内容正文:
数学臻选·2026-2027学年北师大版九年级数学上
《第二章一元二次方程第二节一元二次方程的解法》提优特训A·B卷
一.特训目标
(
1.抽象四种解法的适用方程结构特征,区分不同形式一元二次方程对应的最优解法;理解配方法本质是构造完全平方式实现降次,把握
“
二次方程转化为一元一次方程
”
的核心逻辑。
2.借助配方法严谨推导一元二次方程求根公式,推导判别式与实数根的对应关系;面对含参数方程,结合判别式分类讨论根的存在情况,锻炼严谨代数推理能力。
3.熟练规范运用直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法解方程,精准辨别a、b、c的符号;准确计算判别式,规避配方漏项、开平方遗漏正负号、符号混淆等运算错误。
4.结合代数式最值、几何面积等简单模型,利用配方法求最值;根据方程形式灵活择优选择解法,提升解题效率,形成规范的解方程解题模型。
)
二.知识梳理
(
(一)核心思想:降次转化
解一元二次方程的统一思路是降次,通过配方、开方、因式分解等手段,把一元二次方程转化为两个一元一次方程进行求解。
(二)
四种解法详细讲解
1
.
直接开平方法
(1)
适用方程结构
方程可整理成 x
2
=p 或 (mx+n)
2
=p 的形式,只有当 p
≥
0 时才有实数解;若p<0,不存在实数平方根,方程无实数根。
(2)
求解规则
若(mx+n)
2
=p(p
≥
0),则 mx+n=
±
,分别解两个一元一次方程得到两根。
2.
配方法(本节课重点)
(1)
定义:通过在方程两侧添加常数,将方程左侧配成完全平方式,再用直接开平方法求解。
(2)
标准解题步骤(针对ax
2
+bx+c=0,a
≠
0)
①
移项:将常数项移至方程右侧,保留二次项、一次项在左侧;
②
化1:方程左右同时除以二次项系数a,使二次项系数变为1;
③
配方:方程两边同时加上一次项系数一半的平方;
④
整理:左侧写成完全平方(x+m)^2,右侧合并常数;
⑤
开方:判断右侧常数正负,非负则开平方求解,负数则无实数根。
(3)
拓展用途
除解方程外,配方法可用于求二次多项式的最大/最小值,也是推导求根公式的理论基础。
3.
公式法(通用解法)
(1)
求根公式推导来源:由配方法对一元二次方程一般式推导得出。
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.
)
(
(2)
前提条件:先将方程整理为标准一般形式 ax
2
+bx+c=0(a
≠
0),准确确定a、b、c(必须包含各项前面的正负符号)。
(3)
根的判别式
△
= b
2
-4ac,决定方程实数根的个数:
①
△
>0:方程有两个不相等的实数根;
②
△
=0:方程有两个相等的实数根;
③
△
<0:方程没有实数根。
(4)
代入规则:只有
③
△
≥
e0时,才能将a、b、c代入公式
计算方程的根。
4.
