内容正文:
专题 2.2(1) 一元二次方程解法(配方法)(知识梳理+题型精析+同步检测)
目录
一.知识梳理解读 1
【知识点一】配方法的原理 1
【知识点二】基础配方规律(二次项系数为1) 2
【知识点三】配方法解方程完整步骤 2
【知识点四】配方法核心注意事项与易错点 2
【知识点五】配方法常见应用 2
二.题型精析 3
【题型 1】基础配方填空(入门基础) 3
【题型 2】直接开平方法(基础必考) 3
【题型 3】二次项系数为1的配方法解方程(基础必考) 4
【题型 4】二次项系数不为1的配方法解方程(中档核心) 4
【题型 5】配方法判定方程根的情况(能力提升) 5
【题型 5】配方法实际应用(拔高拓展·教材原题) 6
【题型 6】配方法证明代数式取值范围(压轴拓展) 7
三.同步检测 8
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 8
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 9
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 10
一.知识梳理解读
【知识点一】配方法的原理
配方法的核心依据是完全平方公式:。
通过恒等变形,将一元二次方程转化为完全平方式等于常数的标准形式:,再利用直接开平方法求解方程。
直接开平方法判定规则:
1. 当 时,方程有两个实数根:;
2. 当 时,平方数非负,方程无实数根。
【知识点二】基础配方规律(二次项系数为1)
对于二次二项式 ,只需加上一次项系数一半的平方,即可凑成完全平方式:
【知识点三】配方法解方程完整步骤
情形一:二次项系数为1()
1. 移项:将常数项移至方程右侧,得 ;
2. 配方:方程两边同时加上 ,左侧化为完全平方式;
3. 整理:写成 的标准形式;
4. 开方求解:根据常数 的正负,判断根的情况并计算求值。
情形二:二次项系数不为1()
1. 化系数为1:方程左右两边同时除以二次项系数 ;
2. 后续步骤与二次项系数为1的方程一致:移项→配方→开方→求解。
【知识点四】配方法核心注意事项与易错点
1. 配方属于等式恒等变形,左右两边必须同时加同一个常数,严禁只单边配方;
2. 二次项系数不为1时,必须先整体化系数为1,再进行配方;
3. 开平方时必须添加 ,避免遗漏根;
4. 最终结果需化为最简二次根式,含无理数无需近似计算。
【知识点五】配方法常见应用
1. 解一元二次方程(基础应用);
2. 判定一元二次方程根的情况;
3. 代数式配方求最值、证明代数式恒正/恒负;
4. 解决竖直上抛运动等北师大版教材实际应用题。
二.题型精析
【题型 1】基础配方填空(入门基础)
【例题1】(25-26八年级下·全国·暑假作业)(1)____________;
(2)____________.
【变式1】(24-25七年级下·全国·单元测试)______________________.
【变式2】(24-25八年级下·全国·课后作业)填空:
(1)____________________;
(2)____________________;
(3)____________________;
(4)____________________.
【变式3】(25-26九年级上·全国·课后作业)(1)将一元二次方程配方后,得________.
(2)将一元二次方程配方后,得________.
【题型 2】直接开平方法(基础必考)
【例题2】(25-26八年级下·全国·课后作业)在解一元二次方程时,发现有这样一种解法:
如:解方程.
解:原方程变形,得.
.
直接开平方,得我们称这种解法为“平均数法”.
请用“平均数法”解方程:.
【变式1】(25-26九年级上·重庆大足·期末)方程的解正确的是( ).
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24八年级下·上海·期中)方程的根是________.
【变式3】(24-25八年级下·全国·课后作业)(运算能力)用直接开平方法解一元二次方程:
(1);
(2);
(3).
【题型 3】二次项系数为1的配方法解方程(基础必考)
【例题3】(24-25八年级下·安徽淮北·阶段检测)用配方法解方程:.
【变式1】(25-26八年级下·广西贺州·期末)若一元二次方程配方得到,则,的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
【变式2】(25-26八年级下·浙江杭州·期末)用配方法解方程时,若将方程变形为,则_____ .
【变式3】(25-26九年级上·全国·课后作业)用配方法解方程:.
【题型 4】二次项系数不为1的配方法解方程(中档核心)
【例题4】(25-26九年级上·全国·课后作业)用配方法解下列方程:
(1).
(2).
(3).
【变式1】(25-26八年级下·山东潍坊·期末)小亮用配方法解方程的部分过程如下:
把常数项移到方程的右边,得 第一步
二次项系数化为1,得① 第二步
配方,得② 第三步
①②处应分别填入的数是( )
A., B., C., D.,
【变式2】(25-26八年级下·安徽合肥·期中)用配方法解一元二次方程得,则的值为__________.
【变式3】(2026·广东江门·一模)下面是小明同学解一元二次方程的过程,请认真阅读并完成相应任务.
解:二次项系数化为1,得,……第一步
移项,得,……第二步
配方,得,……第三步
,……第四步
由此可得,……第五步
解得……第六步
(1)任务一:
①上述小明同学解此一元二次方程的方法是什么?依据的数学公式是什么?
②哪一步首先出现错误,错误的原因是什么?
(2)任务二:请你写出该方程的正确求解过程.
【题型 5】配方法判定方程根的情况(能力提升)
【例题5】(25-26八年级下·浙江宁波·期末)【阅读理解】
在欧几里得的《几何原本》中,形如关于的一元二次方程(,)的图解法是:如图,作,其中,,,在斜边上截取,则的长就是所求方程的正根.
