答问题:
第1个方程:;
第2个方程:;
第3个方程:;
第4个方程:;
……
直接写出第n个方程为________,第n个方程的解为________.
【答案】 / ,
【分析】本题考查用因式分解法解一元二次方程,熟练掌握以上知识点是解题的关键.先观察给出的方程序列,总结规律写出第n个方程,再用因式分解法解一元二次方程即可.
【详解】由题意得,第n个方程为,
,
,或,
,,
故答案为:;,.
【跟踪专练3】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:
甲同学
乙同学
两边同时除以x,得.
移项,得,.
或,解得,.
其中完全正确的是( )
A.甲同学 B.乙同学 C.都正确 D.都不正确
【答案】B
【分析】根据因式分解法解一元二次方程求解判断即可.
【详解】解:依题意,甲同学的解法错误,方程两边不能同时除以x,这样会漏解;
乙同学利用解一元二次方程方法—因式分解法,计算正确,
因此完全正确的是乙同学.
题型8.换元法解一元二次方程
【典例】已知方程的解是,,则方程的解是__________.
【答案】,
【分析】把方程看作关于的一元二次方程,然后根据题意得到或,再解两个一次方程即可.
【详解】解:∵方程的解是,,
∴方程的解为或,
解得,,
故答案为:,.
【点睛】本题考查了利用换元法解一元二次方程:把看作一个整体,利用已知方程的解得到所解方程的解.
【跟踪专练1】若,设,原式可化为,即,解得,,故的值为3或.仿照上面的方法,计算当时,的值为________.
【答案】5
【分析】本题考查解一元二次方程.设,将方程转化为一元二次方程,再进行求解即可.注意:.
【详解】解:设,
则原方程可变形为,即,
∴,
∴,
解得:;
又∵
∴.
故答案为:5.
【跟踪专练2】关于x的方程(m,h,k均为常数,)的解是,,则方程的解是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】本题考查换元法求一元二次方程的解,令,对于关于的一元二次方程的解为,,则或,然后解两个一次方程即可.
【详解】解:∵方程(m,h,k均为常数,)的解是,,
令,
∴对于关于的一元二次方程的解为,,
即或,
即,,
∴关于的一元二次方程的解是,.
故选:C.
【跟踪专练3】阅读下面的材料,回答问题:
解方程,这是一个一元四次方程,根据该方程的特点,它的解法通常是:设,那么,于是原方程可变为①,解这个方程得.
当时,,;
当时,,;
原方程有四个根:,,.
请运用上面学到的方法填空:
(1)解方程,则______;
(2)若,求______.
【答案】 5或 5
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,正确理解已知中的解题方法并仿照解题是解题的关键.
(1)仿照例题,设,因式分解后得出,再将值代回求解即可;
(2)仿照例题,设,因式分解后得出,再将值代回求解即可.
【详解】解:(1)设,则,
∴,解得,
当时,,
当时,,
故答案为:5或;
(2)设 ,则,
∴,
∴,
∴或,
∴,,
∵不论a、b为何值,,即,
,
故答案为:5.
题型9.解分式方程
【典例】用换元法解方程,如果假设,则原方程可以化为关于y的整式方程是______.
【答案】
【分析】本题考查解分式方程,掌握换元法解分式方程的方法是解答的关键.根据题意可得,则有,进而去分母化为整式方程即可.
【详解】解:设,则,
∴原方程化为,
去分母,得,
整理,得.
故答案为:.
【跟踪专练1】解方程时,如果设,那么原方程可化为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了换元法解分式方程.先将原方程根据完全平方公式变形,然后用换元即可解答.
【详解】解:,
∴,
设,则,
整理得:.
故选:C.
【跟踪专练2】方程的解为________.
【答案】
【分析】把分式方程转化为一元二次方程进行求解,需要对根进行检验.
【详解】,
,
,
,
,
,
解得:,
检验:当时,,是增根,舍去,
当时,,是原分式方程的根,
方程的解为.
【跟踪专练3】解方程,如果设,那么得到关于的整式方程是______.
【答案】
【分析】将代入原方程,把原方程转化为含的分式方程,再去分母整理即可得到关于的整式方程.
【详解】解:设,则,,
原方程可化为,
两边同时乘以得,
整理得,
得到关于的整式方程是.
题型10.新定义运算
【典例】对于实数,定义新运算:,例如:.若关于的方程有两个不相等的实数根,则的取值范围是_________.
【答案】
【分析】由新定义运算得出,再根据一元二次方程根的判别式计算即可得出结果.