因式分解法(考试优先选用,计算最简)
(1)
原理:若两个因式的乘积为0,则至少其中一个因式的值为0,即AB=0 \iff A=0或B=0。
(2)
解题四步
①
移项:把所有项移到方程左边,保证方程右侧等于0;
②
分解:将左侧二次多项式因式分解为两个一次因式相乘的形式;
③
拆分:令两个一次因式分别等于0,得到两个一元一次方程;
④
求解:解两个一次方程,所得解即为原一元二次方程的根。
(3)
常用因式分解手段:提公因式法、平方差公式、完全平方公式、十字相乘法。
(4)
易错提醒:方程两侧存在相同含未知数因式时,不能直接约去,否则会丢失其中一个根。
(三)
解法选择策略(应试技巧)
1.形如完全平方等于常数的式子:优先直接开平方法;
2.方程容易因式分解(可提公因式、符合乘法公式):优先因式分解法,计算最快;
3.不易分解、题目无特殊要求:选用公式法;
4.题目明确要求使用配方法、需要求代数式最值:必须使用配方法。
优先级:因式分解法 > 直接开平方法 > 公式法 > 配方法。
(四)
易混易错辨析
1.用配方法时,只在方程左侧添加配方常数、右侧不加,等式不再成立,属于典型错误;
2.使用公式法时,未先化为一般式就直接带入数值,极易造成a、b、c取值错误;
3.开平方时只保留正号、丢掉负号,会漏掉方程的一个根;
4.判别式
△
<0时强行代入公式计算,此时方程不存在实数根;
5.配方法化二次项系数为1的步骤不可省略,否则无法正确配方。
)A卷·基础过关
(时间:60分钟 满分:120分)
一、选择题(共30分)
1.(2024秋·贵阳市南明区九上期末) 解方程(x+4)2=16,最简便的解法是( )
A. 因式分解法 B. 配方法 C. 直接开平方法 D. 公式法
【答案】:C
【解析】:方程为完全平方式等于非负数标准形式(x+m)2=n(n≥0),直接两边开平方即可求解,是直接开平方法的典型题型,其余方法步骤繁琐。
2.(2026·贵阳市观山湖区一模) 用配方法将x2-8x-1=0化成(x+a)2=b的形式,则a、b的值为( )
A.a=-4,b=17 B.a=4,b=15 C.a=-8,b=65 D.a=8,b=63
【答案】:A
【解析】:移项得x2-8x=1,两边加一次项系数一半平方42=16,x2-8x+16=1+16,即(x-4)2=17,对比(x+a)2=b得a=-4,b=17。
3.(2024秋·贵阳市花溪区期中) 一元二次方程2x2-5x+3=0的判别式△的值为( )
A.-1 B.1 C.49 D.-49
【答案】:B
【解析】:一元二次方程一般式ax2+bx+c=0,a=2,b=-5,c=3;△=b2-4ac=25-24=1。
4.(2026·贵阳市清镇市二模) 适合用因式分解法求解的方程是( )
A.x2-3x-5=0 B.3x2-2x+1=0 C.x2+5x=0 D.2x2+4x-1=0
【答案】:C
【解析】:C选项移项后x(x+5)=0,可直接提取公因式分解;A、D无法因式分解分解,适合公式法;B中△<0无实数根。
5.(2024秋·南明区期中) 配方法解方程x2+10x+m=0可化为(x+5)2=11,则m的值为( )
A.14 B.-14 C.36 D.-36
【答案】:B
【解析】:展开(x+5)2=11得x2+10x+25=11,整理x2+10x+14=0,对比原式m=-14。
6.(2024秋·乌当区期末) 方程x2-4x=0因式分解正确的是( )
A.x(x-4)=0 B.(x-2)2=0 C.x(x+4)=0 D.(x+2)(x-2)=0
【答案】:A
【解析】:提取公因式x,原式x(x-4)=0,是提公因式法解方程基础题型。
7.(2026·修文县一模) 方程x2-2x+3=0的根的情况是( )
A.两个不等实根 B.两个相等实根 C.无实数根 D.无法判断
【答案】:C
【解析】:△=(-2)2-4×1×3=4-12=-8<0,判别式小于0,方程没有实数根。
8.(2026·花溪区二模) 求根公式中,必须满足的前提条件是( )
A.a>0 B.b>0 C.△≥0 D.△>0
【答案】:C
【解析】:根号内代数式必须非负,只有△=b2-4ac≥0时,方程才有实数根,才能代入求根公式计算。
9.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.
10、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
二.填空题(共30分)
11.方程x2=2的根是 .
【答案】±
【解析】x2=2 解得:x=±.故答案为:±.
12.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.
13.将一元二次方程x2+8x﹣5=0化成(x+a)2=b(a,b为常数)的形式为 .
【答案】(x+4)2=21.
【解析】根据配方法将方程变形,即可求解.x2+8x﹣5=0,∴x2+8x+16=21,∴(x+4)2=21.故答案为:(x+4)2=21.
14.如果多项式A=x2+2xy+2y2﹣4y+2030,则A的最小值是 .