【推导验证】
对方程进行配方,
得,
因为,所以,
……
(1)请你继续完成上述推导.
【尝试应用】
(2)若利用此图解法解方程,那么_____,_____,方程的正根_____.
(3)已知关于的一元二次方程(),利用上述图解法求解时,有,求a的值.
【变式1】(25-26八年级下·浙江绍兴·期末)在欧几里得的《几何原本》中,形如(,)的方程的图解法是:如图1,以和为两直角边作,再在斜边上截取,则的长就是所求方程的正根.若关于的一元二次方程,按照图1的图解法构造图2,在中,,连接,若,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26八年级下·山东·课后作业)已知一元二次方程.
(1)若方程的两个根恰好是等腰三角形的底边长和腰长,则的周长为_________.
(2)若方程的两个根恰好是的两边长,则的面积为_________.
【变式3】(25-26八年级下·重庆·期末)为加强森林防火,某林场采用人工瞭望与无人机巡视两种方式监测森林情况.如图,瞭望台A与三个观察点B,C,D在同一平面内,点B在点A的正南方向16千米处,点D在点A的南偏东方向16千米处,点D与点C相距10千米,点在点的正东方向.(参考数据:)
(1)求点B与点C之间的距离(结果保留小数点后一位);
(2)某时刻,甲、乙两无人机分别在观察点B和C处结束任务后准备分别沿和方向返回瞭望台.已知乙无人机的速度是甲的2倍.当两无人机相距5千米时,它们开始相互传送信号,求此时甲无人机离B处多少千米.(结果保留小数点后一位)?
【题型 5】配方法实际应用(拔高拓展·教材原题)
【例题5】.(25-26八年级下·浙江嘉兴·期末)某科技公司推出的数学画图软件深受用户喜爱,上线第天的用户为万人,由于功能持续优化,用户数量稳步增长,到第天用户达到万人.
(1)求该软件用户前三天的日平均增长率.
(2)公司推出会员优享业务,当会员价为元/月时,平均每天有名用户开通会员;月会员价每提高元,每天开通会员的用户就减少名.
①若公司希望每天的会员优享业务收入达到元,求会员价应为多少元/月?
②公司每天的会员优享业务收入能否达到元?请说明理由.
【变式1】(2025·河北·模拟预测)张伟计划用家里现有的篱笆围建一个矩形羊圈.他计算了一下,如果把10米长的墙作为所围的矩形的一边,则这个矩形的面积是单纯利用篱笆围成的最大矩形面积的2倍.张伟家里现有的篱笆总共长度是( )
A.20米 B.24米 C.28米 D.32米
【变式2】(25-26九年级下·黑龙江大庆·期中)阅读材料:我们已经学习了实数以及二次根式的有关概念,同学们可以发现以下结果:当时,
∵,
∴当且仅当,即时,取得最小值,最小值为.
请利用以上结果解决下面的问题:
若,则的最小值为_____.
【变式3】(24-25八年级下·湖南长沙·期中)用配方法可以解一元二次方程,还可以用它来解决很多问题.
例如:因为,所以就有最小值1,即,只有当时,有最小值1.同样,因为,所以有最大值6,只有在时,有最大值6.
(1)当 _时,代数式有最_ (填写大或小)值为 .
(2)当 时,代数式有最_ (填写大或小)值为 .
(3)矩形花园的一面靠墙,另外三面用总长度是的栅栏围成,当花园与墙相邻的边长为多少时,花园的面积最大?最大面积是多少?
【题型 6】配方法证明代数式取值范围(压轴拓展)
【例题6】(2026·上海静安·二模)当a是任意有理数时,下列代数式的值一定为正数的是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测)不论为何实数,多项式的值一定是( )
A.正数 B.负数 C.0 D.不能确定
【变式2】(25-26八年级下·浙江杭州·期中)已知,,则比较代数式A与B的值:A________B.(请用“”、“”、“”表示)
【变式3】(25-26九年级上·浙江宁波·自主招生)若分式不论取何值总有意义,则的取值范围是___________.
三.同步检测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(2026九年级·吉林·专题练习)方程的根为( )
A., B.,
C., D.,
2.(25-26八年级下·浙江宁波·期末)方程经过配方可变形为( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级上·江苏南京·期中)若,则的值可能是( )
A. B. C. D.
4.(25-26八年级下·安徽合肥·期末)已知关于x的方程(),当时,方程的解为( )
A., B.,
C. D.
5.(25-26九年级上·全国·课后作业)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
6.(25-26八年级下·河北张家口·期末)已知甲方程为,乙方程为,则关于甲、乙两方程的解的情况,下列叙述正确的是( )
A.甲有两个不相等的解,乙无解 B.甲、乙都有两个不相等的解
C.甲有两个相等的解,乙无解 D.甲有两个相等的解,乙有两个不相等的解
7.(24-25九年级上·福建莆田·阶段检测)已知x,y为实数,且满足,设,记的最大值为,最小值为,则()
A. B.8 C. D.10
8.(2024九年级上·湖南·专题练习)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.
9.(24-25八年级下·全国·单元测试)已知实数满足,那么实数的乘积为( )
A.1 B. C. D.