【详解】解:∵对于实数,定义新运算:,
∴,
∴,
∵关于的方程有两个不相等的实数根,
∴,
解得.
【跟踪专练1】对于非零的两个实数、,规定.若,则的值为____________.
【答案】
或
【分析】根据新定义运算得到关于的分式方程,去分母转化为一元二次方程求解,检验后得到的值,进行解答,即可.
【详解】解:由题意得,
方程两边同乘最简公分母,得:,
整理得:,
因式分解得:,
解得,,
经检验,当和时,且,均为原方程的解.
【跟踪专练2】定义:若两个一元二次方程有且只有一个相同的实数根,我们就称这两个方程为“同伴方程”.例如 和有且仅有一个相同的实数根.所以这两个方程为“同伴方程”,若关于的方程 的参数同时满足 和.且该方程与 互为“同伴方程”, 则的值为( )
A.1或 B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】由和可得关于x的方程两个实数根为,由,可得的根为或,根据与互为“同伴方程”,即得或.掌握“同伴方程”的定义是解题的关键.
【详解】解:∵同时满足和,
关于的方程两个 实数根为
,
或,
的根为或 ,
与互为“同伴方程”,
或.
故答案为: 1或.
【跟踪专练3】对于函数,规定,例如若则有,已知函数,则方程的解的情况是( )
A.没有实数根 B.有一个实数根 C.有两个不相等的实数根 D.有两个相等的实数根
【答案】A
【分析】根据规定将方程转化为一般式,再由根的判别式判断即可.
【详解】解:根据题意:
,
由:,
故:,
即:,
,
没有实数根.
故选:A.
【点睛】本题考查了利用根的判别式来判断方程根的情况,解题的关键是:要理解规定的内容,将函数转化为一般式后,方程就为一元二次方程再解即可.
解答题
1.解方程:
(1);
(2).
【答案】(1)
,
(2)
【详解】(1)解:,
,
,
解得,;
(2)解:,
,
,
,
解得.
2.用公式法解下列方程.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:,
,
,
,
;
(2)解:方程整理得:,
,
,
,
;
(3)解:,
,
,
.
3.解方程:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先移项,把右侧整体移到左边,提取公因式,利用因式分解法求解一元二次方程.
(2)用因式分解法求解.
【详解】(1)解:,
,
,
由因式乘积为0可得:
或,
解得:,.
(2)解:,
,
由因式乘积为0可得:
或,
解得:,.
4.解方程:.
【答案】
【分析】本题考查了解分式方程的知识,掌握以上知识是解答本题的关键;
本题根据解分式方程的知识,进行计算,即可求解;
【详解】解:等式两边同乘得:,
整理得:,
,,
经检验:是原方程的解;是增根,
原方程的根为;
5.阅读材料:
解方程:.
我们可以将视为一个整体,然后设,
则,原方程化为,解得:,.
当时,,则,解得;
当时,,则,解得,
原方程的解为,,,.
根据上面的解答过程,解决下面的问题:
解方程:.
【答案】,
【分析】本题考查一元二次方程的解法,平方根的性质,掌握换元法是解题关键.
通过换元法将四次方程转化为一元二次方程,求解后代回,根据平方根性质进行取舍即可得到原方程的实数解.
【详解】解:令,则原方程化为:,
解得,,
当时,,则该方程无实数解;
当时,,解得,.
综上,该方程的解为:,.
6.已知关于的一元二次方程.
(1)求证:方程总有两个实数根.
(2)若该方程只有一个根小于2,求的取值范围.
【答案】(1)证明过程见解析
(2)
【分析】(1)根据根的判别式判断即可;
(2)先利用因式分解解方程,再进行求解即可
【详解】(1)证明:由题可得:,,,
,
方程总有两个实数根;
(2)解:方程可因式分解为,
或,
或,
∵方程只有一个根小于时,
∴,
.
的取值范围为.
7.【阅读理解】“配方法”是一种数学思想方法,利用这种方法可以解决很多数学问题.下面是小明同学用配方法解一元二次方程的过程:
解:移项,得.
配方,得,
所以.
直接开平方,得,
所以,.
【问题解决】
(1)小明配方的依据是
A.完全平方公式 B.平方差公式 C.多项式与多项式乘法法则
(2)用配方法解方程:.
【拓展应用】
(3)已知x是实数,求代数式的最小值.
【答案】(1)A;(2);(3)4.
【分析】本题主要考查利用完全平方公式、运用配方法解一元二次方程、运用配方法求最值等知识点,灵活运用完全平方公式成为解题的关键.
