21.2一元二次方程的解法 讲义 2026-2027学年华东师大版数学九年级上册
2026-09-13
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摘要:
本讲义聚焦初中数学一元二次方程的解法,系统梳理方程的解的意义、直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法及根的判别式、根与系数的关系等核心知识点,构建从基础概念到解法应用的完整学习支架。
资料以题型为纲,通过解题知识梳理、典例示范与变式训练结合,培养学生抽象能力(如根的意义理解)、运算能力(如配方法步骤掌握)和模型意识(如根与系数关系应用)。课中辅助教师分层教学,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第21章
21.2 一元二次方程的解法
内 容 导 航
题型1 一元二次方程的解
题型2 解一元二次方程-直接开平方法
题型3 解一元二次方程-配方法
题型4 解一元二次方程-公式法
题型5 解一元二次方程-因式分解法
题型6 根的判别式
题型7 根与系数的关系
考 点 演 练
题型1 一元二次方程的解
解|题|知|识
(1)一元二次方程的解(根)的意义:
能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.又因为只含有一个未知数的方程的解也叫做这个方程的根,所以,一元二次方程的解也称为一元二次方程的根.
(2)一元二次方程一定有两个解,但不一定有两个实数解.这x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两实数根,则下列两等式成立,并可利用这两个等式求解未知量.
ax12+bx1+c=0(a≠0),ax22+bx2+c=0(a≠0).
【典例1】若x=2027是关于x的方程ax2+bx+1=0的一个根,则关于x的方程a(x+2)2+bx+2b=﹣1必有一个根为( )
A.2023 B.2024 C.2025 D.2027
【变式1】若x=m是方程x2+x﹣4=0的根,则m2+m+2025的值为( )
A.2025 B.2027 C.2029 D.2030
【变式2】若关于x的一元二次方程ax2+bx﹣4=0的一个根是x=1,则代数式2025﹣a﹣b的值为( )
A.﹣2021 B.2021 C.2022 D.2029
【变式3】根据下列表格的对应值:
x
1
1.1
1.2
1.3
x2+12x﹣15
﹣2
﹣0.59
0.84
2.29
由此可判断方程x2+12x﹣15=0必有一个根满足( )
A.1<x<1.1 B.1.1<x<1.2 C.1.2<x<1.3 D.x>1.3
题型2 解一元二次方程-直接开平方法
解|题|知|识
形如x2=p或(nx+m)2=p(p≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.
如果方程化成x2=p的形式,那么可得x=±;
如果方程能化成(nx+m)2=p(p≥0)的形式,那么nx+m=±.
注意:①等号左边是一个数的平方的形式而等号右边是一个非负数.
②降次的实质是由一个二次方程转化为两个一元一次方程.
③方法是根据平方根的意义开平方.
【典例1】方程x2=4的解是( )
A.x1=x2=2 B.x1=﹣1,x2=1
C.x1=﹣4,x2=4 D.x1=﹣2,x2=2
【变式1】若一元二次方程(x+6)2=64可转化为两个一元一次方程,其中一个一元一次方程是x+6=8,则另一个一元一次方程是( )
A.x﹣6=﹣8 B.x﹣6=8 C.x+6=8 D.x+6=﹣8
【变式2】关于x的方程a(x+m)2+b=0的解是x1=﹣2,x2=1(a,m,b均为常数,a≠0),则方程a(x﹣m+2)2+b=0的解是( )
A.x1=0,x2=﹣3 B.x1=0,x2=3
C.x1=﹣4,x2=﹣1 D.无法求解
【变式3】若方程(x﹣1)2=m+1有解,则m的取值范围是( )
A.m≤﹣1 B.m≥﹣1
C.m为任意实数 D.m>0
题型3 解一元二次方程-配方法
解|题|知|识
(1)将一元二次方程配成(x+m)2=n的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法.
(2)用配方法解一元二次方程的步骤:
①把原方程化为ax2+bx+c=0(a≠0)的形式;
②方程两边同除以二次项系数,使二次项系数为1,并把常数项移到方程右边;
③方程两边同时加上一次项系数一半的平方;
④把左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数;
⑤如果右边是非负数,就可以进一步通过直接开平方法来求出它的解,如果右边是一个负数,则判定此方程无实数解.
【典例1】用配方法解一元二次方程x2﹣6x+3=0时,下列变形正确的是( )
A.(x﹣3)2=3 B.(x﹣3)2=6 C.(x+3)2=6 D.(x﹣3)2=12
【变式1】一元二次方程x2﹣4x+3=0经过配方变形为(x﹣2)2=k,则k的值是( )
A.﹣3 B.﹣7 C.1 D.7
【变式2】用配方法解一元二次方程时,需将方程配方化成(x+m)2=n的形式,一元二次方程x2﹣3x+1=0用配方法解时化成该形式是 .
题型4 解一元二次方程-公式法
解|题|知|识
(1)把x(b2﹣4ac≥0)叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式.
(2)用求根公式解一元二次方程的方法是公式法.
(3)用公式法解一元二次方程的一般步骤为:
①把方程化成一般形式,进而确定a,b,c的值(注意符号);
②求出b2﹣4ac的值(若b2﹣4ac<0,方程无实数根);
③在b2﹣4ac≥0的前提下,把a、b、c的值代入公式进行计算求出方程的根.