10.(24-25九年级上·安徽宿州·阶段检测)老师设计了一个“接力游戏”,用合作的方式,用配方法求解一元二次方程,如图,老师把题目交给一位同学,他完成一步解答后交给第二位同学,…,依次进行,最后完成计算.规则是每人只能看到前一人传过来的式子.接力中,自己负责的式子出现错误的是( ).
A.小明 B.小丽 C.小红 D.小亮
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(24-25八年级下·全国·课后作业)方程的解是__________.
12.(25-26八年级下·河北张家口·期末)把方程化成的形式,则m的值是________.
13.(25-26九年级上·甘肃酒泉·阶段检测)一元二次方程用配方法解可变形为______.
14.(24-25八年级下·山东滨州·期末)将一元二次方程化成(、为常数)的形式,则的值为______.
15.(24-25八年级下·山东泰安·期末)方程配成的形式为_______________.
16.(2026·贵州遵义·二模)定义一种新运算,规定:,例如,若,则x的值是_______.
17.(23-24九年级上·四川南充·期中)如果满足,,且 ,则的值为___.
18.(25-26九年级上·全国·课后作业)例如:代数式,因为,所以当时,的最小值是2;则当__时,代数式有最小值,最小值为______.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(24-25九年级上·内蒙古赤峰·期末)解下列方程:
(1) (2)
20.(本小题满分8分)(25-26八年级下·江苏南京·期末)解下列方程:
(1); (2).
21.(本小题满分10分)(24-25九年级上·四川宜宾·阶段检测)选取二次三项式中的两项,配成完全平方公式的过程叫配方.例如:.
(1)对进行配方, ) ;
(2)已知,求的值.
22.(本小题满分10分)(25-26九年级上·广东韶关·期末)阅读与思考
小明同学解一元二次方程的过程如下:
解:移项,得 ①
两边同除以2,得 ②
配方,得 ③
即 ④
∴或 ⑤
∴, ⑥
小明解方程的方法是_________(填字母)A.直接开平方法,B.配方法,C.公式法,D.因式分解法.
他的求解过程从步骤_________(填序号)开始出现错误;请你写出正确的解答过程.
23.(本小题满分10分)(25-26九年级上·安徽芜湖·阶段检测)在数学学习中,运用整体思想能将运算变得简单.
例如,在计算时就可以将看成一个整体,式子转化为:.
请借助整体思想完成:
(1)计算.
(2),求的值.
24.(本小题满分12分)(24-25八年级下·广西崇左·期末)【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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专题 2.2(1) 一元二次方程解法(配方法)(知识梳理+题型精析+同步检测)
目录
一.知识梳理解读 1
【知识点一】配方法的原理 1
【知识点二】基础配方规律(二次项系数为1) 2
【知识点三】配方法解方程完整步骤 2
【知识点四】配方法核心注意事项与易错点 2
【知识点五】配方法常见应用 2
二.题型精析 3
【题型 1】基础配方填空(入门基础) 3
【题型 2】直接开平方法(基础必考) 4
【题型 3】二次项系数为1的配方法解方程(基础必考) 6
【题型 4】二次项系数不为1的配方法解方程(中档核心) 8
【题型 5】配方法判定方程根的情况(能力提升) 11
【题型 5】配方法实际应用(拔高拓展·教材原题) 17
【题型 6】配方法证明代数式取值范围(压轴拓展) 20
三.同步检测 22
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 22
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 27
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 31
一.知识梳理解读
【知识点一】配方法的原理
配方法的核心依据是完全平方公式:。
通过恒等变形,将一元二次方程转化为完全平方式等于常数的标准形式:,再利用直接开平方法求解方程。
直接开平方法判定规则:
1. 当 时,方程有两个实数根:;
2. 当 时,平方数非负,方程无实数根。
【知识点二】基础配方规律(二次项系数为1)
对于二次二项式 ,只需加上一次项系数一半的平方,即可凑成完全平方式:
【知识点三】配方法解方程完整步骤
情形一:二次项系数为1()
1. 移项:将常数项移至方程右侧,得 ;
2. 配方:方程两边同时加上 ,左侧化为完全平方式;
3. 整理:写成 的标准形式;
4. 开方求解:根据常数 的正负,判断根的情况并计算求值。
情形二:二次项系数不为1()
1. 化系数为1:方程左右两边同时除以二次项系数 ;
2. 后续步骤与二次项系数为1的方程一致:移项→配方→开方→求解。
【知识点四】配方法核心注意事项与易错点
1. 配方属于等式恒等变形,左右两边必须同时加同一个常数,严禁只单边配方;
2. 二次项系数不为1时,必须先整体化系数为1,再进行配方;
3. 开平方时必须添加 ,避免遗漏根;
4. 最终结果需化为最简二次根式,含无理数无需近似计算。
【知识点五】配方法常见应用
1. 解一元二次方程(基础应用);
2. 判定一元二次方程根的情况;
3. 代数式配方求最值、证明代数式恒正/恒负;
4. 解决竖直上抛运动等北师大版教材实际应用题。
二.题型精析
【题型 1】基础配方填空(入门基础)
【例题1】(25-26八年级下·全国·暑假作业)(1)____________;
(2)____________.
【答案】 25 5
解:(1),
(2).
【变式1】(24-25七年级下·全国·单元测试)______________________.
【答案】 25 5
【分析】本题考查了配方法的应用,掌握添加的常数项等于一次项系数一半的平方是解题的关键.根据完全平方公式求解.
解:.
故答案为:25,5.
