内容正文:
专题01一元二次方程
目录
识记类
思维导图
知识清单(6类)
考点清单(6类)
公式清单(48类)
辨析清单(10类)
题型类
高频题型清单(5类)
易错题型清单(6类)
重难题型清单(3类)
答题类
答题技巧清单
知识点01一元二次方程的相关概念
1.一元二次方程的定义:等号两边都是整式,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的方程,叫做一元二次方程.
2.一元二次方程的一般形式:().其中是二次项系数,是一次项系数,是常数项.
注意:是一元二次方程一般形式的重要条件.当时,方程变为,是一元一次方程.
3.一元二次方程的解(根):使一元二次方程左右两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解,也叫一元二次方程的根.
4.由一元二次方程的定义求参数:根据"一个未知数""最高次数为2""整式方程"三个条件列方程或不等式求参数.特别注意二次项系数不等于0这一隐含条件.
5.由一元二次方程的解求参数:将已知的根代入方程,得到关于参数的方程,解之即可.
6.一元二次方程的解的估算:对于不易直接求解的一元二次方程,可以通过列表、逐步逼近的方法估算方程的近似解.
知识点02一元二次方程的解法
1.直接开平方法:形如()或()的方程,直接开平方求解.
若,则,方程有两个不相等的实数根;若,则,方程有两个相等的实数根;若,则方程无实数根.
2.配方法:通过配方将方程化为的形式,再用直接开平方法求解.
配方步骤:①将二次项系数化为1;②移项,使方程左边为二次项和一次项,右边为常数项;③方程两边都加上一次项系数一半的平方;④化为的形式求解.
3.公式法:一元二次方程()的求根公式为:
使用公式法的步骤:①将方程化为一般形式;②确定、、的值;③计算的值;④代入求根公式求解.
4.因式分解法:将方程左边分解为两个一次因式的乘积,右边为0,即化为的形式,则或.
常用因式分解方法:提公因式法、公式法(平方差公式、完全平方公式)、十字相乘法.
5.换元法:当方程中含有相同的复杂表达式时,可以用一个新的变量来替换这个表达式,将原方程化为关于新变量的一元二次方程,求解后再回代.
6.解分式方程(化为一元二次方程):有些分式方程通过去分母、整理后可以化为一元二次方程求解.注意:求出解后必须检验,排除使分母为零的增根.
知识点03一元二次方程根的判别式
1.判别式的定义:对于一元二次方程(),式子叫做根的判别式,通常用字母表示,即.
2.判别式与根的情况的关系:
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.
3.根据判别式判断根的情况:先确定、、的值,计算,再根据的符号判断根的情况.
4.根据根的情况求参数:已知方程根的情况,利用判别式列不等式(或等式)求参数的取值范围.
"有两个不相等的实数根";"有两个实数根"或"有实数根";"没有实数根".注意:同时要保证.
知识点04一元二次方程根与系数的关系
1.一元二次方程根与系数的关系:如果、是一元二次方程()的两个根,那么:,
2.一元二次方程根与系数的关系:
已知一根求另一根及参数;求关于两根的对称式的值(如、、等);已知两根满足某种关系,求参数的值.
3.重要变形公式:
;
;
知识点05一元二次方程的应用——常见题型
1.传播问题:一人传多人,经过若干轮传播后总人数满足一元二次方程.
基本模型:若每轮每人传给人,则经过两轮后总人数为.
2.增长率(降低率)问题:基础量为,平均增长(降低)率为,则依次提升(减低)1次、2次的产量分别为,
3.与图形有关的问题:利用面积、体积等几何量建立一元二次方程.常见类型:矩形面积问题、边框问题、折叠问题等.
4.数字问题:利用数字的位值关系建立方程.如两位数的表示:十位数字为、个位数字为,则该两位数为.
5.营销(利润)问题:利润=售价-进价;总利润=单件利润销售量.当售价变化影响销售量时,建立一元二次方程求最大利润或特定利润.
6.工程问题:工作效率工作时间=工作总量.合作效率=各效率之和.
7.行程问题:路程=速度时间.
8.握手、循环赛问题:个人两两握手(或单循环赛),总次数为.
知识点06黄金分割
1.黄金分割的定义:点把线段AB分成两条线段AC和BC(),如果,那么称线段AB被点黄金分割,点叫做线段AB的黄金分割点,AC与AB的比叫做黄金比.
2.黄金比的值:黄金比.
