25.2.4 一元二次方程的根与系数的关系 同步练习 2026-2027学年人教版数学 九年级上册
2026-09-19
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摘要:
**基本信息**
本练习以一元二次方程根与系数的关系为核心,通过基础巩固、能力提升、综合应用三层设计,实现从公式直接应用到跨情境问题解决的递进,培养运算能力与推理意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|韦达定理直接应用|选择1-6、填空13-16,如已知方程求两根和积,夯实概念理解|
|提升层|定理与判别式、代数式变形结合|选择7-12、填空17,含参数讨论(如选择7)、根的性质转化(如填空17新运算)|
|综合层|几何应用与创新拓展|解答18-25,如结合直角三角形(22题)、换根法(25题),发展模型意识|
内容正文:
25.2.4一元二次方程根与系数的关系
一.选择题(共12小题)
1.若方程x2﹣3x+k=0的两个实数根为x1,x2,且x1+x2=x1x2,则k的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.已知a,b是方程x2﹣x﹣6=0的两个实数根,则(a+1)(b+1)的值是( )
A.6 B.﹣6 C.﹣4 D.8
3.若x1,x2是一元二次方程x2﹣2x﹣2026=0的两个实数根,则的值是( )
A.2024 B.2026 C.2028 D.4052
4.甲、乙两人在解一道一元二次方程时,甲在化简过程中写错了常数项,因而得到方程的两个根为﹣4和﹣5,乙在化简中写错了一次项的系数,因而得到方程的两个根为2和9,则原来的方程是( )
A.x2﹣9x+18=0 B.x2+9x+18=0
C.x2+5x+18=0 D.x2﹣9x+14=0
5.已知m,n是一元二次方程x2+x﹣2026=0的两个实数根,则代数式m2+2m+n的值等于( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
6.已知x1,x2是方程x2+x﹣5=0的两个实数根,则的值是( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
7.已知关于x的一元二次方程x2﹣3mx+m2+7m=0的两个实数根为x1,x2,且满足x1x2=18,则m的值为( )
A.﹣9 B.2 C.2或﹣9 D.﹣2或9
8.设x1,x2是一元二次方程3x2+2x﹣1=0的两个根,则代数式的值为( )
A.2 B.﹣2 C. D.
9.已知关于x的一元二次方程x2﹣4x+m﹣1=0的实数根x1,x2,满足3x1x2﹣x1﹣x2>2,则m的取值范围是( )
A.m≥5 B.m>3 C.3<m≤5 D.m>1
10.方程x2+4x﹣5=0与x2﹣6x+1=0所有实数根的乘积等于( )
A.﹣5 B.2 C.﹣24 D.5
11.设a,b是关于x的一元二次方程x2﹣x﹣2026=0的两个实数根,则a2b+ab2的值为( )
A.2026 B.2027 C.﹣2026 D.﹣2025
12.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的方程为“双倍方程”,以下关于双倍方程的说法,正确的是( )
①方程x2﹣6x+8=0是双倍方程;
②若(x﹣2)(mx+n)=0是双倍方程,则m+n=0;
③若p、q满足pq=2,则关于x的方程px2+3x+q=0是双倍方程;
④若关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)是双倍方程,则2b2=9ac.
A.①② B.②③④ C.①③ D.①③④
二.填空题(共5小题)
13.若x=2是一元二次方程x2﹣ax+6=0的一个根,则另一个根为 .
14.已知a,b是方程x2+x﹣2026=0的两个实数根(a≠b),则a2+2a+b的值是 .
15.若实数m、n是方程x2+11x+1=0的两个根,则(m2+n2)+11(m+n)+11= .
16.已知x=2是一元二次方程x2﹣4x+c=0的一个根,则方程的另一个根是 .
17.对于任意实数a,b,我们定义新运算“*”:a*b=a2+2ab﹣b2,例如3*5=32+2×3×5﹣52=14.若m,n是方程(x+2)*3=0的两根,则的值为 .