【变式2】(24-25八年级下·全国·课后作业)填空:
(1)____________________;
(2)____________________;
(3)____________________;
(4)____________________.
【答案】 9 3 16 4 / /
【分析】本题考查了配方,根据完全平方公式配方即可.
解:(1),
故答案为:9,3;
(2),
故答案为:16,4;
(3),
故答案为:,;
(4),
故答案为:,.
【变式3】(25-26九年级上·全国·课后作业)(1)将一元二次方程配方后,得________.
(2)将一元二次方程配方后,得________.
【答案】
【分析】本题考查了用配方法把一元二次方程的左边化成完全平方式.
根据一元二次方程配方法的步骤解题.
(1)移项:先化把常数项移到右边;
(2)再化二次项系数为1;
(3)配方:左右两边加上一次项系数一半的平方,左边写成完全平方式即可得到答案.
解:(1)对,移项得:,
方程两边同除3,得:,
配方,得:即.
故答案为:.
(2)对,移项得:,
方程两边同除5,得:,
配方,得:即.
故答案为: .
【题型 2】直接开平方法(基础必考)
【例题2】(25-26八年级下·全国·课后作业)在解一元二次方程时,发现有这样一种解法:
如:解方程.
解:原方程变形,得.
.
直接开平方,得我们称这种解法为“平均数法”.
请用“平均数法”解方程:.
【答案】
【分析】根据题意利用平方差公式以及“平均数法”解方程.
解:原方程可变形,得,
,
,
直接开平方,得.
【变式1】(25-26九年级上·重庆大足·期末)方程的解正确的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是解一元二次方程,掌握一元二次方程的解法是解题关键.利用直接开方法解方程,即可得到答案.
解:∵ ,
∴ ,
∴ .
故选:B.
【变式2】(23-24八年级下·上海·期中)方程的根是________.
【答案】
【分析】等式两边同时除以,将未知数的系数化为1,再根据乘方的计算即可求解.
解:,
∴,
∴或(舍去),
∴ .
【变式3】(24-25八年级下·全国·课后作业)(运算能力)用直接开平方法解一元二次方程:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1);(2);(3)
【分析】本题主要考查了直接开平方法求一元二次方程的解,即通过变形将方程化为或的形式,然后通过开平方降次来求解.
(1)先把所含未知数的项移到等号的左边,再将系数化为1,然后利用直接开平方求解即可;
(2)先将系数化为1,再利用直接开平方求解即可;
(3)直接开方,再按解一元一次方程的方法求解即可.
解:(1)解:,
,
,
开平方得:,
所以,.
(2)解:,
,
开平方得:,
所以,.
(3)解:,
开平方,得:或,
所以.
【题型 3】二次项系数为1的配方法解方程(基础必考)
【例题3】(24-25八年级下·安徽淮北·阶段检测)用配方法解方程:.
【答案】,
【分析】本题考查了解一元二次方程,把常数移到右边,再利用配方法解答即可,掌握解一元二次方程的方法是解题的关键.
解:∵,
∴,
∴,
即,
∴,
,.
【变式1】(25-26八年级下·广西贺州·期末)若一元二次方程配方得到,则,的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】本题考查一元二次方程的配方法,将原方程配方后,与已知配方结果对比系数即可得到和的值.
解:对原方程移项得:
,
方程两边同时加上一次项系数一半的平方得:
,
整理得:,
∵配方得到,
∴对比等式两边可得,,
解得,
即,.
【变式2】(25-26八年级下·浙江杭州·期末)用配方法解方程时,若将方程变形为,则_____ .
【答案】
【分析】利用完全平方公式配方即可求解.
解:,
,
,
∴.
【变式3】(25-26九年级上·全国·课后作业)用配方法解方程:.
【答案】,.
【分析】本题主要考查了配方法解一元二次方程,熟练掌握完全平方公式和配方法是解本题的关键.
配方得,即,再利用直接开平方法求出方程的解即可.
解:配方,得,即.
两边开平方,得,
即或,
故答案为:,.
【题型 4】二次项系数不为1的配方法解方程(中档核心)
【例题4】(25-26九年级上·全国·课后作业)用配方法解下列方程:
(1).
(2).
(3).
【答案】(1);(2);(3)
【分析】本题考查了用配方法解一元二次方程,把二次项的系数化为,常数项移到右边,两边加上一次项系数一半的平方,方程的左边配成完全平方的形式,右边是一个正数,再用直接开平方法求出方程的解.
(1)移项、二次项系数化为得,再根据配方法的核心步骤配方,直接开平方求解即可;
(2)移项、二次项系数化为得,再根据配方法的核心步骤配方,直接开平方求解即可;
(3)移项、二次项系数化为得,再根据配方法的核心步骤配方,直接开平方求解即可.
解:(1)移项,得,
二次项系数化为,得,
配方,得,即,
解得.
故答案为:
(2)移项,得,
二次项系数化为,得,
配方,得,即,
解得.
故答案为:
(3)移项,得,
二次项系数化为,得,
配方,得,
即,
解得.
故答案为:.
【变式1】(25-26八年级下·山东潍坊·期末)小亮用配方法解方程的部分过程如下:
把常数项移到方程的右边,得 第一步
二次项系数化为1,得① 第二步
配方,得② 第三步
①②处应分别填入的数是( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【分析】按照配方法的步骤,先将二次项系数化为1得到①,再根据配方的规则求出②即可.