注意:用公式法解一元二次方程的前提条件有两个:①a≠0;②b2﹣4ac≥0.
【典例1】若x是某个一元二次方程的根,则这个一元二次方程可以是( )
A.3x2+2x﹣1=0 B.2x2+4x﹣1=0
C.﹣x2﹣2x+3=0 D.3x2﹣2x﹣1=0
【变式1】定义[x]表示不超过实数x的最大整数,如[1.4]=1,[﹣1.2]=﹣2,[﹣3]=﹣3,则方程2[x]=x2的解为( )
A.0或 B.0或2 C.2或 D.0或或2
【变式2】若是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,则a+b+c=( )
A.﹣2 B.4 C.2 D.0
【变式3】(1)计算:;
(2)已知关于x的方程(k﹣1)x2+2kx﹣1=0.请为k取一个正整数值,使得该方程是一元二次方程,并解这个方程.
题型5 解一元二次方程-因式分解法
解|题|知|识
(1)因式分解法解一元二次方程的意义
因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.
因式分解法就是先把方程的右边化为0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,那么这两个因式的值就都有可能为0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题了(数学转化思想).
(2)因式分解法解一元二次方程的一般步骤:
①移项,使方程的右边化为零;②将方程的左边分解为两个一次因式的乘积;③令每个因式分别为零,得到两个一元一次方程;④解这两个一元一次方程,它们的解就都是原方程的解.
【典例1】如图,根据小明与DeepSeek的对话,DeepSeek在深度思考后,给出的答案是( )
A.1 B.2 C.﹣2 D.2或﹣2
【变式1】一元二次方程x(x﹣2)=0的解是( )
A.x1=x2=0 B.x1=0,x2=2 C.x1=x2=2 D.x1=1,x2=2
【变式2】定义一种新运算:a※,例:2※(﹣1)=22﹣(﹣1)=5.若x※(﹣2x+1)=2,则x的值为 .
题型6 根的判别式
解|题|知|识
利用一元二次方程根的判别式(△=b2﹣4ac)判断方程的根的情况.
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:
①当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;
②当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;
③当△<0时,方程无实数根.
上面的结论反过来也成立.
【典例1】关于x的一元二次方程x2+2x+a=0(a<0)根的情况是( )
A.没有实数根
B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根
D.不能确定
【变式1】关于x的一元二次方程kx2+4x﹣2=0有实数根,则k的取值范围是( )
A.k≥﹣2 B.k>﹣2且k≠0 C.k≥﹣2且k≠0 D.k≤﹣2
【变式2】关于x的一元二次方程(a﹣5)x2﹣4x﹣1=0有实数根,则a满足( )
A.a≥1 B.a>1且a≠5 C.a≥1且a≠5 D.a≠5
【变式3】在平面直角坐标系中,若直线y=kx+1不经过第四象限,则关于x的方程x2+x﹣k=0的实数根的情况为( )
A.无解 B.两个不相等的实数根
C.“两个相等的实数根 D.无法确定
题型7 根与系数的关系
解|题|知|识
(1)若二次项系数为1,常用以下关系:x1,x2是方程x2+px+q=0的两根时,x1+x2=﹣p,x1x2=q,反过来可得p=﹣(x1+x2),q=x1x2,前者是已知系数确定根的相关问题,后者是已知两根确定方程中未知系数.
(2)若二次项系数不为1,则常用以下关系:x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2,x1x2,反过来也成立,即(x1+x2),x1x2.
(3)常用根与系数的关系解决以下问题:
①不解方程,判断两个数是不是一元二次方程的两个根.②已知方程及方程的一个根,求另一个根及未知数.③不解方程求关于根的式子的值,如求,x12+x22等等.④判断两根的符号.⑤求作新方程.⑥由给出的两根满足的条件,确定字母的取值.这类问题比较综合,解题时除了利用根与系数的关系,同时还要考虑a≠0,△≥0这两个前提条件.
【典例1】已知x1,x2是一元二次方程x2﹣x﹣2=0的两个根,则的值是( )
A.1 B. C.﹣1 D.
【变式1】若x1,x2是方程x2+2x﹣3=0的两个实数根,则x1•的值为( )
A.3或﹣9 B.﹣3或9 C.3或﹣6 D.﹣3或6
【变式2】若m,n是关于x的方程2x2﹣4x﹣3=0的两个实数根,则mn的值为( )
A.﹣3 B.3 C. D.
【变式3】已知关于x的一元二次方程(k﹣2)x2+2(k+1)x+k﹣1=0有两个实数根,下列说法正确的是( )
A.k的取值范围是且k≠2
B.当k=3时,方程的两根之和为﹣4
C.若方程有一个根为﹣1,则k=4
D.当k=3时,方程的两根之积为﹣4
过 关 验 收
1.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0的一个解是x=1,则代数式2023﹣2b﹣2a的值为( )
A.2023 B.﹣2023 C.2024 D.2025
2.已知关于x的方程ax2+bx+c=0的解是x1=﹣1,x2=2(a,b,c均为常数,且a≠0),那么方程a(2x+3)2+b(2x+3)+c=0的解是( )
A. B.
C. D.无法求解
3.若4a+2b+c=0,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)必有一根为( )
A.﹣2 B.0 C.2 D.﹣2或2
4.已知a是方程x2﹣2026x+1=0的一个根,则 .