三.解答题(共8小题)
18.已知关于x的一元二次方程x2+(k+4)x+2k=0.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)若x1、x2是方程的两根,且x1+x2﹣3x1x2=17,求k的值.
19.已知有关于x的一元二次方程(k+1)x2+(k+3)x+2=0.
(1)判断该一元二次方程根的情况;
(2)若方程有一个根为﹣2,求k的值及方程的另一个根;
(3)若方程的一个根是另一个根2倍,求k的值.
20. 已知x1,x2是关于x的方程x2﹣2x+k﹣3=0的两实数根,且,求k的值.
21.已知x1,x2是关于x的一元二次方程x2+3x+k﹣3=0的两个实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若,试求k的值.
22.已知△ABC的一条边BC的长为5,另两边AB、AC的长是关于x的一元二次方程x2﹣(m+1)x+3(m﹣2)=0的两个实数根.
(1)求证:无论m为何值,方程总有两个实数根;
(2)当m为何值时,△ABC是以BC为斜边的直角三角形;
(3)当m为何值时,△ABC是等腰三角形,并求△ABC的周长.
23.已知关于x的一元二次方程x2﹣2(k+1)x+k2+k+3=0(k为常数).
(1)若方程的两根为菱形相邻两边长,求k的值;
(2)是否存在满足条件的常数k,使该方程的两解等于边长为2的菱形的两对角线长,若存在,求k的值;若不存在,说明理由.
24.设m是不小于﹣1的实数,关于x的方程x2+2(m﹣2)x+m2﹣3m+3=0有两个不相等的实数根x1、x2,
(1)若x12+x22=6,求m值;
(2)令T,求T的取值范围.
25.请阅读下列材料:
已知方程x2+x﹣3=0,求一个一元二次方程,使它的根分别是已知方程根的2倍.
解:设所求方程的根为y,则y=2x,所以x,
把x代入已知方程,得3=0.
化简,得y2+2y﹣12=0,故所求方程为y2+2y﹣12=0,
这种利用方程根的代换求新方程的方法,我们称为“换根法”.
(1)已知方程x2+x﹣2=0,求一个一元二次方程,使它的根分别是已知方程根的相反数,则所求方程为: ;
(2)已知方程2x2﹣7x+3=0,求一个一元二次方程,使它的根分别是已知方程根的倒数;
(3)已知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根分别为3,﹣2,求一元二次方程ay2﹣(2a﹣b)y+a﹣b+c=0的两根.
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25.2.4一元二次方程根与系数的关系
一.选择题(共12小题)
1.若方程x2﹣3x+k=0的两个实数根为x1,x2,且x1+x2=x1x2,则k的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系即可解决问题.
【解答】解:∵方程x2﹣3x+k=0的两个实数根为x1,x2,
∴x1+x2=3,x1x2=k,
∵且x1+x2=x1x2,
∴3=k,
故选:C.
【点评】本题主要考查了根与系数的关系,熟知一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
2.已知a,b是方程x2﹣x﹣6=0的两个实数根,则(a+1)(b+1)的值是( )
A.6 B.﹣6 C.﹣4 D.8
【分析】设一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根为x1、x2,则,.据此求得a+b=1,ab=﹣6,进而代值求解即可.
【解答】解:由条件可知a+b=1,ab=﹣6,
∴(a+1)(b+1)=ab+(a+b)+1=﹣6+1+1=﹣4,
故选:C.
【点评】本题考查一元二次方程根与系数的关系,解答的关键是熟知一元二次方程根与系数的关系.
3.若x1,x2是一元二次方程x2﹣2x﹣2026=0的两个实数根,则的值是( )
A.2024 B.2026 C.2028 D.4052
【分析】先根据一元二次方程根的定义得到2x1+2026,则通过降次的方法得到x1+x2=(x1+x2)+2026,再根据根与系数的关系得到x1+x2=2,然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:∵x1是一元二次方程x2﹣2x﹣2026=0的实数根,
∴2x1﹣2026=0,
∴2x1+2026,
∴x1+x2=2x1+2026﹣x1+x2=(x1+x2)+2026,
∵x1,x2是一元二次方程x2﹣2x﹣2026=0的两个实数根,
∴x1+x2=2,
∴x1+x2=2+2026=2028.