3.黄金分割的应用:黄金分割在建筑、艺术、设计等领域有广泛应用,被认为是最具美感的比例关系.
考点01一元二次方程的概念与判断
考点内容:一元二次方程的定义;一般形式()中各项及系数的识别;判断一个方程是否为一元二次方程;由定义求参数.
常见考法:
①判断所给方程是否为一元二次方程(紧扣"整式方程""一个未知数""最高次数为2"三个条件,特别注意)
②将方程化为一般形式,指出二次项系数、一次项系数和常数项
③已知方程是一元二次方程,求字母参数的值或取值范围(注意隐含条件)
④已知方程的解(根),代入方程求参数的值
考点02一元二次方程的解法
考点内容:直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法、换元法的解题步骤与适用条件;四种基本解法的灵活运用.
常见考法:
①用直接开平方法解形如或的方程
②用配方法解一元二次方程(注意配方时加"一次项系数一半的平方")
③用公式法解一元二次方程(先化一般形式,再确定、、,计算,代入公式)
④用因式分解法解一元二次方程(提公因式、公式法、十字相乘)
⑤根据方程特点选择最简便的解法
易错提醒:用公式法时,必须先确定、、的符号(尤其是负号),代入公式时注意符号.
考点03一元二次方程根的判别式的应用
考点内容:判别式的计算;的符号与根的情况的对应关系;根据根的情况求参数取值范围.
常见考法:
①不解方程,利用判别式判断方程根的情况
②已知方程有两个不相等的实数根(或有实数根),求参数的取值范围(注意或,以及)
③已知方程没有实数根,求参数的取值范围()
④判别式与其他知识(如韦达定理、函数)综合考查
易错提醒:当题目说"有实数根"时,要分两种情况讨论——一元二次方程(,)和一元一次方程().
考点04一元二次方程根与系数的关系的应用
考点内容:韦达定理,;关于两根的对称式的求值.
常见考法:
①已知方程的两根,求两根之和与两根之积
②已知一根,利用韦达定理求另一根及参数
③求关于两根的对称式的值(如、、等)
④已知两根满足某种关系(如互为相反数、互为倒数、一根是另一根的2倍等),求参数的值
易错提醒:使用韦达定理的前提是方程有实数根,即.解题时务必先验证判别式.
考点05一元二次方程的应用——增长率与传播问题
考点内容:增长率(降低率)问题的基本模型;传播问题的基本模型总人数.
常见考法:
①已知基础量和最终量,求平均增长率(降低率)
②已知基础量和增长率,求经过若干次增长后的量
③传播问题中,已知初始人数和传播轮数,求每轮传播人数或总人数
④增长率问题与其他知识(如利润、面积)综合考查
考点06一元二次方程的应用——几何与实际问题
考点内容:利用面积、体积等几何关系建立一元二次方程;利润问题、工程问题、行程问题等的建模方法.
常见考法:
①矩形面积问题(如围栏问题、边框问题):设未知数,利用面积公式列方程
②利润问题:总利润=单件利润销售量,当价格变化影响销量时建立方程
③数字问题:利用位值原理建立方程
④握手/循环赛问题:利用公式建立方程
⑤动态几何问题:动点运动中某时刻满足的面积或距离关系建立方程
1.一元二次方程的基本公式
序号
名称
公式
说明
1
一般形式
()
为二次项系数,为一次项系数,为常数项
2
求根公式
条件:,
3
根的判别式
两个不等实根;两个相等实根;无实根
4
韦达定理
;
前提:方程有实数根()
2.常用变形公式
序号
名称
公式
说明
5
两根平方和
韦达定理的常用变形
6
两根差的平方
即
7
两根差的绝对值
由上式开方得到
8
两根倒数和
条件:
3.应用问题常用公式
序号
名称
公式
说明
9
增长率公式
为基础量,为增长率,为增长次数
10
降低率公式
同上,为降低率
11
握手/循环赛
为人数(或队数)
12
传播模型
每轮每人传人,两轮后总人数
13
黄金比
黄金分割的比值
4.配方法关键步骤
序号
步骤
操作
说明
14
化二次项系数为1
方程两边同除以
前提:
15
移项
常数项移到右边
左边只保留二次项和一次项
16
配方
两边加
"一次项系数一半的平方"
17
写成完全平方
右边化简后开平方求解
辨析01一元二次方程定义中""是不可忽略的条件
一元二次方程的一般形式为,其中是定义的核心条件.当时,方程退化为,是一元一次方程而非一元二次方程.在判断一个含参数的方程是否为一元二次方程时,必须同时满足两个条件:①最高次数为2;②二次项系数不等于0.