5.已知m是方程x2﹣x﹣2=0的根,求代数式 m(m﹣1)+5 的值.
6.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的边长,易知,这时我们把关于x的形如的一元二次方程称为“勾系一元二次方程”.请解决下列问题:
(1)试判断方程是不是“勾系一元二次方程”;
(2)求关于x的“勾系一元二次方程”的实数根;
(3)若x=﹣1是“勾系一元二次方程”的一个根,且四边形ACDE的周长是12,求△ABC面积.
7.已知.
(1)求m,n的值.
(2)若关于x的一元二次方程mx2+bx+n=0有一个根是1,求b的值.
8.已知一元二次方程(x﹣3)2=1的两个解恰好分别是等腰△ABC的底边长和腰长,则△ABC的周长为( )
A.10 B.10或8 C.9 D.8
9.一元二次方程3x2=27的解是( )
A.x=3 B.x=﹣3
C.x1=﹣3,x2=3 D.
10.小明在解方程x2﹣5x=1时出现了错误,解答过程如下:
∵a=1,b=﹣5,c=1,(第一步)
∴b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×1×1=21(第二步)
∴x(第三步)
∴x1,x2(第四步)
(1)小明解答过程是从第 步开始出错的,其错误原因是 .
(2)写出此题正确的解答过程.
11.若关于x的一元二次方程x2+2x+kb+1=0有两个不相等的实数根,则一次函数y=kx+b的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
12.对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),下列说法:
①若a+b+c=0,则b2﹣4ac≥0;
②若方程ax2+c=0有两个不相等的实根,则方程ax2+bx+c=0必有两个不相等的实根;
③若c是方程ax2+bx+c=0的一个根,则一定有ac+b+1=0成立;
④若x0是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,则
⑤存在实数m、n(m≠n),使得am2+bm+c=an2+bn+c;
其中正确的( )
A.只有①②④ B.只有①②④⑤ C.①②③④⑤ D.只有①②③
13.若a,b是一元二次方程x2+x﹣2026=0的两个实数根,则a+b﹣ab的值为( )
A.2023 B.2024 C.2025 D.2026
14.已知关于x的一元二次方程x2﹣4x﹣2m+5=0有两个实数根x1,x2,且满足,则m=( )
A.﹣3或1 B.1 C.3或﹣1 D.﹣1
15.关于x的方程(x﹣1)(x+2)=ρ2(ρ为常数)有根的情况下,下列结论中正确的是( )
A.两个正根 B.两个负根
C.一个正根,一个负根 D.无实数根
16.若方程x2+5x﹣4=0的两根为x1和x2,则x1+x2﹣x1x2的值为( )
A.﹣1 B.1 C.﹣9 D.9
17.已知关于x的一元二次方程x2+(4m+1)x+2m﹣1=0.
(1)求证:不论m任何实数,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两根为x1,x2且满足,求m的值.
18.若x1、x2是一元二次方程2x2﹣3x﹣1=0的两个根,求下列代数式的值.
(1);
(2);
(3);
.
19.已知关于x的一元二次方程x2+(m+3)x+m+1=0.
(1)求证:无论m取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若x1,x2是方程的两根,且,求m的值.
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第21章
21.2 一元二次方程的解法
内 容 导 航
题型1 一元二次方程的解
题型2 解一元二次方程-直接开平方法
题型3 解一元二次方程-配方法
题型4 解一元二次方程-公式法
题型5 解一元二次方程-因式分解法
题型6 根的判别式
题型7 根与系数的关系
考 点 演 练
题型1 一元二次方程的解
解|题|知|识
(1)一元二次方程的解(根)的意义:
能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.又因为只含有一个未知数的方程的解也叫做这个方程的根,所以,一元二次方程的解也称为一元二次方程的根.
(2)一元二次方程一定有两个解,但不一定有两个实数解.这x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两实数根,则下列两等式成立,并可利用这两个等式求解未知量.
ax12+bx1+c=0(a≠0),ax22+bx2+c=0(a≠0).
【典例1】若x=2027是关于x的方程ax2+bx+1=0的一个根,则关于x的方程a(x+2)2+bx+2b=﹣1必有一个根为( )
A.2023 B.2024 C.2025 D.2027
【答案】C
【解答】解:方程变形为a(x+2)2+b(x+2)+1=0,
∵x=2027是关于x的方程ax2+bx+1=0的一个根,
∴x+2=2027是关于(x+2)的方程a(x+2)2+b(x+2)+1=0的一个根,
此时x=2025,
即关于x的方程a(x+2)2+bx+2b=﹣1必有一个根为2025.
故选:C.
【变式1】若x=m是方程x2+x﹣4=0的根,则m2+m+2025的值为( )
A.2025 B.2027 C.2029 D.2030
【答案】C
【解答】解:∵x=m是方程x2+x﹣4=0的根,
∴m2+m﹣4=0,
∴m2+m=4,
∴m2+m+2025=4+2025=2029,
故选:C.