故选:C.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2,x1x2.也考查了一元二次方程的解.
4.甲、乙两人在解一道一元二次方程时,甲在化简过程中写错了常数项,因而得到方程的两个根为﹣4和﹣5,乙在化简中写错了一次项的系数,因而得到方程的两个根为2和9,则原来的方程是( )
A.x2﹣9x+18=0 B.x2+9x+18=0
C.x2+5x+18=0 D.x2﹣9x+14=0
【分析】设原来的方程为ax2+bx+c=0(a≠0),再利用根与系数的关系得出关于a,b及a,c之间的关系式即可解决问题.
【解答】解:设原来的方程为ax2+bx+c=0(a≠0),
由题知,
(﹣4)+(﹣5)=﹣9,2×9=18,
所以b=9a,c=18a,
所以原来的方程为ax2+9ax+18a=0,
则x2+9x+18=0.
故选:B.
【点评】本题主要考查了根与系数的关系及一元二次方程的解,熟知一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
5.已知m,n是一元二次方程x2+x﹣2026=0的两个实数根,则代数式m2+2m+n的值等于( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
【分析】根据一元二次方程的根与系数的关系和一元二次方程解的定义得到m2+m=2026,m+n=﹣1,再把原式变形为(m2+m)+(m+n),由此代值计算即可.
【解答】解:由条件可知m2+m﹣2026=0,m+n=﹣1,
∴m2+m=2026,
∴m2+2m+n=(m2+m)+(m+n)=2026+(﹣1)=2025,
故选:B.
【点评】本题主要考查了一元二次方程的根与系数的关系,一元二次方程解的定义.熟练掌握以上知识点是关键.
6.已知x1,x2是方程x2+x﹣5=0的两个实数根,则的值是( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
【分析】先利用一元二次方程根的定义对所求式子的高次项降次,再结合一元二次方程根与系数的关系即可计算出结果.
【解答】解:由条件可知,,且由根与系数的关系可得x1+x2=﹣1,
对降次:,
对变形得:,
将上述结果代入原式:,
把x1+x2=﹣1代入得:6×(﹣1)+5=﹣1,
所以的值为﹣1.
故选:B.
【点评】本题考查了根与系数的关系,熟练掌握该知识点是关键.
7.已知关于x的一元二次方程x2﹣3mx+m2+7m=0的两个实数根为x1,x2,且满足x1x2=18,则m的值为( )
A.﹣9 B.2 C.2或﹣9 D.﹣2或9
【分析】由根与系数的关系得到m2+7m=18,解得m的值后判断是否符合题意即可.
【解答】解:已知关于x的一元二次方程x2﹣3mx+m2+7m=0的两个实数根为x1,x2,
则x1x2=m2+7m,
∵x1x2=18,
∴m2+7m=18,
整理得:m2+7m﹣18=0,
因式分解得:(m﹣2)(m+9)=0,
解得:m1=2,m2=﹣9,
当m=2时,
原方程为x2﹣6x+18=0,
∵Δ=(﹣6)2﹣4×1×18=﹣36<0,
∴该方程没有实数根,不符合题意,
当m=﹣9时,
原方程为x2+27x+18=0,
∵Δ=272﹣4×1×18=657>0,
∴该方程有两个不相等的实数根,符合题意,
则m的值为﹣9,
故选:A.
【点评】本题考查根与系数的关系,熟练掌握该关系是解题的关键.
8.设x1,x2是一元二次方程3x2+2x﹣1=0的两个根,则代数式的值为( )
A.2 B.﹣2 C. D.