【答案】2026.
【解析】P=x2+2xy+2y2﹣4y+2030=x2+2xy+y2+y2﹣4y+4+2026=(x+y)2+(y﹣2)2+2026,
∵(x+y)2≥0,(y﹣2)2≥0,A的最小值是2026.故答案为:2026.
15.已知(a2+b2+3)•(a2+b2﹣3)=7,则a2+b2= .
【答案】4.
【解析】设a2+b2=x,则原方程化为(x+3)(x﹣3)=7,求出x=±4,再求出答案即可.
(a2+b2+3)•(a2+b2﹣3)=7,设a2+b2=x,则原方程化为:(x+3)(x﹣3)=7,x2﹣9=7,
x2=16,x=±4,∴a2+b2=±4,∵不论a、b为何值,a2+b2≥0,∴a2+b2=﹣4舍去,即a2+b2=4.
16.关于x的一元二次方程x2﹣3x﹣m=0没有实数根,写出一个符合条件的整数m的值为 .
【答案】﹣5(答案不唯一).
【解析】先根据根和=的判别式得出Δ=(﹣3)2﹣4×1×(﹣m)=9+4m<0,求出m<﹣,再找出一个符合的数即可.∵关于x的一元二次方程x2﹣3x﹣m=0没有实数根,∴Δ=(﹣3)2﹣4×1×(﹣m)=9+4m<0,∴m<﹣,取m=﹣5.故答案为:﹣5(答案不唯一).
17.(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。
18.(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。
19.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.
20.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.
三.解答题(共60分)
21.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.
22.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.
23.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.
24.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-.
25.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.
26.先阅读下面的例题,再解决问题:
例题:若m2+2mn+2n2﹣6n+9=0,求m和n的值.
解:∵m2+2mn+2n2﹣6n+9=0,
∴m2+2mn+n2+n2﹣6n+9=0,
∴(m+n)2+(n﹣3)2=0,
∴m+n=0,n﹣3=0,
∴n=3,m=﹣3.
问题:(1)若x2+2y2﹣2xy+4y+4=0,求x和y的值.
(2)试探究关于x、y的代数式5x2+y2﹣4xy﹣6x+2035是否有最小值?若存在,求出最小值及此时x、y的值;若不存在,说明理由.
解:(1)∵x2+2y2﹣2xy+4y+4=0,∴(x﹣y)2+(y+2)2=0,∴x﹣y=0,y+2=0,∴x=y=﹣2.
(2)原式=(4x2+4y2﹣4xy)+(x2﹣6x+9)+2026=(2x﹣y)2+(x﹣3)2+2026,∵(2x﹣y)2≥0,(x﹣3)2≥0,∴(2x﹣y)2+(x﹣3)2+2026≥2026,∴当2x﹣y=0,x﹣3=0时,即当x=3,y=6时,代数式5x2+y2﹣4xy﹣6x+2035有最小值2026.
27.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=-.
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:120分)
一.选择题(共30分)
1.(2026·贵阳市云岩区一模) 下列方程适合配方法求解的是( )
A.(x+1)2=7 B.x2-6x-4=0 C.x2-7x+12=0 D.2x2=3x
【答案】:B
【解析】:A直接开平;C、D因式分解;B无法因式分解,系数规整适合配方法,也可用公式法。
2.(2024秋·南明区期末) 若ax2+bx+c=0两根为x1、x2,因式分解可写成( )
A.(x-x1)(x-x2)=0 B.a(x-x1)(x-x2)=0 C.(x+x1)(x+x2)=0 D.a(x+x1)(x+x2)=0
【答案】:B
【解析】:二次项系数为a,两根式分解标准形式为a(x-x1)(x-x2)=0。
3.(2026·花溪区三模) 下列方程无实数根的是( )
A.x2-2x-1=0 B.2x2+3x-2=0 C.x2+4x+5=0 D.3x2=6x
【答案】:C
【解析】:C中△=16-20=-4<0,无实数根;其余△均大于0。
4.已知x=-2是关于x的一元二次方程(m+1)x2+m2x+2=0的解,则m的值是( )
A.﹣1 B.3 C.﹣1或3 D.﹣3或1
【答案】:B
【解析】:将代入方程得:,解得:或,时,方程为,不合题意,舍去,则.故选:B.