【变式2】若关于x的一元二次方程ax2+bx﹣4=0的一个根是x=1,则代数式2025﹣a﹣b的值为( )
A.﹣2021 B.2021 C.2022 D.2029
【答案】B
【解答】解:将x=1代入方程得a×12+b×1﹣4=0,
∴a+b=4,
∴2025﹣a﹣b=2025﹣4=2021,
故选:B.
【变式3】根据下列表格的对应值:
x
1
1.1
1.2
1.3
x2+12x﹣15
﹣2
﹣0.59
0.84
2.29
由此可判断方程x2+12x﹣15=0必有一个根满足( )
A.1<x<1.1 B.1.1<x<1.2 C.1.2<x<1.3 D.x>1.3
【答案】B
【解答】解:∵x=1.1时,x2+12x﹣15=﹣0.59<0,
x=1.2时,x2+12x﹣15=0.84>0,
∴1.1<x<1.2时,x2+12x﹣15=0,
即方程x2+12x﹣15=0必有一个解x满足1.1<x<1.2,
故选:B.
题型2 解一元二次方程-直接开平方法
解|题|知|识
形如x2=p或(nx+m)2=p(p≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.
如果方程化成x2=p的形式,那么可得x=±;
如果方程能化成(nx+m)2=p(p≥0)的形式,那么nx+m=±.
注意:①等号左边是一个数的平方的形式而等号右边是一个非负数.
②降次的实质是由一个二次方程转化为两个一元一次方程.
③方法是根据平方根的意义开平方.
【典例1】方程x2=4的解是( )
A.x1=x2=2 B.x1=﹣1,x2=1
C.x1=﹣4,x2=4 D.x1=﹣2,x2=2
【答案】D
【解答】解:方程x2=4的解是:x1=﹣2,x2=2,
故选:D.
【变式1】若一元二次方程(x+6)2=64可转化为两个一元一次方程,其中一个一元一次方程是x+6=8,则另一个一元一次方程是( )
A.x﹣6=﹣8 B.x﹣6=8 C.x+6=8 D.x+6=﹣8
【答案】D
【解答】解:∵(x+6)2=64,
∴x+6=8或x+6=﹣8,
故选:D.
【变式2】关于x的方程a(x+m)2+b=0的解是x1=﹣2,x2=1(a,m,b均为常数,a≠0),则方程a(x﹣m+2)2+b=0的解是( )
A.x1=0,x2=﹣3 B.x1=0,x2=3
C.x1=﹣4,x2=﹣1 D.无法求解
【答案】A
【解答】解:把方程a(x﹣m+2)2+b=0变形为a[(﹣x﹣2)+m]2+b=0,
则方程a(x﹣m+2)2+b=0看作关于(﹣x﹣2)的一元二次方程,
∵a(x+m)2+b=0的解是x1=﹣2,x2=1,
∴﹣x﹣2=﹣2或﹣x﹣2=1,
解得x1=0,x2=﹣3,
即方程a(x﹣m+2)2+b=0的解是x1=0,x2=﹣3.
故选:A.
【变式3】若方程(x﹣1)2=m+1有解,则m的取值范围是( )
A.m≤﹣1 B.m≥﹣1
C.m为任意实数 D.m>0
【答案】B
【解答】解:∵关于x的方程(x﹣1)2=m+1有解,
∴m+1≥0,
∴m≥﹣1.
故选:B.
题型3 解一元二次方程-配方法
解|题|知|识
(1)将一元二次方程配成(x+m)2=n的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法.
(2)用配方法解一元二次方程的步骤:
①把原方程化为ax2+bx+c=0(a≠0)的形式;
②方程两边同除以二次项系数,使二次项系数为1,并把常数项移到方程右边;
③方程两边同时加上一次项系数一半的平方;
④把左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数;
⑤如果右边是非负数,就可以进一步通过直接开平方法来求出它的解,如果右边是一个负数,则判定此方程无实数解.
【典例1】用配方法解一元二次方程x2﹣6x+3=0时,下列变形正确的是( )
A.(x﹣3)2=3 B.(x﹣3)2=6 C.(x+3)2=6 D.(x﹣3)2=12
【答案】B
【解答】解:x2﹣6x+3=0,
x2﹣6x=﹣3,
x2﹣6x+9=﹣3+9,
(x﹣3)2=6,
故选:B.
【变式1】一元二次方程x2﹣4x+3=0经过配方变形为(x﹣2)2=k,则k的值是( )
A.﹣3 B.﹣7 C.1 D.7
【答案】C
【解答】解:x2﹣4x+3=0,
x2﹣4x=﹣3,
x2﹣4x+4=﹣3+4,
(x﹣2)2=1,
∴k=1,
故选:C.
【变式2】用配方法解一元二次方程时,需将方程配方化成(x+m)2=n的形式,一元二次方程x2﹣3x+1=0用配方法解时化成该形式是 (x)2 .
【答案】(x)2.
【解答】解:∵x2﹣3x+1=0
∴x2﹣3x=﹣1,
∴x2﹣3x1,
∴(x)2,
故答案为:(x)2.
题型4 解一元二次方程-公式法
解|题|知|识
(1)把x(b2﹣4ac≥0)叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式.