【分析】先利用与系数的关系得到x1+x2,x1x2,再通分得到,然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:根据根与系数关系得x1+x2,x1x2,
所以2.
故选:A.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2,x1x2.
9.已知关于x的一元二次方程x2﹣4x+m﹣1=0的实数根x1,x2,满足3x1x2﹣x1﹣x2>2,则m的取值范围是( )
A.m≥5 B.m>3 C.3<m≤5 D.m>1
【分析】依据题意,由一元二次方程判别式与韦达定理,可得Δ≥0,进而列出关于m的不等式组,通过解该不等式组,即可计算得解.
【解答】解:由题意得:
∴.
∴3<m≤5.
故选:C.
【点评】本题考查了根的判别式以及根与系数的关系,解题时要熟练掌握并能根据题意列出关系式是关键.
10.方程x2+4x﹣5=0与x2﹣6x+1=0所有实数根的乘积等于( )
A.﹣5 B.2 C.﹣24 D.5
【分析】因为x2+4x﹣5=0,所以,因为x2﹣6x+1=0,所以x1x2=1,则方程x2+4x﹣5=0与x2﹣6x+1=0所有实数根的乘积等于﹣5,即可作答.
【解答】解:由条件可知,x1x2=1,
则﹣5×1=﹣5,
∴方程x2+4x﹣5=0与x2﹣6x+1=0所有实数根的乘积等于﹣5,
故选:A.
【点评】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,熟练掌握该知识点是关键.
11.设a,b是关于x的一元二次方程x2﹣x﹣2026=0的两个实数根,则a2b+ab2的值为( )
A.2026 B.2027 C.﹣2026 D.﹣2025
【分析】先对所求代数式因式分解,再利用一元二次方程根与系数的关系得到两根之和与两根之积,代入计算即可得到结果.
【解答】解:由题知,
因为a,b是一元二次方程x2﹣x﹣2026=0的两个实数根,
则,,
所以a2b+ab2=ab(a+b)=﹣2026×1=﹣2026.
故选:C.
【点评】本题主要考查了根与系数的关系,熟知一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
12.如果关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根,且其中一个根为另一个根的2倍,则称这样的方程为“双倍方程”,以下关于双倍方程的说法,正确的是( )
①方程x2﹣6x+8=0是双倍方程;
②若(x﹣2)(mx+n)=0是双倍方程,则m+n=0;
③若p、q满足pq=2,则关于x的方程px2+3x+q=0是双倍方程;
④若关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)是双倍方程,则2b2=9ac.
A.①② B.②③④ C.①③ D.①③④
【分析】根据新定义和一元二次方程的解法,逐个判断每个说法的正误.解题的关键是利用方程的根满足“一个根是另一个根的2倍”这一条件进行推导.
【解答】解:根据新定义和一元二次方程的解法逐项分析判断如下:
①解方程x2﹣6x+8=0,
(x﹣2)(x﹣4)=0,
x﹣2=0或x﹣4=0,
x1=4,x2=2,即x1=2x2,
∴方程x2﹣6x+8=0是双倍方程,故①正确,符合题意;
②若(x﹣2)(mx+n)=0是双倍方程,其根为x1=2,,
当x1=2x2时,,得m+n=0,
当x2=2x1时,,得4m+n=0,
∴不一定只有m+n=0,故②错误,不符合题意;
③∵pq=2,方程px2+3x+q=(px+1)(x+q)=0,
∴,x2=﹣q,
∵pq=2,
∴,则,
∴该方程是双倍方程,故③正确,符合题意;
④设方程ax2+bx+c=0的两根为x和2x,
分两种情况:
情况一:x1=2x2,
由求根公式得:
,
两边同乘2a得:,
移项整理得:,
两边平方:b2=9(b2﹣4ac),
展开得:b2=9b2﹣36ac,
整理得:2b2=9ac;
情况二:x2=2x1,
同理可得:
整理得:,
平方后同样得:2b2=9ac,
∴若方程是双倍方程,则2b2=9ac,故④正确,符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查新定义“双倍方程”的理解,一元二次方程的解法及根的关系,熟练掌握以上知识点是关键.