5.已知关于x的一元二次方程有一个根为m,记,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】:C
【解析】:∵关于x的一元二次方程有一个根为m∴∴∴
故选:C
6.已知有等腰三角形两边长为一元二次方程x2-3x+2=0的两根,则等腰三角形周长是( )
A.4 B.5 C.4或5 D.不能确定
【答案】:B
【解析】:x2-3x+2=0,(x-1)(x-2)=0,x-1=0,x-2=0,解得x1=1,x2=2.分为两种情况:
①三角形的三边长分别为1、1、2时,∵1+1=2,∴此时不符合三角形三边关系定理,不能组成三角形;②三角形的三边长分别为1、2、2时,此时符合三角形三边关系定理,能组成三角形,此等腰三角形的周长是1+2+2=5.故选:B.
7.满足(n2-n-1)n+2=1的整数n有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】:A
【解析】:①若n2-n-1=1,解得n1=2,n2=-1;②若n2-n-1=-1,n+2为偶数,解得n=0;③若n2-n-1≠0,n+2=0,解得n=-2.
8.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
9.若m和n是一元二次方程2(x﹣a)2=8的两个解,且m>n,则m﹣n的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】解关于x的方程,再求m﹣n即可.解一元二次方程2(x﹣a)2=8得,x1=2+a,x2=﹣2+a,∵m和n是一元二次方程2(x﹣a)2=8的两个解,且m>n,则m=2+a,n=﹣2+a,∴m﹣n=2+a﹣a+2=4,故选:B.
10.某数学兴趣小组四人以接龙的方式用配方法解一元二次方程,每人负责完成一个步骤,如图所示,老师看后,发现有一位同学所负责的步骤是错误的,则这位同学是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【解析】根据配方法解一元二次方程的步骤即可得出结果.x2﹣2x﹣8=0,x2﹣2x=8,
x2﹣2x+1=8+1,(x﹣1)2=9,∴x﹣1=±3解得:x1=4,x2=﹣2,由上可得,丁同学是错的,
二.填空题(共30分)
11.关于x的方程:(ax)2=1(a≠0)的根为 .
【答案】.
【解析】利用直接开平方法解得即可.(ax)2=1(a≠0),∴ax=±1.∴.故答案为:.
12.(2026·南明区三模) 5(x-2)2-20=0的根为________
【答案】:x1=4,x2=0
【解析】:整理(x-2)2=4,开方x-2=±2,解得两根。
13.(2024秋·花溪区期末) 2x2-7x+3=0因式分解形式为________
【答案】:(2x-1)(x-3)=0
【解析】:十字相乘:2x拆2x、x;常数拆-1、-3,交叉相乘和为-7x。
14.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.
15.已知(x2+y2+2)(x2+y2+4)=15,则x2+y2的值为 .
【答案】1.
【解析】设t=x2+y2(t≥0),则原方程可化为(t+2)(t+4)=15,再利用因式分解法解方程即可得到答案.设t=x2+y2(t≥0),则原方程可化为(t+2)(t+4)=15,整理得(t+7)(t﹣1)=0,解得t=﹣7(舍去)或t=1,∴x2+y2=1,故答案为:1.
16.如果多项式p=a2+4b2+2a+4b+2028,则p的最小值是 .
【答案】2026.
【解析】∵p=a2+4b2+2a+4b+2028=(a+1)2+(2b+1)2+2026≥2026,故答案为:2026.
17.利用因式分解法可以将一元二次方程x(x﹣2)+x﹣2=0转化为两个一元一次方程求解,这两个一元一次方程分别为_____.
【答案】x﹣2=0,x+1=0
【解析】:x(x﹣2)+x﹣2=0, x(x﹣2)+(x﹣2)=0,
(x﹣2)(x+1)=0,x﹣2=0,x+1=0.故答案为:x﹣2=0,x+1=0.