解: 把常数项移到方程的右边,得,
二次项系数化为1,得,
配方,得.
因此①为,②为.
【变式2】(25-26八年级下·安徽合肥·期中)用配方法解一元二次方程得,则的值为__________.
【答案】3
【分析】根据配方法得到的结果还原出一元二次方程的一般形式为,再通过对比系数求出的值.
解:用配方法解得,
两边平方得,
展开左边得,
整理得,
原方程为
对比系数,可得.
【变式3】(2026·广东江门·一模)下面是小明同学解一元二次方程的过程,请认真阅读并完成相应任务.
解:二次项系数化为1,得,……第一步
移项,得,……第二步
配方,得,……第三步
,……第四步
由此可得,……第五步
解得……第六步
(1)任务一:
①上述小明同学解此一元二次方程的方法是什么?依据的数学公式是什么?
②哪一步首先出现错误,错误的原因是什么?
(2)任务二:请你写出该方程的正确求解过程.
【答案】(1)①方法是配方法,依据是完全平方公式;②第三步,配方时仅在方程左边加上一次项系数一半的平方,右边未同时加上该数,等式不成立;(2),
【分析】(1)①根据配方法解方程的步骤可得解方程的方法;②由完全平方公式的含义可得答案;
(2)正确利用配方法进行求解即可.
解:(1)解:①根据题干信息,解此一元二次方程的方法是配方法,
配方法依据的数学公式是完全平方公式,
②第三步首先出现错误,配方时仅在方程左边加上一次项系数一半的平方,右边未同时加上该数,等式不成立.
(2)解:二次项系数化为1,得,
移项,得,
配方,得,
即,
由此可得,
解得,.
【题型 5】配方法判定方程根的情况(能力提升)
【例题5】(25-26八年级下·浙江宁波·期末)【阅读理解】
在欧几里得的《几何原本》中,形如关于的一元二次方程(,)的图解法是:如图,作,其中,,,在斜边上截取,则的长就是所求方程的正根.
【推导验证】
对方程进行配方,
得,
因为,所以,
……
(1)请你继续完成上述推导.
【尝试应用】
(2)若利用此图解法解方程,那么_____,_____,方程的正根_____.
(3)已知关于的一元二次方程(),利用上述图解法求解时,有,求a的值.
【答案】(1)因为,,,
所以,
因为,
所以,
所以,
取,
所以.
(2)1,,
(3)
【分析】(1)根据推导思路,将,,代入,得到,结合得出,即可求出;
(2)仿照所给方法求解即可;
(3)由,得到,根据得到,代入,求出a的值即可.
解:(1)略
(2)解:利用此图解法解方程,那么,,,
∴根据勾股定理,,
方程的正根.
(3)解:如图,
∵,,
∴,
∵,且,
∴,
由,得,
∵,
∴.
【变式1】(25-26八年级下·浙江绍兴·期末)在欧几里得的《几何原本》中,形如(,)的方程的图解法是:如图1,以和为两直角边作,再在斜边上截取,则的长就是所求方程的正根.若关于的一元二次方程,按照图1的图解法构造图2,在中,,连接,若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据方程系数确定直角三角形两直角边的长度,利用等高三角形面积比等于底边比,求出斜边与参数的关系,最后利用勾股定理列方程求解即可.
解:由题意可知,,,
.
,且与等高,
,
,
.
,
在中,,
,即,
解得,,(不符合题意,舍去),
的值是.
【变式2】(25-26八年级下·山东·课后作业)已知一元二次方程.
(1)若方程的两个根恰好是等腰三角形的底边长和腰长,则的周长为_________.
(2)若方程的两个根恰好是的两边长,则的面积为_________.
【答案】 10 4或
【分析】(1)先利用直接开平方法求解方程求出,再分两种情况讨论是否构成等腰三角形,然后求出周长即可.
(2)分两种情况并结合勾股定理计算解答即可.
解:(1)解: ,
.
解得.
①当底边长和腰长分别为4和2时,因,不满足两边之和大于第三边,此时不能构成三角形;
②当底边长和腰长分别是2和4时,符合题意,
的周长为.
(2)解:由(1)知,方程的两个根为.
①若2,4是的两条直角边的长,则 ,
②若2,4分别是的一条直角边长和斜边长,
则另一条直角边长为,
.
综上,的面积为4或.
【变式3】(25-26八年级下·重庆·期末)为加强森林防火,某林场采用人工瞭望与无人机巡视两种方式监测森林情况.如图,瞭望台A与三个观察点B,C,D在同一平面内,点B在点A的正南方向16千米处,点D在点A的南偏东方向16千米处,点D与点C相距10千米,点在点的正东方向.(参考数据:)
(1)求点B与点C之间的距离(结果保留小数点后一位);
(2)某时刻,甲、乙两无人机分别在观察点B和C处结束任务后准备分别沿和方向返回瞭望台.已知乙无人机的速度是甲的2倍.当两无人机相距5千米时,它们开始相互传送信号,求此时甲无人机离B处多少千米.(结果保留小数点后一位)?
【答案】(1)点B与点C之间的距离为千米;(2)此时甲无人机离B处千米
【分析】(1)易得为等边三角形,得到,进而得到,过点作,根据含30度角的直角三角形的性质结合勾股定理进行求解即可;
(2)设甲无人机离B处千米时,两无人机相距5千米,设两架无人机所处位置分别为,则,根据含30度角的直角三角形的性质和勾股定理进行求解即可.