辨析02"方程有实数根"与"方程有两个实数根"的区别
"方程有实数根"包含两种情况:①当时,是一元二次方程,需要;②当时,方程退化为一元一次方程,一定有实数根.而"方程有两个实数根"特指一元二次方程且(时两个不等实根,时两个相等实根).做题时要仔细审题,注意区分.
辨析03判别式的使用前提是
判别式只适用于一元二次方程().如果题目给出的方程含参数,不能直接默认它是一元二次方程.必须先讨论是否为0:当时用判别式;当时方程为一元一次方程,单独讨论.
辨析04使用韦达定理前必须验证
韦达定理,成立的前提是方程有实数根,即.很多题目中,利用韦达定理求出参数后,必须回代验证是否成立,否则可能得到不符合题意的"假根".这是中考中常见的失分点.
辨析05韦达定理中符号容易出错
韦达定理中,两根之和(注意有负号),两根之积(无负号).记忆口诀:"和反积不反"——和要取相反数,积不用取.代入时注意本身可能为负数,中的负号与的符号要正确处理.
辨析06因式分解法中"不能两边同时除以含未知数的式子"
用因式分解法解方程时,如,不能两边同时除以,否则会丢失这个根.正确做法是移项后提取公因式:或.
辨析07配方法中"加一次项系数一半的平方"是针对系数为1的情况
配方时,如果二次项系数不是1,必须先将二次项系数化为1(方程两边同除以二次项系数),然后再加"一次项系数一半的平方".例如,先化为,再加,即.
辨析08公式法中、、的符号要与一般形式对应
使用求根公式时,、、必须是一元二次方程一般形式中的系数,包括符号.例如方程中,,(不是5),.代入公式时,不要写成.
辨析09应用题中求出的解必须检验是否符合实际意义
一元二次方程的应用题中,求出的解可能有两个,但并非两个解都符合实际意义.例如求人数、长度、价格等,负数解通常要舍去;求增长率时,解应在合理范围内.解题最后一步必须检验解的合理性.
辨析10"两个相等的实数根"不等于"一个实数根"
当时,一元二次方程有"两个相等的实数根",从代数的角度说是两个根(重根),而不是"一个实数根".在答题时应写"有两个相等的实数根",而非"有一个实数根".
【题型一】一元二次方程的概念判断与参数求解
【例1】关于的方程是一元二次方程,则它的二次项系数是()
A. B.0 C. D.
【答案】D
【分析】利用一元二次方程最高次数为、二次项系数不为的条件求,再计算二次项系数.
【详解】解:∵关于的方程是一元二次方程,
∴且.
由,得,
解得.
∵,
∴.
∴.
∴二次项系数为.
【变式1-1】已知关于x的方程是一元二次方程,则k的值应为()
A. B.3 C. D.不能确定
【答案】C
【分析】根据一元二次方程的定义:含有一个未知数,未知数的最高次数是2,二次项系数不为0,是整式方程,即可求解.
【详解】解:∵关于的方程是一元二次方程,
∴且,
由得,即,
由得,
∴.
【变式1-2】下列方程中,不一定是一元二次方程的是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】四个选项均为含的整式方程,且形式上最高次为二次,解题关键是判断二次项系数是否恒不为即可.
【详解】解:选项中,二次项系数,是一元二次方程;
选项未限定,当时,方程不是一元二次方程,即该方程不一定是一元二次方程;
将选项的方程展开并整理,得,是一元二次方程;
选项中二次项系数,是一元二次方程.
【变式1-3】证明:无论m取何值,关于x的方程都是一元二次方程.
【答案】证明:,
∵无论m取何值,都大于0,
∴无论m取何值,二次项系数都不等于,
∴此方程都是一元二次方程.
【详解】略
【题型二】一元二次方程的解法
【例2】解下列方程:
(1)(直接开平方法);
(2)(公式法);
(3)(配方法);
(4)(因式分解法).
【答案】(1),
(2),
(3),
(4),
【分析】()移项后系数化为,再利用直接开平方法解答即可;
()利用公式法解答即可;
()把常数移到右边,再利用配方法解答即可;
()利用提公因式法对左式进行因式分解进行降次,再解一元一次方程即可.