18.对方程进行配方,得,其中______.
【答案】
【解析】:由题意得:m=,故答案为:.
19.已知(b2-4c≥0),则 x2+bx+c的值为_________.
【答案】0
【解析】:∵,∴x为一元二次方程的一个根,∴,故答案为:0.
20、对于任意不相等的两个数a,b,定义一种运算※如下:a※b=a2-2ab,如x※1=1.。那么x的值为__________.
【答案】1+,或1-.
【解析】 ∵a※b=a2-2ab,∴x※1=x2-2x=1.∴x2-2x-1=0.∴x==1±.∴x1=1+,x2=1-.
三.解答题(共60分)
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.
23.在解一元二次方程时,发现有这样一种解法:
如:解方程x(x+8)=4
解:原方程可变形,得[(x+4)﹣4][(x+4)+4]=4
(x+4)2﹣42=4
(x+4)2=20
直接开平方,得x1=﹣4+2,x2=﹣4﹣2.
我们称这种解法为“平均数法”.
(1)下面是小明用“平均数法”解方程(x+2)(x+8)=40时写的解题过程:
解:原方程可变形,得[(x+a)﹣b][(x+a)+b]=40
(x+a)2﹣b2=40
(x+a)2=40+b2
直接开平方,得x1=c,x2=d.
上述解题过程中的a,b,c,d所表示的数分别是 , , , .
(2)请用“平均数法”解方程:(x﹣2)(x+6)=4.
解:(1)原方程可变形,得:[(x+5)﹣3][(x+5)+3]=40.
(x+5)2﹣32=40, (x+5)2=40+32.
直接开平方并整理,得.x1=2,x2=﹣12.
上述过程中的a、b、c、d表示的数分别为5、3、2、﹣12,
故答案为:5、3、2、﹣12;
(2)原方程可变形,得:[(x+2)﹣4][(x+2)+4]=4.
(x+2)2﹣42=4, (x+2)2=4+42. ∴x=﹣2±2, ∴x1=﹣2+2,x2=﹣2﹣2
24. 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
25.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.
26.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=-.
27.先阅读下面的内容,再解决问题,
已知m2+2m+n2﹣6n+10=0,求m,n的值.
解:等式可变形为(m2+2m+1)+(n2﹣6n+9)=0,即(m+1)2+(n﹣3)2=0,
因为(m+1)2≥0,(n﹣3)2≥0,所以m+1=0,n﹣3=0,所以m=﹣1,n=3.
像这样将代数式进行恒等变形,使代数式中出现完全平方式的方法叫做“配方法”.
请你利用配方法,解决下列问题:
(1)已知a,b分别是长方形ABCD的长、宽,且满足a2+b2﹣8a﹣6b+25=0,则长方形ABCD的面积为 .
(2)求代数式a2﹣10a+30的最小值,并求出此时a的值.
(3)请比较多项式2x2+x﹣3与x2+3x﹣7的大小,并说明理由.
解:(1)∵a2+b2﹣8a﹣6b+25=0,∴(a2﹣8a+16)+(b2﹣6b+9)=0,即(a﹣4)2+(b﹣3)2=0.∵(a﹣4)2≥0,(b﹣3)2≥0,∴a﹣4=0,b﹣3=0,解得:a=4,b=3,∴长方形ABCD的面积为4×3=12.故答案为:12;
(2)a2﹣10a+30=a2﹣10a+25+5=(a﹣5)2+5.∵(a﹣5)2≥0,∴(a﹣5)2+5≥5,∴代数式a2﹣10a+30的最小值为5,此时a﹣5=0,即a=5;
(3)(2x2+x﹣3)﹣(x2+3x﹣7)=2x2+x﹣3﹣x2﹣3x+7=x2﹣2x+1+3=(x﹣1)2+3.∵(x﹣1)2≥0,∴(x﹣1)2+3>0,∴(2x2+x﹣3)﹣(x2+3x﹣7)>0,∴2x2+x﹣3>x2+3x﹣7.