解:(1)解:由图和题意,可知,,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
过点作于点E,则,
在中,由勾股定理得,
∴;
答:点B与点C之间的距离为千米;
(2)解:如图,设甲无人机离B处千米时,两无人机相距5千米,设两架无人机所处位置分别为,则,
∵乙无人机的速度是甲的2倍,
∴,
∴,
作于点H,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理,得,
整理,得,
∴,
∴,
解得或;
当时,,不符合题意,舍去;
答:此时甲无人机离B处千米.
【题型 5】配方法实际应用(拔高拓展·教材原题)
【例题5】.(25-26八年级下·浙江嘉兴·期末)某科技公司推出的数学画图软件深受用户喜爱,上线第天的用户为万人,由于功能持续优化,用户数量稳步增长,到第天用户达到万人.
(1)求该软件用户前三天的日平均增长率.
(2)公司推出会员优享业务,当会员价为元/月时,平均每天有名用户开通会员;月会员价每提高元,每天开通会员的用户就减少名.
①若公司希望每天的会员优享业务收入达到元,求会员价应为多少元/月?
②公司每天的会员优享业务收入能否达到元?请说明理由.
【答案】(1)该软件用户前三天的日平均增长率为;(2)①会员价应为34元/月或36元/月;
②公司每天的会员优享业务收入不能达到元,理由如下:
设会员价在元/月的基础上提高n元/月,公司每天的会员优享业务收入为W元,
由题意得,
,
∵,
∴,
∴,即,
∴公司每天的会员优享业务收入不能达到元.
【分析】(1)设该软件用户前三天的日平均增长率为x,根据第一天用户量和第三天的用户量建立方程求解即可;
(2)①设会员价在元/月的基础上提高m元/月,根据每天的会员优享业务收入达到元建立方程求解即可;②设会员价在元/月的基础上提高n元/月,公司每天的会员优享业务收入为W元,可求出,根据偶次方的非负性可推出,据此可得结论.
解:(1)解:设该软件用户前三天的日平均增长率为x,
由题意得,,
解得或(舍去),
答:该软件用户前三天的日平均增长率为;
(2)解:①设会员价在元/月的基础上提高m元/月,
由题意得,,
整理得,
解得或,
∴或,
答:会员价应为34元/月或36元/月;
②略
【变式1】(2025·河北·模拟预测)张伟计划用家里现有的篱笆围建一个矩形羊圈.他计算了一下,如果把10米长的墙作为所围的矩形的一边,则这个矩形的面积是单纯利用篱笆围成的最大矩形面积的2倍.张伟家里现有的篱笆总共长度是( )
A.20米 B.24米 C.28米 D.32米
【答案】A
【分析】本题考查一元二次方程与几何综合,设现有的篱笆总共长度是米,分别表示出两个矩形的面积,然后列方程求解即可.
解:设现有的篱笆总共长度是米,
∴把10米长的墙作为所围的矩形的一边,这个矩形的另一边长为,面积为;
设单纯利用篱笆围成的矩形一边长为米,则矩形的另一边长为,面积为,
∴当时,单纯利用篱笆围成的最大矩形面积为,
∴,
解得,
故选:A.
【变式2】(25-26九年级下·黑龙江大庆·期中)阅读材料:我们已经学习了实数以及二次根式的有关概念,同学们可以发现以下结果:当时,
∵,
∴当且仅当,即时,取得最小值,最小值为.
请利用以上结果解决下面的问题:
若,则的最小值为_____.
【答案】/
【分析】依据题意,先化成材料中的例子的形式,再仿照材料中的例子,即可求得答案.
解:,
∴当且仅当,即时,取得最小值,最小值为.
【变式3】(24-25八年级下·湖南长沙·期中)用配方法可以解一元二次方程,还可以用它来解决很多问题.
例如:因为,所以就有最小值1,即,只有当时,有最小值1.同样,因为,所以有最大值6,只有在时,有最大值6.
(1)当 _时,代数式有最_ (填写大或小)值为 .
(2)当 时,代数式有最_ (填写大或小)值为 .
(3)矩形花园的一面靠墙,另外三面用总长度是的栅栏围成,当花园与墙相邻的边长为多少时,花园的面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1)2,小,4;(2)2,大,8;(3)当花园与墙相邻的边长为时,花园的面积最大,最大面积是.
【分析】(1)由完全平方式的最小值为0,可得,再根据阅读材料解答;
(2)先将代数式配方成的形式,再根据阅读材料解答;
(3)设花园与墙相邻的边长为,即为平行于墙的边长,利用矩形的面积等于长乘以宽表示出面积,然后整理后配方,利用完全平方式大于等于0,即可求出面积最大时x的值及此时的面积.
解:(1)解:∵,
∴当时,有最小值,且最小值为4;
(2)解:∵,
又因为,
∴当x=2时,有最大值,且最大值为;
(3)解:设花园与墙相邻的边长为,则花园平行于墙的边长为,
则花园的面积
,
∵,
时,花园的面积最大,此时花园的面积.
【题型 6】配方法证明代数式取值范围(压轴拓展)
【例题6】(2026·上海静安·二模)当a是任意有理数时,下列代数式的值一定为正数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用平方数的非负性,通过举反例和配方变形,逐个判断各选项是否满足代数式的值一定为正数即可.