二.填空题(共5小题)
13.若x=2是一元二次方程x2﹣ax+6=0的一个根,则另一个根为x=3 .
【分析】利用根与系数的关系求出两根之积,把已知根代入计算即可求出另一根.
【解答】解:∵x=2是一元二次方程x2﹣ax+6=0的一个根,设另一根为m,
∴2m=6
∴m=3,
则另一根是x=3.
故答案为:x=3.
【点评】此题考查了根与系数的关系,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系是解本题的关键.
14.已知a,b是方程x2+x﹣2026=0的两个实数根(a≠b),则a2+2a+b的值是 2025 .
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系得到a2+a=2026,a+b=﹣1,代入a2+2a+b计算即可.
【解答】解:因为a,b是方程x2+x﹣2026=0的两个实数根,
所以a2+a﹣2026=0,a+b=﹣1,
则a2+a=2026,
所以a2+2a+b=a2+a+a+b=2026+(﹣1)=2025.
故答案为:2025.
【点评】本题主要考查了根与系数的关系及代数式求值,熟知一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
15.若实数m、n是方程x2+11x+1=0的两个根,则(m2+n2)+11(m+n)+11= 9 .
【分析】先根据一元二次方程的根与系数的关系可得m+n=﹣11,mn=1,再利用完全平方公式变形,整体代入进行运算即可.
【解答】解:∵m,n是方程x2+11x+1=0的两个根,
∴m+n=﹣11,mn=1,
∴(m2+n2)+11(m+n)+11
=[(m+n)2﹣2mn]+11(m+n)+11
=[(﹣11)2﹣2]+11×(﹣11)+11
=119﹣121+11
=9,
故答案为:9.
【点评】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系、完全平方公式,熟练掌握一元二次方程的根与系数的关系是解题关键.
16.已知x=2是一元二次方程x2﹣4x+c=0的一个根,则方程的另一个根是 2 .
【分析】由于已知方程的一根2,并且一次项系数也已知,根据两根之和公式可以求出方程的另一根.
【解答】解:设方程的另一根为x1,由x1+24,得x1=2.
故答案为:2.
【点评】根据方程中各系数的已知情况,合理选择根与系数的关系式是解决此类题目的关键.
17.对于任意实数a,b,我们定义新运算“*”:a*b=a2+2ab﹣b2,例如3*5=32+2×3×5﹣52=14.若m,n是方程(x+2)*3=0的两根,则的值为 .
【分析】根据新定义先将方程化为一元二次方程,由根与系数的关系求得m+n=﹣10,mn=7,再结合分式的加减及完全平方公式代入计算可求解.
【解答】解:由题意得(x+2)*3=0即为(x+2)2+6(x+2)﹣9=0,
化简得x2+10x+7=0,
∵m,n是该方程的两根,
∴m+n=﹣10,mn=7,
∴,
故答案为:.
【点评】本题主要考查一元二次方程根与系数的关系,新定义,代数式求值,根据新定义将等式化为一元二次方程是解题的关键.
三.解答题(共8小题)
18.已知关于x的一元二次方程x2+(k+4)x+2k=0.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)若x1、x2是方程的两根,且x1+x2﹣3x1x2=17,求k的值.
【分析】(1)计算方程的根的判别式,证明其恒大于0即可得证;
(2)利用根与系数的关系得到两根之和与两根之积的表达式,代入已知等式求解k的值.
【解答】(1)证明:在一元二次方程x2+(k+4)x+2k=0中,a=1,b=k+4,c=2k,
∴根的判别式Δ=b2﹣4ac=(k+4)2﹣4×1×2k=k2+8k+16﹣8k=k2+16,
∵无论k取何实数,k2≥0,
∴k2+16≥16>0,即Δ>0,
∴方程总有两个不相等的实数根.