(
1
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数学臻选·2026-2027学年北师大版九年级数学上
《第二章一元二次方程第二节一元二次方程的解法》提优特训A·B卷
一.特训目标
(
1.抽象四种解法的适用方程结构特征,区分不同形式一元二次方程对应的最优解法;理解配方法本质是构造完全平方式实现降次,把握
“
二次方程转化为一元一次方程
”
的核心逻辑。
2.借助配方法严谨推导一元二次方程求根公式,推导判别式与实数根的对应关系;面对含参数方程,结合判别式分类讨论根的存在情况,锻炼严谨代数推理能力。
3.熟练规范运用直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法解方程,精准辨别a、b、c的符号;准确计算判别式,规避配方漏项、开平方遗漏正负号、符号混淆等运算错误。
4.结合代数式最值、几何面积等简单模型,利用配方法求最值;根据方程形式灵活择优选择解法,提升解题效率,形成规范的解方程解题模型。
)
二.知识梳理
(
(一)核心思想:降次转化
解一元二次方程的统一思路是降次,通过配方、开方、因式分解等手段,把一元二次方程转化为两个一元一次方程进行求解。
(二)
四种解法详细讲解
1
.
直接开平方法
(1)
适用方程结构
方程可整理成 x
2
=p 或 (mx+n)
2
=p 的形式,只有当 p
≥
0 时才有实数解;若p<0,不存在实数平方根,方程无实数根。
(2)
求解规则
若(mx+n)
2
=p(p
≥
0),则 mx+n=
±
,分别解两个一元一次方程得到两根。
2.
配方法(本节课重点)
(1)
定义:通过在方程两侧添加常数,将方程左侧配成完全平方式,再用直接开平方法求解。
(2)
标准解题步骤(针对ax
2
+bx+c=0,a
≠
0)
①
移项:将常数项移至方程右侧,保留二次项、一次项在左侧;
②
化1:方程左右同时除以二次项系数a,使二次项系数变为1;
③
配方:方程两边同时加上一次项系数一半的平方;
④
整理:左侧写成完全平方(x+m)^2,右侧合并常数;
⑤
开方:判断右侧常数正负,非负则开平方求解,负数则无实数根。
(3)
拓展用途
除解方程外,配方法可用于求二次多项式的最大/最小值,也是推导求根公式的理论基础。
3.
公式法(通用解法)
(1)
求根公式推导来源:由配方法对一元二次方程一般式推导得出。
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.
)
(
(2)
前提条件:先将方程整理为标准一般形式 ax
2
+bx+c=0(a
≠
0),准确确定a、b、c(必须包含各项前面的正负符号)。
(3)
根的判别式
△
= b
2
-4ac,决定方程实数根的个数:
①
△
>0:方程有两个不相等的实数根;
②
△
=0:方程有两个相等的实数根;
③
△
<0:方程没有实数根。
(4)
代入规则:只有
③
△
≥
e0时,才能将a、b、c代入公式
计算方程的根。
4.