(1)根据运算过程即可解答;
(2)结合配方法将原式变形为,再利用直接开平方法计算即可;
(3)利用配方法将原式化简为,结合,即有,则当时,代数式的最小值是4.
【详解】解:(1)方程两边同时加上1,方程左边变成,即,右边变成2,则依据是完全平方公式.
故选:A.
(2),
移项得:,
二次项系数化为1得:,
配方得,即,
直接开平方得,
所以;
(3),
∵无论x取什么数,都有,
,
∴当时,有最小值4,即代数式的最小值是4.
试卷第1页,共3页
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专题05一元二次方程的解法暑假预习讲义
· 方法识记:熟记直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法四种解法的适用形式,理清每种解法的解题步骤,对比四种方法的优缺点与适用场景。
·公式掌握:理解求根公式的推导来源,牢记求根公式 ,能准确确定 a、b、c的取值,掌握公式法通用解题流程。
· 运算能力:熟练运用配方法完成配方变形,规范移项、化二次项系数为 1、配方、开方等操作;会用因式分解法快速求解特殊一元二次方程,规范书写解方程完整步骤。
· 灵活选法:能根据方程结构特征选择简便解法,形如 (x+m)2=n\优先直接开平方法;左边易分解优先因式分解法;无明显特征选用公式法。
· 易错辨析:区分配方时常数项移动、漏乘系数、开方忘记正负号等常见错误,牢记配方时等式两边同步变形的规则。
· 预习提升:自主梳理四种解法之间的内在联系,标记配方、公式计算中的难点疑问,建立一题多解对比思维,课堂针对性突破计算易错点。
预习必备
知识梳理
1.直接开平法
2.配方法
3.因式分解法
4.公式法
5.四大方法对比
6.换元法
7.根的判别式
9.高频易错点
常考题型
精讲精练
1直接开平方法.
2.配方法
3.配方法的应用
4.公式法解一元二次方程
5.由判别式判断方程根的情况
6.由方程根的情况求参数
7.因式分解法解一元二次方程
8.换元法解一元二次方程
9.解分式方程
10.新定义运算
强化题型
解答题7
四种解法总览
一元二次方程标准形式:ax2+bx+c=0(a≠0),共 4 种解法:直接开平方法、因式分解法、配方法、公式法。
知识点 01 直接开平方法解一元二次方程
1.非负数 a 的算术平方根为 ,平方根为 。
例如:144 的算术平方根为 =12,平方根为 =12。
2.根据 平方根的意义 直接开平方来解一元二次方程的方法,叫做直接开平方法。
例如 x2=25,解得 x=5。
一般地,对于方程 x2=p:
3. 直接降次解一元二次方程的步骤
(1) 将方程化为 x2 = p 或(mx + n)2 = p(p 0,m 0)的形式;
(2) 直接开平方化为两个一元一次方程;
(3) 解两个一元一次方程得到原方程的解。
知识点 02 配方法解一元二次方程
(1)解一元二次方程时,先把常数项移到右边,再把它的左边配成含有未知数的完全平方式,即将方程化为 (x + a)2 = b 的形式,如果右边是一个非负数,那么就可以利用直接开平方的方法求解。这种通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫做配方法。
(2)配方法解一元二次方程的一般步骤(示例)
归纳:当方程一边配成了关于未知数的完全平方式后,如果另一边是正数,那么这个方程就有两个不相等的实数根;如果另一边是零,那么这个方程就有两个相等的实数根;如果另一边是负数,那么这个方程就没有实数根。
(3)解题依据:(ab)2 = a2 2ab + b2把公式中的 a 看作未知数 x,并用 x 代替,则 (x b)2 = x2 2bx + b2
知识点03:因式分解法(最简便,优先选用)
1. 适用条件
方程整理后右边为 0,左边二次三项式能分解成两个一次因式乘积。
2. 核心原理
若 A·B=0,则 A=0 或 B=0
3. 解题步骤
(1)移项,把所有项移到左边,右侧化为 0;
(2)对左边因式分解(提公因式、十字相乘、平方差);
(3)令每个因式分别等于 0,得到两个一元一次方程;
(4)解一次方程,得到两根。
4. 常见分解类型
提公因式:x2-3x=0 x(x-3)=0
平方差:x2-4=0 (x+2)(x-2)=0
十字相乘:x2-5x+6=0(x-2)(x-3)=0
易错提醒
不能两边同时约去含未知数的因式,容易丢根。
知识点04:公式法(通用万能解法)
1. 求根公式推导来源
由配方法对一般式配方推出 (a≠0)
2. 判别式Δ=b2−4ac(判断根的情况)
Δ>0:方程有两个不相等实数根;