解:A、当时,,0不是正数,故A选项不符合题意;
B、当时,,0不是正数,故B选项不符合题意;
C、,当时,,故C选项不符合题意;
D、,∵,∴,即代数式的值一定为正数,故D选项符合题意.
【变式1】(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测)不论为何实数,多项式的值一定是( )
A.正数 B.负数 C.0 D.不能确定
【答案】A
【分析】本题考查配方法的应用,掌握知识点是解题的关键.
利用配方法将多项式转化为完全平方加常数的形式,根据平方的非负性判断其值恒为正数即可.
解:∵
∵对于所有实数,都有,
∴
因此,多项式的值总是正数.
故选:A.
【变式2】(25-26八年级下·浙江杭州·期中)已知,,则比较代数式A与B的值:A________B.(请用“”、“”、“”表示)
【答案】
【分析】利用作差法比较两个代数式的大小,对作差结果进行配方整理,根据完全平方的非负性判断差的符号,即可得到A与B的大小关系.
解:
,
,即,
.
【变式3】(25-26九年级上·浙江宁波·自主招生)若分式不论取何值总有意义,则的取值范围是___________.
【答案】
【分析】此题主要考查了分式的意义,配方法的应用,对于任意一个分式,分母都不能为0,否则分式无意义.当分母是个二项式时,分式有意义的条件时分母能整理成的形式,即一个完全平方式与一个正数的和的形式.只有这样不论未知数取何值,式子都不可能等于0.
解:分式不论取何值总有意义,则其分母必不等于0,
即把分母整理成的形式为
,
不等于0,
,即,
故答案为:.
三.同步检测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(2026九年级·吉林·专题练习)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.
解:
,.
2.(25-26八年级下·浙江宁波·期末)方程经过配方可变形为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先将常数项移到方程右侧,再在方程两边加上一次项系数一半的平方,即可完成配方.
解:∵,
移项得,
方程两边同时加,得,
整理得.
3.(25-26九年级上·江苏南京·期中)若,则的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了配方法的应用,由 得 ,代入 得到
,利用配方法可得,即得,据此即可求解,掌握配方法是解题的关键.
解:∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴ 可能取值为,
故选:.
4.(25-26八年级下·安徽合肥·期末)已知关于x的方程(),当时,方程的解为( )
A., B.,
C. D.
【答案】D
【分析】已知,即判别式为0,方程有两个相等的实数根,通过配方即可得到方程的解.
解:∵一元二次方程,,且,
∴,方程有两个相等的实数根.
对原方程配方:
移项得,
两边同除以得,
配方得,
∵,
∴,
∴.
5.(25-26九年级上·全国·课后作业)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.
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.
【点拨】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.
6.(25-26八年级下·河北张家口·期末)已知甲方程为,乙方程为,则关于甲、乙两方程的解的情况,下列叙述正确的是( )
A.甲有两个不相等的解,乙无解 B.甲、乙都有两个不相等的解
C.甲有两个相等的解,乙无解 D.甲有两个相等的解,乙有两个不相等的解
【答案】A
【分析】利用直接开平方法结合实数平方的非负性,分别判断两个方程解的情况即可.
解:甲方程:
∴两边开平方得,
解得,因此甲有两个不相等的实数解;
乙方程:,
∵任意实数的平方都满足,不可能等于
∴不存在实数使等式成立,因此乙无解;
综上,甲有两个不相等的解,乙无解.
7.(24-25九年级上·福建莆田·阶段检测)已知x,y为实数,且满足,设,记的最大值为,最小值为,则()
A. B.8 C. D.10
【答案】C
【分析】本题主要考查配方法的应用,乘法公式;由已知条件变形得到,再通过配方法求出的取值范围,进而得到u的最值,计算即可.
解:,
由①得,,代入②中,得
,
把①的两边同时加,得,
解得,
把①的两边同时减,得
解得,
∴,
,
即,
∴的最大值为,最小值为,
∴,
故选:C.
8.(2024九年级上·湖南·专题练习)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.
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.
9.(24-25八年级下·全国·单元测试)已知实数满足,那么实数的乘积为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查配方法的应用,将式子变形为,则可得当时,等式成立,即可求解.
解:∵,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴当且仅当,,时,即时,等式成立,
∴,
故选:C.
10.(24-25九年级上·安徽宿州·阶段检测)老师设计了一个“接力游戏”,用合作的方式,用配方法求解一元二次方程,如图,老师把题目交给一位同学,他完成一步解答后交给第二位同学,…,依次进行,最后完成计算.规则是每人只能看到前一人传过来的式子.接力中,自己负责的式子出现错误的是( ).
A.小明 B.小丽 C.小红 D.小亮
【答案】C
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,掌握运用配方法解一元二次方程成为解题的关键.
先用配方法解老师出示的一元二次方程即可判断出错的同学.
解:,
方程左右两边同时除以2可得:,即小明正确;
由等式的性质可得,
所以,
∴,故小红出错.
故选C.
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(24-25八年级下·全国·课后作业)方程的解是__________.
【答案】
【分析】本题主要考查了直接开平方法求一元二次方程的解,解这类问题要先把所含未知数的项移到等号的左边,把常数项移到等号的右边,化成的形式求解.
先把所含未知数的项移到等号的左边,把常数项移到等号的右边,再利用直接开平方求解即可.
解:,
移项得,
两边除以3得,
开平方得,
解得或.
故答案为:.
12.(25-26八年级下·河北张家口·期末)把方程化成的形式,则m的值是________.