(2)∵x1、x2是方程x2+(k+4)x+2k=0的两根,
∴由根与系数的关系得:x1+x2=﹣(k+4),x1•x2=2k,
将上述两式代入x1+x2﹣3x1x2=17得:﹣(k+4)﹣3•2k=17,
整理得:﹣7k=21,
解得k=﹣3.
【点评】本题考查了根的判别式、根与系数的关系,熟练掌握以上知识点是关键.
19.已知有关于x的一元二次方程(k+1)x2+(k+3)x+2=0.
(1)判断该一元二次方程根的情况;
(2)若方程有一个根为﹣2,求k的值及方程的另一个根;
(3)若方程的一个根是另一个根2倍,求k的值.
【分析】(1)根据一元二次方程的定义可得k的取值范围,再计算Δ可判断方程根的情况;
(2)把x=﹣2代入原方程求解k,再解一元二次方程可得答案;
(3)先解含参数的一元二次方程,再分两种情况讨论即可.
【解答】解:(1)由条件可知k+1≠0,
∴k≠﹣1,
而Δ=(k+3)2﹣4×2(k+1)
=k2﹣2k+1
=(k﹣1)2≥0,
∴当k=1时,原方程有两个相等的实数根,当k≠1且k≠﹣1时,原方程有两个不相等的实数根.
(2)由条件可知4(k+1)﹣2(k+3)+2=0,
解得:k=0,
∴方程为:x2+3x+2=0,
∴(x+2)(x+1)=0,
解得:x1=﹣2,x2=﹣1,
∴方程的另一个根为﹣1.
(3)由条件可知[(k+1)x+2](x+1)=0,
∴(k+1)x+2=0,x+1=0,
解得:,x2=﹣1,
∵方程的一个根是另一个根的2倍,
∴当时,解得:k=0,经检验符合题意;
当时,解得:k=3,经检验符合题意;
综上:k=0或k=3.
【点评】本题考查了根与系数的关系,熟练掌握该知识点是关键.
20.已知x1,x2是关于x的方程x2﹣2x+k﹣3=0的两实数根,且,求k的值.
【分析】先利用一元二次方程解的定义得到2x1﹣k+3,再利用得到2(x1+x2)﹣k+2,接着利用根与系数的关系得x1+x2=2,x1x2=k﹣3,所以4﹣k+2,解得k1=4,k2=7,然后根据根的判别式的意义确定k的值.
【解答】解:∵x1是关于x的方程x2﹣2x+k﹣3=0的实数根,
∴2x1+k﹣3=0,
∴2x1﹣k+3,
∵,
∴2x1﹣k+3+2x2﹣1,
∴2(x1+x2)﹣k+2,
根据根与系数的关系得x1+x2=2,x1x2=k﹣3,
∴4﹣k+2,
整理得k2﹣11k+28=0,
解得k1=4,k2=7,
经检验k=4或k=7为原方程的解,
∵Δ=22﹣4(k﹣3)≥0,
∴k≤4,
∴k的值为4.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2,x1x2.也考查了根的判别式.
21.已知x1,x2是关于x的一元二次方程x2+3x+k﹣3=0的两个实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若,试求k的值.
【分析】(1)因为方程有两个实数根,得到Δ≥0,由此可求k的取值范围;
(2)由一元二次方程的解的定义以及根与系数的关系,得出两根之和与两根之差的关系,解出两根,进而求得k.
【解答】解:(1)方程x2+3x+k﹣3=0中,
a=1,b=3,c=k﹣3,
由题意可知:Δ=32﹣4(k﹣3)≥0,
解得:;
(2)∵x1是关于x的一元二次方程x2+3x+k﹣3=0的根,
∴,即,
∵,
∴﹣3x1﹣k+3+2x1+x2+k=4,即:x2﹣x1=1①.
∵②,
联立①②解得:,
∴(﹣2)×(﹣1)=k﹣3,
解得:k=5.
【点评】本题考查了根与系数的关系,一元二次方程的根,熟练掌握根的判别式是解题关键.