Δ=0:方程有两个相等实数根;
Δ<0:方程无实数根。
3. 公式法解题步骤
(1)先把方程整理为标准形式 ax2+bx+c=0(a≠0);
(2)确定 a、b、c,注意携带前面正负符号;
(3)计算判别式Δ ,判断有无实数根;
(4)Δ0 时代入求根公式计算两根。
知识点05:一元二次方程.四大方法・择优解题
解法名称
适用方程特征
解题核心思路
难易程度
直接开平方法
不含一次项、平方式等于常数
直接对等式两边开平方,注意正负
最简单
因式分解法
方程易分解为两个整式乘积形式
移项整理为乘积为 0,分别求根
计算快
配方法
所有一元二次方程通用
配方转化为完全平方式,再开方
步骤多
公式法
所有一元二次方程通用
套用固定求根公式,代入计算
万能法
知识点06:换元法(整体换元,针对高次 / 重复结构方程)
1.适用题型:方程中出现重复的代数式,形如(ax+b)2+p(ax+b)+q=0,整体重复出现,直接展开会产生四次等高次式子,计算繁琐。
2.核心思路:把重复的整体设为新未知数y,将复杂高次方程转化为标准一元二次方程,求解后再回代求原未知数。
3.完整解题步骤:
①观察方程,找出重复出现的整体,设\(y=\)重复代数式;
②将原方程替换为关于y的一元二次方程;
③选用因式分解 / 公式法解出y的取值;
④把y回代换元式,解关于x的一元一次方程; ⑤检验,写出原方程所有根。
4.举例:解方程(x2+x)2-4(x2+x)-12=0
解:设y=x2+x,原方程变为y2-4y-12=0,因式分解求出y,再分情况回代求x。
5.补充说明:换元法属于转化降次的拓展方法,课本例题、课后拓展题常出现,.是中考高频简便运算技巧。
知识点07:一元二次方程根的判别式|秒判根的个数・必考考点
一、判别式定义
对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a0)),把 △=b²-4ac 叫做根的判别式。
2.根的判别式(△=b²-4ac)
△>0:两个不相等实数根
△=0:两个相等实数根
△<0:无实数根
3.重要前提
使用判别式的先决条件:方程必须是一元二次方程,即 a0,含参数题目必须分类讨论。
知识点08:高频易错点汇总
易错类型
错误示例
正确操作
失分根源
忽略a≠0
认为(m-2)x2+3x=0一定是一元二次方程
m≠2时才是一元二次方程
遗忘一元二次方程定义限制
开平方漏正负号
(x-1)2=4,只写x-1=2
x-1=±2,两根x1=3,x2=-1
平方根有两个互为相反数值
配方只单边加常数
x2-4x=5,化为(x-2)2=5
两边同时加 4,(x-2)2=9
未遵守等式基本性质
求根公式代错符号
x2-3x-4=0,误取b=3
a=1,b=-3,c=-4
a、b、c需连带前面符号
随意约去含未知数项
x2=3x直接约x,得x=3
移项x(x-3)=0,两根0、3
丢失x=0这个根
题型1直接开平方法.
【典例】若,该方程的解为______.
【跟踪专练1】方程的根为( )
A., B.,
C., D.,
【跟踪专练2】若关于的一元二次方程的两个根均为正整数,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练3】定义新运算:对于两个不相等的实数、,我们规定符号表示、中的较大值,如:,.
(1)______;
(2)若,则的值是______.
题型2.配方法
【典例】用配方法将一元二次方程化为的形式为______.
【跟踪专练1】解一元二次方程,配方后正确的是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】用配方法解一元二次方程,经配方后得到的方程是______.
【跟踪专练3】用配方法将方程转化为的形式,则的值为( )
A.2027 B. C.2031 D.
题型3.配方法的应用
【典例】对于代数式,当__________时,代数式有最__________(填“大”或“小”)值,其值为__________.
【跟踪专练1】用配方法解方程,将方程变形为,则的值为( )
A.4 B.9 C.12 D.14
【跟踪专练2】已知实数m、n满足 ,若,则s的值最大为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【跟踪专练3】在学习完全平方公式的运用时,我们常利用配方法求代数式的最小值.
例如:求代数式的最小值时可以用如下解答方法:
解:.
∵,∴当时,的最小值是.∴.
∴当时,的最小值是.
∴的最小值是.
根据示例求代数式的最小值是_______.
题型4.公式法解一元二次方程
【典例】若,则_____.