因式分解法(考试优先选用,计算最简)
(1)
原理:若两个因式的乘积为0,则至少其中一个因式的值为0,即AB=0 \iff A=0或B=0。
(2)
解题四步
①
移项:把所有项移到方程左边,保证方程右侧等于0;
②
分解:将左侧二次多项式因式分解为两个一次因式相乘的形式;
③
拆分:令两个一次因式分别等于0,得到两个一元一次方程;
④
求解:解两个一次方程,所得解即为原一元二次方程的根。
(3)
常用因式分解手段:提公因式法、平方差公式、完全平方公式、十字相乘法。
(4)
易错提醒:方程两侧存在相同含未知数因式时,不能直接约去,否则会丢失其中一个根。
(三)
解法选择策略(应试技巧)
1.形如完全平方等于常数的式子:优先直接开平方法;
2.方程容易因式分解(可提公因式、符合乘法公式):优先因式分解法,计算最快;
3.不易分解、题目无特殊要求:选用公式法;
4.题目明确要求使用配方法、需要求代数式最值:必须使用配方法。
优先级:因式分解法 > 直接开平方法 > 公式法 > 配方法。
(四)
易混易错辨析
1.用配方法时,只在方程左侧添加配方常数、右侧不加,等式不再成立,属于典型错误;
2.使用公式法时,未先化为一般式就直接带入数值,极易造成a、b、c取值错误;
3.开平方时只保留正号、丢掉负号,会漏掉方程的一个根;
4.判别式
△
<0时强行代入公式计算,此时方程不存在实数根;
5.配方法化二次项系数为1的步骤不可省略,否则无法正确配方。
)A卷·基础过关
(时间:60分钟 满分:120分)
一、选择题(共30分)
1.(2024秋·贵阳市南明区九上期末) 解方程(x+4)2=16,最简便的解法是( )
A. 因式分解法 B. 配方法 C. 直接开平方法 D. 公式法
2.(2026·贵阳市观山湖区一模) 用配方法将x2-8x-1=0化成(x+a)2=b的形式,则a、b的值为( )
A.a=-4,b=17 B.a=4,b=15 C.a=-8,b=65 D.a=8,b=63
3.(2024秋·贵阳市花溪区期中) 一元二次方程2x2-5x+3=0的判别式△的值为( )
A.-1 B.1 C.49 D.-49
4.(2026·贵阳市清镇市二模) 适合用因式分解法求解的方程是( )
A.x2-3x-5=0 B.3x2-2x+1=0 C.x2+5x=0 D.2x2+4x-1=0
5.(2024秋·南明区期中) 配方法解方程x2+10x+m=0可化为(x+5)2=11,则m的值为( )
A.14 B.-14 C.36 D.-36
6.(2024秋·乌当区期末) 方程x2-4x=0因式分解正确的是( )
A.x(x-4)=0 B.(x-2)2=0 C.x(x+4)=0 D.(x+2)(x-2)=0
7.(2026·修文县一模) 方程x2-2x+3=0的根的情况是( )
A.两个不等实根 B.两个相等实根 C.无实数根 D.无法判断
8.(2026·花溪区二模) 求根公式中,必须满足的前提条件是( )
A.a>0 B.b>0 C.△≥0 D.△>0
9.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
10、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.
二.填空题(共30分)
11.方程x2=2的根是 .
12.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 .
13.将一元二次方程x2+8x﹣5=0化成(x+a)2=b(a,b为常数)的形式为 .
14.如果多项式A=x2+2xy+2y2﹣4y+2030,则A的最小值是 .
15.已知(a2+b2+3)•(a2+b2﹣3)=7,则a2+b2= .
16.关于x的一元二次方程x2﹣3x﹣m=0没有实数根,写出一个符合条件的整数m的值为 .
17.(2025·淮安淮阴期末)直接开平方解方程4x2=16,x1=__,x2=__。
18.(2024·南通通州期末)x2+8x+__=(x+__)2
19.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.
20.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).
三.解答题(共60分)
21.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.
22.用配方法解方程:
(1)x2+9=6x; (2)(x-1)(x-3)=8.
23.用因式分解法解下列方程
(1)4x2-(x-2)2=0 (2)(y+)2=4y+12
24.用公式法解下列方程:
(1)3x2-4x-1=0 (2)x(x-4)=2-8x.
25.求方程x2-5|x|+4=0的所有实数根的和.
26.先阅读下面的例题,再解决问题:
例题:若m2+2mn+2n2﹣6n+9=0,求m和n的值.
解:∵m2+2mn+2n2﹣6n+9=0,
∴m2+2mn+n2+n2﹣6n+9=0,
∴(m+n)2+(n﹣3)2=0,
∴m+n=0,n﹣3=0,
∴n=3,m=﹣3.
问题:(1)若x2+2y2﹣2xy+4y+4=0,求x和y的值.
(2)试探究关于x、y的代数式5x2+y2﹣4xy﹣6x+2035是否有最小值?若存在,求出最小值及此时x、y的值;若不存在,说明理由.
27.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.