(2)用求根公式解一元二次方程的方法是公式法.
(3)用公式法解一元二次方程的一般步骤为:
①把方程化成一般形式,进而确定a,b,c的值(注意符号);
②求出b2﹣4ac的值(若b2﹣4ac<0,方程无实数根);
③在b2﹣4ac≥0的前提下,把a、b、c的值代入公式进行计算求出方程的根.
注意:用公式法解一元二次方程的前提条件有两个:①a≠0;②b2﹣4ac≥0.
【典例1】若x是某个一元二次方程的根,则这个一元二次方程可以是( )
A.3x2+2x﹣1=0 B.2x2+4x﹣1=0
C.﹣x2﹣2x+3=0 D.3x2﹣2x﹣1=0
【答案】D
【解答】解:∵x是某个一元二次方程的根,
∴此一元二次方程二次项系数a=3,一次项系数b=﹣2,常数项c=﹣1,
∴这个一元二次方程可以是3x2﹣2x﹣1=0,
故选:D.
【变式1】定义[x]表示不超过实数x的最大整数,如[1.4]=1,[﹣1.2]=﹣2,[﹣3]=﹣3,则方程2[x]=x2的解为( )
A.0或 B.0或2 C.2或 D.0或或2
【答案】D
【解答】解:当x≥0时,
∵[x]≤x,2[x]=x2,
∴[x]x2,
∴x2≤x,
∴0≤x≤2;
①0≤x<1时,x2=0,解得x=0;
②1≤x<2时,x2=2,解得x或x(舍);
③x=2时,[x]=2,2[x]=x2;
当x<0时,
∵[x]≤x,2[x]=x2,
∴[x]x2,
∴x2≤x,
∴0≤x≤2与x<0矛盾;
综上所述:方程的解为x=0或x=2或x,
故选:D.
【变式2】若是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,则a+b+c=( )
A.﹣2 B.4 C.2 D.0
【答案】D
【解答】解:由题意,a=3,b=﹣2,c=﹣1,
∴a+b+c=3﹣2﹣1=0,
故选:D.
【变式3】(1)计算:;
(2)已知关于x的方程(k﹣1)x2+2kx﹣1=0.请为k取一个正整数值,使得该方程是一元二次方程,并解这个方程.
【答案】(1)0;
(2)k=2,(答案不唯一).
【解答】解:(1)原式=2+1﹣3=0.
(2)取k=2,
此时方程为x2+4x﹣1=0,
则Δ=42﹣4×1×(﹣1)=20>0,
所以x,
所以(答案不唯一).
题型5 解一元二次方程-因式分解法
解|题|知|识
(1)因式分解法解一元二次方程的意义
因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.
因式分解法就是先把方程的右边化为0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,那么这两个因式的值就都有可能为0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题了(数学转化思想).
(2)因式分解法解一元二次方程的一般步骤:
①移项,使方程的右边化为零;②将方程的左边分解为两个一次因式的乘积;③令每个因式分别为零,得到两个一元一次方程;④解这两个一元一次方程,它们的解就都是原方程的解.
【典例1】如图,根据小明与DeepSeek的对话,DeepSeek在深度思考后,给出的答案是( )
A.1 B.2 C.﹣2 D.2或﹣2
【答案】B
【解答】解:设这个数为x,
则x2﹣3x+4=x,
x2﹣4x+4=0,
(x﹣2)2=0,
所以x1=x2=2,
则这个数为2.
故选:B.
【变式1】一元二次方程x(x﹣2)=0的解是( )
A.x1=x2=0 B.x1=0,x2=2 C.x1=x2=2 D.x1=1,x2=2
【答案】B
【解答】解:x(x﹣2)=0,
可得x=0或x﹣2=0,
解得:x1=0,x2=2.
故选:B.
【变式2】定义一种新运算:a※,例:2※(﹣1)=22﹣(﹣1)=5.若x※(﹣2x+1)=2,则x的值为 1或 .
【答案】1或.
【解答】解:当x≥﹣2x+1,即时,
根据新运算得:x2﹣(﹣2x+1)=2,
解得x1=1,x2=﹣3(不合,舍去);
当x<﹣2x+1,即时,
根据新运算得:4x+(﹣2x+1)2=2,
解得,(不合,舍去);
综上所述,x的值为1或,
故答案为:1或.
题型6 根的判别式
解|题|知|识
利用一元二次方程根的判别式(△=b2﹣4ac)判断方程的根的情况.
一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:
①当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;
②当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;
③当△<0时,方程无实数根.
上面的结论反过来也成立.
【典例1】关于x的一元二次方程x2+2x+a=0(a<0)根的情况是( )
A.没有实数根
B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根
D.不能确定
【答案】C
【解答】解:Δ=22﹣4×1×a=4﹣4a.
∵a<0,
∴﹣4a>0,
∴4﹣4a>0,即Δ>0,
∴关于x的一元二次方程x2+2x+a=0(a<0)有两个不相等的实数根.
故选:C.
【变式1】关于x的一元二次方程kx2+4x﹣2=0有实数根,则k的取值范围是( )
A.k≥﹣2 B.k>﹣2且k≠0 C.k≥﹣2且k≠0 D.k≤﹣2
【答案】C
【解答】解:根据题意得k≠0且Δ=42﹣4k×(﹣2)≥0,
解得k≥﹣2且k≠0.