【详解】(1)解:移项,得,
系数化为,得,
开方,得,
即或,
∴,;
(2)解:∵,,,
∴,
∴,
∴,;
(3)解:移项,,
配方,得,
即,
开方,得,
即或,
∴,;
(4)解:因式分解,得,
化简,得,
∴或,
∴,.
【变式2-1】若,则的值为()
A. B.4 C.4或 D.或2
【答案】B
【分析】采用换元法简化方程,结合的非负性舍去负根.
【详解】解:设,由平方的非负性得.
方程可化为.
整理得.
.
解得,.
∵,
∴不符合题意,舍去.
∴.
【变式2-2】解方程
(1)关于x的方程,下列解法完全正确的是_____.
甲
乙
两边都除以,得
移项,得,
即,
于是或,
丙
丁
整理,得
这里,
,
,
即
整理,得
配方,得,
即
两边开平方,得,
(2)选择合适的方法解方程:.
【答案】(1)丁
(2),
【分析】(1)对甲、乙、丙、丁的解题的过程进行判断,然后作答即可;
(2)利用因式分解法解一元二次方程即可.
【详解】(1)解:甲:当时,方程两边可除以,没有考虑的情况,故甲解法错误;
乙:移项,应得,符号错误,故乙解法错误;
丙:整理,应得,这里,故丙解法错误;
丁的解法正确;
(2)解:原方程整理,得,
即.
于是或,
,.
【变式2-3】用适当的方法解下列方程:
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】略.
【详解】(1)解:
,
(2)
,
(3)
,
(4)
或
,
【题型三】根的判别式的应用
【例3】已知关于的一元二次方程,下列说法正确的是()
A.方程有两个相等的实数根 B.方程有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
【答案】B
【分析】计算一元二次方程根的判别式,根据其符号判断根的情况.
【详解】解:∵一元二次方程中,,,,
∴,
∴方程有两个不相等的实数根.
【变式3-1】关于x的一元二次方程有实数根,则的取值范围是()
A.且 B.且 C. D.
【答案】B
【分析】需同时满足二次项系数不为与根的判别式非负两个条件,联立求解的取值范围.
【详解】解:∵方程是一元二次方程,
∴,即,
∵方程有实数根,
∴,
∴,
∴,
综上,且.
【变式3-2】若关于的一元二次方程有实数解,则的取值范围是___________.
【答案】
且
【分析】根据一元二次方程定义,二次项系数不为0;方程有实数解则根的判别式大于等于0,列出两个不等式求解,合并得到结果.
【详解】解:∵原方程是关于的一元二次方程,
∴二次项系数不为,即,得,
∵原方程有实数解,
∴根的判别式,
解得,
综上可得的取值范围是且.
【题型四】根与系数的关系的应用
【例4】已知是一元二次方程的两根,不解方程求下列各式的值:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)17
【分析】根据根与系数的关系即可求解.
【详解】(1)解:由根与系数的关系,得:,
;
(2)解:原式;
(3)解:原式.
【变式4-1】已知实数,是一元二次方程的两根,则代数式______.
【答案】4
【分析】根据根与系数的关系得到两根之和与两根之积的值,再整体代入所求代数式计算即可.
【详解】解:∵,是一元二次方程的两根,
∴根据根与系数的关系可得,,
∴.
【变式4-2】已知是关于的一元二次方程的两个根,则_______.
【答案】
【分析】已知,是一元二次方程的两个根,利用根与系数的关系得到两根之和与两根之积,将所求式子展开后代入计算即可得到结果.
【详解】解:∵,是方程的两个根,
∴根据根与系数的关系可得,,
∴
.
【变式4-3】若是方程的两个根,且,求m的值.小明的解题过程如下,请判断他的解题过程是否正确,若不正确,请写出正确的解题过程.
解:由一元二次方程的根与系数的关系,得.
,
,
,
,
或.
【答案】解:不正确,正确解题过程如下:
由一元二次方程的根与系数的关系,得.
,
,
,
,
或.
又,
∴,
.
【分析】利用根与系数关系定理,一元二次方程根的判别式,综合求解即可.
【详解】解:略.
【题型五】一元二次方程的应用—增长率问题
【例5】一辆原价为12万元的轿车已使用3年.已知第一年的折旧率是,第三年末这辆轿车的价值是万元,求这辆轿车第二年和第三年平均每年的折旧率.
【答案】
这辆轿车第二年和第三年平均每年的折旧率为.
【分析】设这辆轿车第二年和第三年平均每年的折旧率为,根据题意,列出方程进行求解即可.