22.已知△ABC的一条边BC的长为5,另两边AB、AC的长是关于x的一元二次方程x2﹣(m+1)x+3(m﹣2)=0的两个实数根.
(1)求证:无论m为何值,方程总有两个实数根;
(2)当m为何值时,△ABC是以BC为斜边的直角三角形;
(3)当m为何值时,△ABC是等腰三角形,并求△ABC的周长.
【分析】(1)求出判别式的符号,即可得证;
(2)根据勾股定理结合根与系数的关系进行求解即可;
(3)分BC为腰和BC为底边两种情况进行求解即可.
【解答】解:(1)∵x2﹣(m+1)x+3(m﹣2)=0,
∴Δ=[﹣(m+1)]2﹣4×1×3(m﹣2)
=m2+2m+1﹣12m+24
=m2﹣10m+25
=(m﹣5)2≥0;
∴无论m为何值,方程总有两个实数根;
(2)由题意,得:AC+AB=m+1,AC•AB=3(m﹣2),
∵△ABC是以BC为斜边的直角三角形,
∴BC2=AB2+AC2,
∴AB2+AC2=(AB+AC)2﹣2AC•AB
=(m+1)2﹣2×3(m﹣2)
=m2﹣4m+13=25,
解得:m=6或m=﹣2(不合题意,舍去);
∴m=6;
(3)①当BC为腰长时,则方程有一个根为5,代入方程,得:
25﹣5(m+1)+3(m﹣2)=0,
∴m=7,
∴方程为:x2﹣8x+15=0,
解得:x1=3,x2=5,
∴等腰三角形的三边为:5,5,3,
∴周长为:5+5+3=13;
②当BC为底边时,则方程有2个相同的实数根,
∴Δ=(m﹣5)2=0,
∴m=5,
∴方程为:x2﹣6x+9=0,
解得:x1=x2=3,
∴等腰三角形的周长为:3+3+5=11;
综上:周长为11或13.
【点评】本题考查根的判别式,根与系数之间的关系,勾股定理及等腰三角形的性质,熟练掌握各知识点是解题的关键.
23.已知关于x的一元二次方程x2﹣2(k+1)x+k2+k+3=0(k为常数).
(1)若方程的两根为菱形相邻两边长,求k的值;
(2)是否存在满足条件的常数k,使该方程的两解等于边长为2的菱形的两对角线长,若存在,求k的值;若不存在,说明理由.
【分析】(1)根据菱形的性质知四边相等,方程的两根为菱形相邻两边长,得Δ=0,求出k;
(2)根与系数的关系求出两根之和、两根之积,根据菱形的两对角线互相垂直平分,由勾股定理列等式,求出k.
【解答】解:(1)∵方程的两根为菱形相邻两边长,
∴此方程有两个相等的实数根,
∴Δ=0,
∴[﹣2(k+1)]2﹣4(k2+k+3)=0,
4(k2+2k+1)﹣4k2﹣4k﹣12=0,
4k2+8k+4﹣4k2﹣4k﹣12=0,
4k﹣8=0,
k=2,
(2)不存在,理由如下:
∵该方程的两解是菱形的两对角线长,
∴a+b=2(k+1),ab=k2+k+3,
设菱形的两对角线长a,b.
∵菱形的两对角线互相垂直平分,
∴由勾股定理得,4,
4,
b2+a2=16,
∴b2+2ab+a2﹣2ab=16,
(a+b)2﹣2ab=16,
[2(k+1)]2﹣2(k2+k+3)=16,
解得k,
∵Δ=4k﹣8,
∴4k﹣8≥0.
∴k≥2,
∵k2,
∴不存在满足条件的常数k.
【点评】此题主要考查了根与系数的关系、菱形的判定与性质,掌握根的判别式、菱形的性质、勾股定理的综合应用,第二问求出k时,一定注意4k﹣8≥0这个知识点.