故选:C.
【变式2】关于x的一元二次方程(a﹣5)x2﹣4x﹣1=0有实数根,则a满足( )
A.a≥1 B.a>1且a≠5 C.a≥1且a≠5 D.a≠5
【答案】C
【解答】解:由已知得:,
解得:a≥1且a≠5.
故选:C.
【变式3】在平面直角坐标系中,若直线y=kx+1不经过第四象限,则关于x的方程x2+x﹣k=0的实数根的情况为( )
A.无解 B.两个不相等的实数根
C.“两个相等的实数根 D.无法确定
【答案】B
【解答】解:∵直线y=x+k不经过第四象限,
∴k≥0,
∵关于x的方程x2+x﹣k=0,
∴Δ=12+4k>0,
∴关于x的方程x2+x﹣k=0有两个不相等的实数根.
故选:B.
题型7 根与系数的关系
解|题|知|识
(1)若二次项系数为1,常用以下关系:x1,x2是方程x2+px+q=0的两根时,x1+x2=﹣p,x1x2=q,反过来可得p=﹣(x1+x2),q=x1x2,前者是已知系数确定根的相关问题,后者是已知两根确定方程中未知系数.
(2)若二次项系数不为1,则常用以下关系:x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2,x1x2,反过来也成立,即(x1+x2),x1x2.
(3)常用根与系数的关系解决以下问题:
①不解方程,判断两个数是不是一元二次方程的两个根.②已知方程及方程的一个根,求另一个根及未知数.③不解方程求关于根的式子的值,如求,x12+x22等等.④判断两根的符号.⑤求作新方程.⑥由给出的两根满足的条件,确定字母的取值.这类问题比较综合,解题时除了利用根与系数的关系,同时还要考虑a≠0,△≥0这两个前提条件.
【典例1】已知x1,x2是一元二次方程x2﹣x﹣2=0的两个根,则的值是( )
A.1 B. C.﹣1 D.
【答案】D
【解答】解:根据题意得x1+x2=1,x1x2=﹣2,
则.
故选:D.
【变式1】若x1,x2是方程x2+2x﹣3=0的两个实数根,则x1•的值为( )
A.3或﹣9 B.﹣3或9 C.3或﹣6 D.﹣3或6
【答案】B
【解答】解:解方程x2+2x﹣3=0得,x1=﹣3,x2=1或x1=1,x2=﹣3,
∴x1•3×12=﹣3或x1•的=1×(﹣3)2=9,
故选:B.
【变式2】若m,n是关于x的方程2x2﹣4x﹣3=0的两个实数根,则mn的值为( )
A.﹣3 B.3 C. D.
【答案】C
【解答】解:由题知,
因为m,n是关于x的方程2x2﹣4x﹣3=0的两个实数根,
则根据一元二次方程根与系数的关系得,
.
故选:C.
【变式3】已知关于x的一元二次方程(k﹣2)x2+2(k+1)x+k﹣1=0有两个实数根,下列说法正确的是( )
A.k的取值范围是且k≠2
B.当k=3时,方程的两根之和为﹣4
C.若方程有一个根为﹣1,则k=4
D.当k=3时,方程的两根之积为﹣4
【答案】A
【解答】解:由条件可知k﹣2≠0,即k≠2.
判别式Δ=[2(k+1)]2﹣4(k﹣2)(k﹣1)=4(k+1)2﹣4(k﹣2)(k﹣1)=4(5k﹣1).
∵有两个实数根,
∴Δ≥0,即 4(5k﹣1)≥0,
∴5k﹣1≥0,即 且 k≠2.
A正确,符合题意;
B:当 k=3 时,方程x2+8x+2=0,方程的两根之和为﹣8≠﹣4,选项错误,不符合题意;
C:代入 x=﹣1,得 (k﹣2)×(﹣1)2+2(k+1)×(﹣1)+(k﹣1)=k﹣2﹣2k﹣2+k﹣1=﹣5<0,关于k的方程无解,选项错误,不符合题意;
D:当 k=3 时,方程x2+8x+2=0,两根之积为 2≠﹣4,选项错误,不符合题意;
故选:A.
过 关 验 收
1.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0的一个解是x=1,则代数式2023﹣2b﹣2a的值为( )
A.2023 B.﹣2023 C.2024 D.2025
【答案】D
【解答】解:由题意知,a+b+1=0,
∴a+b=﹣1,
∴2023﹣2b﹣2a
=2023﹣2(a+b)
=2025.
故选:D.
2.已知关于x的方程ax2+bx+c=0的解是x1=﹣1,x2=2(a,b,c均为常数,且a≠0),那么方程a(2x+3)2+b(2x+3)+c=0的解是( )
A. B.
C. D.无法求解
【答案】B
【解答】解:∵x1=﹣1,x2=2是方程ax2+bx+c=0的解,
∴令2x+3=x1,2x+3=x2,满足方程ax2+bx+c=0,即a(2x+3)2+b(2x+3)+c=0.