【详解】解:设这辆轿车第二年和第三年平均每年的折旧率为,
由题意,第一年末轿车的价值为(万元),
∴,
整理得,
解得或(不合题意,舍去);
答:这辆轿车第二年和第三年平均每年的折旧率为.
【变式5-1】为开拓市场,某蛋糕生产厂家采用线下和线上两种销售方式销售蛋糕,厂长统计了今年6月份和8月份线上销售量占总销售量的百分比,并绘制成如图所示的两幅扇形统计图,由统计图可知,线上销售量占比的月平均增长率为________.
【答案】
【分析】设线上销售量占比的月平均增长率为x.根据6月份和8月份数据列一元二次方程,解方程即可.
【详解】解:设线上销售量占比的月平均增长率为x,
根据题意,得,
解得,(舍),
即线上销售量占比的月平均增长率为.
【变式5-2】某钢铁厂四月份的产量是50万吨,第二季度的总产量是182万吨,若该厂五、六月份平均每月产量的增长率均为,则下面所列方程正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】明确第二季度包含四、五、六三个月,结合月增长率表示各月产量,根据总产量列方程.
【详解】解:∵四月份产量为50万吨,五、六月份平均月增长率为,
∴五月份产量为万吨,六月份产量为万吨,
∵第二季度总产量为182万吨,
∴.
【变式5-3】某产品每件的生产成本为50元,原定销售价为65元.经市场预测,从现在开始的第一个季度销售价将下降,第二个季度又将回升.若要使半年以后的销售总利润不变,如果你作为决策者,将采取什么措施?请将本题补充完整并解答.
【答案】补充问题:若销售量保持不变,且每个季度成本的平均下降率相同,求每个季度成本的平均下降率(结果精确到);每个季度成本的平均下降率约为.
【分析】先计算半年后的售价,结合总利润不变的条件列一元二次方程,求解成本的平均下降率.
【详解】解:设每个季度成本的平均下降率为x,销售量为m件.半年后的售价为(元).原销售总利润为(元),
∵半年后销售总利润不变,
∴,
∵,
∴,
整理得,
∴,
解得或(舍去),
所以,每个季度成本的平均下降率约为.
【题型六】黄金分割
【例6】在海洋生物观察课上,同学们发现海螺的结构十分奇妙.如图,点是线段的黄金分割点,且.已知,则的长为_________(结果保留根号).
【答案】
/
【分析】根据黄金分割的计算公式正确计算即可.
【详解】解:点C是线段的黄金分割点,
.
【变式6-1】一般认为,一个人的上半身(肚脐以上的高度)与下半身(肚脐以下的高度)的比例中,如果下半身与身高的比为黄金比,则这个人好看.某位参加空姐选拔的选手身高160厘米,上半身长65厘米,那么她应穿______厘米的鞋子才能好看.(精确到1厘米)
【答案】10
【分析】设应穿厘米的鞋子,根据黄金分割的比例关系列方程求解即可.
【详解】解:设她应穿厘米高的鞋子,原下半身长为厘米,穿鞋子后下半身长为厘米,总身高为厘米,
∵黄金分割要求下半身长与总身高的比为黄金比,
∴,
∴,
去括号,整理得,
解得,
经检验是原方程的根,结果符合题意.
答:她应穿10厘米的鞋子才能好看.
【变式6-2】宽与长的比是的矩形叫作黄金矩形,帕特农神庙正面轮廓视觉上非常接近黄金矩形,嵌套多层近似黄金矩形,如图,矩形截掉正方形后,剩余的矩形仍是黄金矩形,是,求的长度,设的长度是,根据题意,下列的方程中正确的是()
①;②;③;④.
A.① B.①③ C.①②④ D.①②③④
【答案】D
【详解】解:设的长度是,
矩形是黄金矩形,是,
,即,故①正确;
,即,故④正确;
四边形是正方形,
,
,
矩形是黄金矩形,
,即,故②正确;
,
,故③正确;
故选:D.
【题型一】忽略二次项系数不为零的条件
易错点:在判断一元二次方程或求参数时,忘记这一隐含条件,导致多解或错解.
易错警示
对于含参数的一元二次方程,求出参数后必须验证二次项系数是否为零.若,方程不再是二次方程,该参数值应舍去.
【例1】若关于的一元二次方程的一个根是,则的值是()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先将已知根代入方程求出的可能取值,再结合一元二次方程的定义,即二次项系数不为0,舍去不符合条件的解,得到的正确值.