【答案】3
解:
,
,
,
,
∴.
13.(25-26九年级上·甘肃酒泉·阶段检测)一元二次方程用配方法解可变形为______.
【答案】
【分析】本题考查了用配方法解一元二次方程,先移项,再两边配上,写成完全平方公式即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
解:
,
,
∴,
故答案为:.
14.(24-25八年级下·山东滨州·期末)将一元二次方程化成(、为常数)的形式,则的值为______.
【答案】
【分析】本题考查了利用配方法解一元二次方程,代数式求值,先把移到右边,再方程两边加上,把方程配成的形式,进而得到的值,最后代入到代数式计算即可求解,掌握配方法是解题的关键.
解:∵,
∴,
∴,
即,
∴,,
∴,
故答案为:.
15.(24-25八年级下·山东泰安·期末)方程配成的形式为_______________.
【答案】
【分析】根据配方法的一般步骤计算:(1)把常数项移到等号的右边;(2)把二次项的系数化为1;(3)等式两边同时加上一次项系数一半的平方.
解:∵3x2−8x−3=0,
∴3x2−8x=3,
∴,
∴,
即,
故答案为:.
【点拨】本题考查了配方法解一元二次方程,解题时要注意解题步骤的准确应用.选择用配方法解一元二次方程时,最好使方程的二次项的系数为1,一次项的系数是2的倍数.
16.(2026·贵州遵义·二模)定义一种新运算,规定:,例如,若,则x的值是_______.
【答案】4或
【分析】理解新运算规则,根据规则列出关于的一元二次方程,再解方程即可得到结果.
解:∵ ,
∴
又,
∴,
∴
开平方得,
解得或。
所以,x的值是4或.
17.(23-24九年级上·四川南充·期中)如果满足,,且 ,则的值为___.
【答案】
【分析】此题考查了一元二次方程根与系数关系、求代数式的值等知识,熟练掌握一元二次方程根与系数关系的应用是解题的关键.
由题意可知是方程的两个不相等的实数根,则,,把变形后整体代入即可得到答案.
解:∵满足,,且,
∴是方程的两个不相等的实数根,
∴,,
∴,
故答案为:.
18.(25-26九年级上·全国·课后作业)例如:代数式,因为,所以当时,的最小值是2;则当__时,代数式有最小值,最小值为______.
【答案】
【分析】本题考查了配方法的应用,先整理,因为对于任意实数x都有,故当时,代数式有最小值,最小值为,即可作答.
解:由题意可得:
∵对于任意实数x都有
∴
∴当时,代数式有最小值,最小值为.
故答案为:.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(24-25九年级上·内蒙古赤峰·期末)解下列方程:
(1)
(2)
【答案】(1),;(2),
【分析】(1)利用直接开方法解方程即可;
(2)利用配方法解方程即可;
解:(1)解:,
,
解得:,
(2)解:,
,
,
,
,
解得:,
20.(本小题满分8分)(25-26八年级下·江苏南京·期末)解下列方程:
(1);
(2).
【答案】(1),;;(2)原方程无解.
【分析】(1)用配方法变形方程后开方求解;
(2)去分母转化为整式方程求解,检验后舍去增根得到结论.
解:(1)解:移项得,
配方得,
即,
开方得,
解得,.
(2)解:,
方程变形为.
两边同乘得,
去括号得,
移项合并同类项得,
解得.
检验:当时,.
因此是增根.
所以原方程无解.
21.(本小题满分10分)(24-25九年级上·四川宜宾·阶段检测)选取二次三项式中的两项,配成完全平方公式的过程叫配方.例如:.
(1)对进行配方, ) ;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)4,5;(2)
【分析】本题考查了配方法的应用;
(1)利用配方法即可填空;
(2)利用配方法把原式写成两个完全平方式的和的形式,再利用非负数的性质可求得的值,即可求出的值.
解:(1)
,
故答案为:,;
(2)∵,
∴,
即,
∴,,
∴,,
∴.
22.(本小题满分10分)(25-26九年级上·广东韶关·期末)阅读与思考
小明同学解一元二次方程的过程如下:
解:移项,得 ①
两边同除以2,得 ②
配方,得 ③
即 ④
∴或 ⑤
∴, ⑥
小明解方程的方法是_________(填字母)A.直接开平方法,B.配方法,C.公式法,D.因式分解法.
他的求解过程从步骤_________(填序号)开始出现错误;请你写出正确的解答过程.
【答案】B③,解题过程见分析
【分析】本题主要考查解一元二次方程,掌握配方法是关键,运用配方法求解即可.
解:小明解方程的方法是配方法,
他的求解过程从步骤③开始出现错误,
正确的解析过程如下,:
,
移项得,,
等式两边同时除以2得,,
配方得,,
即,
∴或,
∴.
23.(本小题满分10分)(25-26九年级上·安徽芜湖·阶段检测)在数学学习中,运用整体思想能将运算变得简单.
例如,在计算时就可以将看成一个整体,式子转化为:.
请借助整体思想完成:
(1)计算.
(2),求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)将原式变形为,再将看成一个整体,利用平方差公式和完全平方公式计算即可;
(2)把看成一个整体,利用平方差公式计算,最后解方程即可.
解:(1)解:
.
(2)解:,
,
.
令,
,
.
又,即,
,
.
24.(本小题满分12分)(24-25八年级下·广西崇左·期末)【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.
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.
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