∴2x+3=﹣1,2x+3=2,
∴方程a(2x+3)2+b(2x+3)+c=0的解是,x2=﹣2,
故选:B.
3.若4a+2b+c=0,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)必有一根为( )
A.﹣2 B.0 C.2 D.﹣2或2
【答案】C
【解答】解:把x=2代入关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0得4a+2b+c=0,
所以若4a+2b+c=0,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)必有一根为2.
故选:C.
4.已知a是方程x2﹣2026x+1=0的一个根,则 2025 .
【答案】2025.
【解答】解:∵a是方程x2﹣2026x+1=0的一个根,
∴a2﹣2026a+1=0,
∴a2=2026a﹣1,
则
=2025,
故答案为:2025.
5.已知m是方程x2﹣x﹣2=0的根,求代数式 m(m﹣1)+5 的值.
【答案】7.
【解答】解:∵m是方程x2﹣x﹣2=0的根,
∴m2﹣m﹣2=0,
∴m2﹣m=2,
∴m(m﹣1)+5
=m2﹣m+5
=2+5
=7.
6.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的边长,易知,这时我们把关于x的形如的一元二次方程称为“勾系一元二次方程”.请解决下列问题:
(1)试判断方程是不是“勾系一元二次方程”;
(2)求关于x的“勾系一元二次方程”的实数根;
(3)若x=﹣1是“勾系一元二次方程”的一个根,且四边形ACDE的周长是12,求△ABC面积.
【答案】(1)是;
(2);
(3)2.
【解答】解:(1)根据题意得:,,
∴,
∴,
∴方程是“勾系一元二次方程”;
(2),
∴2c2﹣4ab=2(a2+b2)﹣4ab=2(a﹣b)2≥0,
∴;
(3)当x=﹣1时,有,即,
由条件可知,即,
∴,
∴,
∴a2+b2=c2=8,a+b=4,
∵(a+b)2=a2+b2+2ab,
∴42=8+2ab,
∴ab=4,
∴.
7.已知.
(1)求m,n的值.
(2)若关于x的一元二次方程mx2+bx+n=0有一个根是1,求b的值.
【答案】(1)m的值为4,n的值为5;
(2)b的值为﹣9.
【解答】解:(1)∵,
∴,
解得:n=5,
∴4=4,
∴m的值为4,n的值为5;
(2)依(1)得:该一元二次方程为4x2+bx+5=0,
∵原方程有一个根是1,
∴4+b+5=0,
∴b=﹣9,
∴b的值为﹣9.
8.已知一元二次方程(x﹣3)2=1的两个解恰好分别是等腰△ABC的底边长和腰长,则△ABC的周长为( )
A.10 B.10或8 C.9 D.8
【答案】A
【解答】解:∵(x﹣3)2=1,
∴x﹣3=±1,
解得,x1=4,x2=2,
∵一元二次方程(x﹣3)2=1的两个解恰好分别是等腰△ABC的底边长和腰长,
∴①当底边长和腰长分别为4和2时,4=2+2,此时不能构成三角形;
②当底边长和腰长分别是2和4时,
∴△ABC的周长为:2+4+4=10;
故选:A.
9.一元二次方程3x2=27的解是( )
A.x=3 B.x=﹣3
C.x1=﹣3,x2=3 D.
【答案】C
【解答】解:原方程整理得:x2=9,
x1=﹣3,x2=3,
故选:C.
10.小明在解方程x2﹣5x=1时出现了错误,解答过程如下:
∵a=1,b=﹣5,c=1,(第一步)
∴b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×1×1=21(第二步)
∴x(第三步)
∴x1,x2(第四步)
(1)小明解答过程是从第 一 步开始出错的,其错误原因是 a=1,b=﹣5,c=﹣1 .
(2)写出此题正确的解答过程.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)原方程化为:x2﹣5x﹣1=0,
∴a=1,b=﹣5,c=﹣1,
故答案为:一,a=1,b=﹣5,c=﹣1;
(2)∵a=1,b=﹣5,c=﹣1,
∴b2﹣4ac=(﹣5)2﹣4×1×(﹣1)=29>0.
∴x,
∴x1,x2.
11.若关于x的一元二次方程x2+2x+kb+1=0有两个不相等的实数根,则一次函数y=kx+b的大致图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2+2x+kb+1=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=22﹣4(kb+1)>0,
∴kb<0,
当k>0,b<0时,一次函数经过第一、三、四象限;当k<0,b>0时,一次函数经过第一、二、四象限.
故选:B.
12.对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),下列说法:
①若a+b+c=0,则b2﹣4ac≥0;
②若方程ax2+c=0有两个不相等的实根,则方程ax2+bx+c=0必有两个不相等的实根;
③若c是方程ax2+bx+c=0的一个根,则一定有ac+b+1=0成立;
④若x0是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,则
⑤存在实数m、n(m≠n),使得am2+bm+c=an2+bn+c;
其中正确的( )
A.只有①②④ B.只有①②④⑤ C.①②③④⑤ D.只有①②③
【答案】B
【解答】解:①若a+b+c=0,则x=1是方程ax2+bx+c=0的解,
由一元二次方程的实数根与判别式的关系可知Δ=b2﹣4ac≥0,故①正确;
②∵方程ax2+c=0有两个不相等的实根,
∴Δ=0﹣4ac>0,
∴﹣4ac>0,
则方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2﹣4ac>0,
∴方程ax2+bx+c=0必有两个不相等的实根,故②正确;
③∵c是方程ax2+bx+c=0的一个根,
则ac2+bc+c=0,
∴c(ac+b+1)=0,
若c=0,等式仍然成立,
但ac+b+1=0不一定成立,故③不正确;
④若x0是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,
则由求根公式可得:
x0或x0
∴2ax0+b或2ax0+b
∴
故④正确.