【跟踪专练1】关于x的一元二次方程的根是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】定义运算:.例如:,则方程的根______.
【跟踪专练3】我们规定一种新运算“”,其意义为,如,若,则的值为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
题型5.由判别式判断方程根的情况
【典例】一元二次方程根的判别式的值是___________.
【跟踪专练1】关于的一元二次方程的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
【跟踪专练2】一元二次方程的根的情况是( )
A.无实数根 B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根 D.无法确定根的情况
【跟踪专练3】.对于一元二次方程,下列说法:
①若c是方程的一个根,则一定有成立;
②若方程有两个不相等的实根,则方程必有两个不相等的实根;
③若,则它有一根为;
④若,则一元二次方程有两个不相等的实数根;其中正确的______.
题型6.由方程根的情况求参数
【典例】已知关于的一元二次方程有实数根,那么的取值范围是__________.
【跟踪专练1】关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】若一元二次方程没有实数解,则的取值范围是___________.
【跟踪专练3】如果关于x的一元二次方程的两根中恰有一个根大于而小于0,则m的取值范围是( )
A. B.且 C.且 D.
题型7.因式分解法解一元二次方程
【典例】一元二次方程的解为_________.
【跟踪专练1】一元二次方程的解是( )
A. B.,
C., D.,
【跟踪专练2】观察下列一元二次方程,并回答问题:
第1个方程:;
第2个方程:;
第3个方程:;
第4个方程:;
……
直接写出第n个方程为________,第n个方程的解为________.
【跟踪专练3】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:
甲同学
乙同学
两边同时除以x,得.
移项,得,.
或,解得,.
其中完全正确的是( )
A.甲同学 B.乙同学 C.都正确 D.都不正确
题型8.换元法解一元二次方程
【典例】已知方程的解是,,则方程的解是__________.
【跟踪专练1】若,设,原式可化为,即,解得,,故的值为3或.仿照上面的方法,计算当时,的值为________.
【跟踪专练2】关于x的方程(m,h,k均为常数,)的解是,,则方程的解是( )
A., B.,
C., D.,
【跟踪专练3】阅读下面的材料,回答问题:
解方程,这是一个一元四次方程,根据该方程的特点,它的解法通常是:设,那么,于是原方程可变为①,解这个方程得.
当时,,;
当时,,;
原方程有四个根:,,.
请运用上面学到的方法填空:
(1)解方程,则______;
(2)若,求______.
题型9.解分式方程
【典例】用换元法解方程,如果假设,则原方程可以化为关于y的整式方程是______.
【跟踪专练1】解方程时,如果设,那么原方程可化为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】方程的解为________.
【跟踪专练3】解方程,如果设,那么得到关于的整式方程是______.
题型10.新定义运算
【典例】对于实数,定义新运算:,例如:.若关于的方程有两个不相等的实数根,则的取值范围是_________.
【跟踪专练1】对于非零的两个实数、,规定.若,则的值为____________.
【跟踪专练2】定义:若两个一元二次方程有且只有一个相同的实数根,我们就称这两个方程为“同伴方程”.例如 和有且仅有一个相同的实数根.所以这两个方程为“同伴方程”,若关于的方程 的参数同时满足 和.且该方程与 互为“同伴方程”, 则的值为( )
A.1或 B. C.1 D.2
【跟踪专练3】对于函数,规定,例如若则有,已知函数,则方程的解的情况是( )
A.没有实数根 B.有一个实数根 C.有两个不相等的实数根 D.有两个相等的实数根
解答题
1.解方程:
(1);
(2).
2.用公式法解下列方程.
(1);
(2);
(3).
3.解方程:
(1);
(2).
4.解方程:.
5.阅读材料:
解方程:.
我们可以将视为一个整体,然后设,
则,原方程化为,解得:,.
当时,,则,解得;
当时,,则,解得,
原方程的解为,,,.
根据上面的解答过程,解决下面的问题:
解方程:.
6.已知关于的一元二次方程.
(1)求证:方程总有两个实数根.
(2)若该方程只有一个根小于2,求的取值范围.
7.【阅读理解】“配方法”是一种数学思想方法,利用这种方法可以解决很多数学问题.下面是小明同学用配方法解一元二次方程的过程:
解:移项,得.
配方,得,
所以.
直接开平方,得,
所以,.
【问题解决】
(1)小明配方的依据是
A.完全平方公式 B.平方差公式 C.多项式与多项式乘法法则
(2)用配方法解方程:.
【拓展应用】
(3)已知x是实数,求代数式的最小值.
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