24.设m是不小于﹣1的实数,关于x的方程x2+2(m﹣2)x+m2﹣3m+3=0有两个不相等的实数根x1、x2,
(1)若x12+x22=6,求m值;
(2)令T,求T的取值范围.
【分析】首先根据方程有两个不相等的实数根及m是不小于﹣1的实数,确定m的取值范围,根据根与系数的关系,用含m的代数式表示出两根的和、两根的积.
(1)变形x12+x22为(x1+x2)2﹣2x1x2,代入用含m表示的两根的和、两根的积得方程,解方程根据m的取值范围得到m的值;
(2)化简T,用含m的式子表示出T,根据m的取值范围,得到T的取值范围.
【解答】解:∵方程有两个不相等的实数根,
所以Δ=[2(m﹣2)]2﹣4(m2﹣3m+3)
=﹣4m+4>0,
所以m<1,
又∵m是不小于﹣1的实数,
∴﹣1≤m<1.
∴x1+x2=﹣2(m﹣2)=4﹣2m,x1•x2=m2﹣3m+3;
(1)∵x12+x22=6,
∴(x1+x2)2﹣2x1x2=6,
即(4﹣2m)2﹣2(m2﹣3m+3)=6.
整理,得m2﹣5m+2=0.
解得m;
∵﹣1≤m<1,
所以m.
(2)T
=2﹣2m.
∵T=2﹣2m,
∴m=1.
∵﹣1≤m<1,且m≠0,
∴﹣1≤11且10.
解得0<T≤4且T≠2.
【点评】本题考查了根与系数的关系、根的判别式、一元二次方程的解法及分式的化简.解决本题的关键是掌握根与系数的关系,并能把要求的代数式变形为含两根的和、两根的积的式子.
25.请阅读下列材料:
已知方程x2+x﹣3=0,求一个一元二次方程,使它的根分别是已知方程根的2倍.
解:设所求方程的根为y,则y=2x,所以x,
把x代入已知方程,得3=0.
化简,得y2+2y﹣12=0,故所求方程为y2+2y﹣12=0,
这种利用方程根的代换求新方程的方法,我们称为“换根法”.
(1)已知方程x2+x﹣2=0,求一个一元二次方程,使它的根分别是已知方程根的相反数,则所求方程为:y2﹣y﹣2=0 ;
(2)已知方程2x2﹣7x+3=0,求一个一元二次方程,使它的根分别是已知方程根的倒数;
(3)已知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根分别为3,﹣2,求一元二次方程ay2﹣(2a﹣b)y+a﹣b+c=0的两根.
【分析】(1)根据题意,设所求方程的根是y,则y=﹣x,所以x=﹣y,然后把x=﹣y代入原方程,化简可求;
(2)根据题意,设所求方程的根是y,则y,所以x,然后把x代入原方程,化简可求;
(3)由(2)可知,对方程cx2+bx+a=0两边同时除以x2,得a()2+b•c=0,则方程cx2+bx+a=0的两根是ax2+bx+c=0(a≠0)两根的倒数,进而求解.
【解答】解:(1)设所求方程的根是y,则y=﹣x,所以x=﹣y,
把x=﹣y代入x2+x﹣2=0,
得y2﹣y﹣2=0,
故答案为:y2﹣y﹣2=0;
(2)设所求方程的根是y,则y,
所以x,
把x代入方程2x2﹣7x+3=0,得
2()2﹣7•3=0,
化简,得3y2﹣7y+2=0;
(3)一元二次方程整理后可得:a(y﹣1)2+b(y﹣1)+c=0,
∵令y﹣1=x,
∴y=x+1,
则方程 a(y﹣1)2+b(y﹣1)+c=0 的两根比 ax2+bx+c=0(a≠0)两根大1,
所以方程 a(y﹣1)2+b(y﹣1)+c=0 的两根分别是4、﹣1.
【点评】本题考查了一元二次方程的解,根与系数的关系,解题的关键是掌握换根法的使用.
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