⑤存在实数m、n(m≠n),使得am2+bm+c=an2+bn+c成立;
∵由am2+bm+c=an2+bn+c,
∴a(m2﹣n2)+b(m﹣n)=0,
∴a(m﹣n)(m+n)+b(m﹣n)=0,
即(m﹣n)[a(m+n)+b]=0,
∵m≠n,
∴a(m+n)+b=0,
∴当a≠0时,存在实数m、n(m≠n),使得am2+bm+c=an2+bn+c成立;
故⑤正确.
故选:B.
13.若a,b是一元二次方程x2+x﹣2026=0的两个实数根,则a+b﹣ab的值为( )
A.2023 B.2024 C.2025 D.2026
【答案】C
【解答】解:由条件可知a+b=﹣1,ab=﹣2026,
∴a+b﹣ab=(﹣1)﹣(﹣2026)=﹣1+2026=2025.
故选:C.
14.已知关于x的一元二次方程x2﹣4x﹣2m+5=0有两个实数根x1,x2,且满足,则m=( )
A.﹣3或1 B.1 C.3或﹣1 D.﹣1
【答案】B
【解答】解:由条件可得x1+x2=4,x1x2=﹣2m+5,
则﹣2m+5+4=m2+6,
即m2+2m﹣3=0,
解得:m1=﹣3,m2=1,
∵原方程有实数根,
∴Δ=(﹣4)2﹣4•1•(﹣2m+5)=8m﹣4≥0,
解得m≥0.5,
因此m=﹣3不满足,舍去,
综上,m=1,
故选:B.
15.关于x的方程(x﹣1)(x+2)=ρ2(ρ为常数)有根的情况下,下列结论中正确的是( )
A.两个正根 B.两个负根
C.一个正根,一个负根 D.无实数根
【答案】C
【解答】解:原方程整理得:x2+x﹣2﹣ρ2=0,
∴Δ=12﹣4(﹣2﹣ρ2)=4ρ2+9>0,
∴方程有两个不等的实数根,
设方程两个根为x1、x2,
∵x1+x2=﹣1,x1x2=﹣2﹣p2,
∴两个异号,而且负根的绝对值大.
故选:C.
16.若方程x2+5x﹣4=0的两根为x1和x2,则x1+x2﹣x1x2的值为( )
A.﹣1 B.1 C.﹣9 D.9
【答案】A
【解答】解:∵方程x2+5x﹣4=0的两根为x1和x2,
∴x1+x2=﹣5,x1x2=﹣4,
∴x1+x2﹣x1x2
=﹣5﹣(﹣4)
=﹣1,
故选:A.
17.已知关于x的一元二次方程x2+(4m+1)x+2m﹣1=0.
(1)求证:不论m任何实数,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两根为x1,x2且满足,求m的值.
【答案】(1)证明见解析.
(2).
【解答】(1)证明:Δ=(4m+1)2﹣4(2m﹣1)=16m2+5>0,
∴不论m为任何实数,方程总有两个不相等的实数根.
(2)解:由根与系数的关系,得x1+x2=﹣4m﹣1,x1x2=2m﹣1,
∵,即,
∴①,
解得 m,
经检验得出m是方程①的根,
即m的值为.
18.若x1、x2是一元二次方程2x2﹣3x﹣1=0的两个根,求下列代数式的值.
(1);
(2);
(3);
.
【答案】(1)﹣3;
(2);
(3);
(4).
【解答】解:(1)由条件可得,
∴;
(2)由条件可得,
∴;
(3)由条件可得,
∴;
(4)由条件可得,
∴.
19.已知关于x的一元二次方程x2+(m+3)x+m+1=0.
(1)求证:无论m取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若x1,x2是方程的两根,且,求m的值.
【答案】(1)证明:∵x2+(m+3)x+m+1=0,
则Δ=b2﹣4ac=(m+3)2﹣4×1×(m+1)
=m2+2m+5
=(m+1)2+4>0,
∴无论m取何值,原方程总有两个不相等的实数根;
(2)m1=﹣7,m2=3.
【解答】(1)证明:∵x2+(m+3)x+m+1=0,
∴Δ=b2﹣4ac
=(m+3)2﹣4×1×(m+1)
=m2+2m+5
=(m+1)2+4,
∵(m+1)2≥0,
∴(m+1)2+4>0,
∴Δ>0,
∴无论m取何值,原方程总有两个不相等的实数根;
(2)解:∵,
∴,
又∵x1+x2=﹣(m+3),x1•x2=m+1,
∴[﹣(m+3)]2﹣2(m+1)=28,
整理得:m2+4m﹣21=0,
解得:m1=﹣7,m2=3.
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