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:120分)
一.选择题(共30分)
1.(2026·贵阳市云岩区一模) 下列方程适合配方法求解的是( )
A.(x+1)2=7 B.x2-6x-4=0 C.x2-7x+12=0 D.2x2=3x
2.(2024秋·南明区期末) 若ax2+bx+c=0两根为x1、x2,因式分解可写成( )
A.(x-x1)(x-x2)=0 B.a(x-x1)(x-x2)=0 C.(x+x1)(x+x2)=0 D.a(x+x1)(x+x2)=0
3.(2026·花溪区三模) 下列方程无实数根的是( )
A.x2-2x-1=0 B.2x2+3x-2=0 C.x2+4x+5=0 D.3x2=6x
4.已知x=-2是关于x的一元二次方程(m+1)x2+m2x+2=0的解,则m的值是( )
A.﹣1 B.3 C.﹣1或3 D.﹣3或1
5.已知关于x的一元二次方程有一个根为m,记,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
6.已知有等腰三角形两边长为一元二次方程x2-3x+2=0的两根,则等腰三角形周长是( )
A.4 B.5 C.4或5 D.不能确定
7.满足(n2-n-1)n+2=1的整数n有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
8.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
9.若m和n是一元二次方程2(x﹣a)2=8的两个解,且m>n,则m﹣n的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
10.某数学兴趣小组四人以接龙的方式用配方法解一元二次方程,每人负责完成一个步骤,如图所示,老师看后,发现有一位同学所负责的步骤是错误的,则这位同学是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
二.填空题(共30分)
11.关于x的方程:(ax)2=1(a≠0)的根为 .
12.(2026·南明区三模) 5(x-2)2-20=0的根为________
13.(2024秋·花溪区期末) 2x2-7x+3=0因式分解形式为________
14.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 .
15.已知(x2+y2+2)(x2+y2+4)=15,则x2+y2的值为 .
16.如果多项式p=a2+4b2+2a+4b+2028,则p的最小值是 .
17.利用因式分解法可以将一元二次方程x(x﹣2)+x﹣2=0转化为两个一元一次方程求解,这两个一元一次方程分别为_____.
18.对方程进行配方,得,其中______.
19.已知(b2-4c≥0),则 x2+bx+c的值为_________.
20、对于任意不相等的两个数a,b,定义一种运算※如下:a※b=a2-2ab,如x※1=1.。那么x的值为__________.
三.解答题(共60分)
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.
23.在解一元二次方程时,发现有这样一种解法:
如:解方程x(x+8)=4
解:原方程可变形,得[(x+4)﹣4][(x+4)+4]=4
(x+4)2﹣42=4
(x+4)2=20
直接开平方,得x1=﹣4+2,x2=﹣4﹣2.
我们称这种解法为“平均数法”.
(1)下面是小明用“平均数法”解方程(x+2)(x+8)=40时写的解题过程:
解:原方程可变形,得[(x+a)﹣b][(x+a)+b]=40
(x+a)2﹣b2=40
(x+a)2=40+b2
直接开平方,得x1=c,x2=d.
上述解题过程中的a,b,c,d所表示的数分别是 , , , .
(2)请用“平均数法”解方程:(x﹣2)(x+6)=4.
24. 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.
25.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.
26.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.
27.先阅读下面的内容,再解决问题,
已知m2+2m+n2﹣6n+10=0,求m,n的值.
解:等式可变形为(m2+2m+1)+(n2﹣6n+9)=0,即(m+1)2+(n﹣3)2=0,
因为(m+1)2≥0,(n﹣3)2≥0,所以m+1=0,n﹣3=0,所以m=﹣1,n=3.
像这样将代数式进行恒等变形,使代数式中出现完全平方式的方法叫做“配方法”.
请你利用配方法,解决下列问题:
(1)已知a,b分别是长方形ABCD的长、宽,且满足a2+b2﹣8a﹣6b+25=0,则长方形ABCD的面积为 .
(2)求代数式a2﹣10a+30的最小值,并求出此时a的值.
(3)请比较多项式2x2+x﹣3与x2+3x﹣7的大小,并说明理由.
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