【详解】解:∵是一元二次方程的根,
∴把代入方程得,
解得或,
又∵该方程是一元二次方程,
∴二次项系数满足,即,
∴.
【变式1-1】已知关于x的一元二次方程有一根为0,则它的另一个根是_____.
【答案】2
【分析】将代入,结合一元二次方程的定义求出m的值,进而得到原方程,求解即可.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程有一根为0,
∴将代入得,
解得:,
∵一元二次方程
∴,即,
∴,
∴原方程为,
解得:,
即它的另一个根是2.
【变式1-2】若方程是关于的一元二次方程,则的值为()
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵方程是关于的一元二次方程,
∴,且,即,
∴或,
解得或(不符题意,舍去),
∴.
【变式1-3】已知关于x的方程.
(1)当m为何值时,此方程是一元一次方程?
(2)当m为何值时,此方程是一元二次方程?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据一元一次方程的定义解答即可;
(2)根据一元二次方程的定义解答即可.
【详解】(1)解:∵关于x的方程是一元一次方程,
∴且,
即且,
∴;
(2)解:∵关于x的方程是一元二次方程,
∴,
【题型二】使用韦达定理时未验证判别式的值大于或等于0
【例2】关于x的一元二次方程有两个实数根、,若,则的值是________.
【答案】
【分析】先利用韦达定理得到两根和与两根积,代入已知等式求解k,再结合该一元二次方程有两个实数根的条件,令判别式大于等于0,求出k的范围进行取舍.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程有两个实数根、,
∴、,
代入,得
,
解得、,
又∵,解得,
∴不符合题意,舍去,
故.
易错点:利用韦达定理求出参数值后,没有回代验证,导致求出的参数使方程无实根.
易错警示
韦达定理成立的前提是方程有实数根().利用韦达定理求出参数后,务必将参数代入判别式验证,舍去使的值.
【变式2-1】按要求完成作答
(1)已知关于的一元二次方程的两根的和为,求的值及方程的两根.
(2)已知关于的一元二次方程的两根的积为,求的值.
【答案】(1)
的值为,方程的两根为和.
(2)
的值为.
【分析】本题考查一元二次方程根与系数的关系,以及求解一元二次方程,解决问题的关键是能熟练计算.
(1)根据根与系数的关系得到,求出,得到原方程,解方程即可;
(2)根据根与系数的关系得到,求出,分类讨论,分别代入原方程求解,即可得答案.
【详解】(1)解:∵一元二次方程的两根的和为,
∴,
∴,
∴,
∴原方程为,
解得,.
(2)∵一元二次方程的两根的积为,
∴,
∴,
∴,
∴当时,原方程为,
方程无解,不符合题意,故;
当时,原方程为,
,
综上.
【变式2-2】已知是关于的一元二次方程的两实数根.
(1)若,求的值;
(2)若菱形的周长为,与交于,与的长分别是关于的方程的两根.求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据一元二次方程有实数根求出的取值范围,再利用根与系数的关系写出两根之和两根之积;把展开变形,代入两根和与两根积,得到关于的方程,解方程后结合的范围取舍.
(2)由菱形周长得到边长,利用菱形对角线互相垂直,根据勾股定理得到;结合完全平方公式变形,代入,,列方程求出,再根据取值范围以及线段长度大于0进行取舍.
【详解】(1)解:方程有两个实数根,
,
,
由根与系数的关系得,,
,
,
,
,
,
,,
,
,
(2)解:菱形周长为,
菱形边长,
菱形对角线互相垂直平分,
,
,
、是方程的两根
,,
,
,
,
,
,
,
∴.
【题型三】忽视点的位置导致漏解
【例3】习题课上,老师给了一道方程:.
嘉嘉的解法是:原方程可化为,第一步
所以,即,第二步
所以方程没有实数根.第三步
琪琪的解法是:原方程可化为,第一步
两边都除以,得.第二步
(1)他们的解法都是错误的,分别指出从哪一步开始错误;
(2)写出方程正确的解题过程.
【答案】(1)嘉嘉的解法从第一步开始错误;琪琪的解法从第二步开始错误.
(2)解:嘉嘉的解法:
,
原方程可化为,
,
,
,
,.
琪琪的解法:,
,
,
,
,.
【分析】(1)根据嘉嘉和琪琪的解题步骤就可以找出错误.
(2)嘉嘉的解法是按照配方法解一元二次方程,琪琪的解法是按照提公因式法解一元二次方程.
【详解】(1)解:嘉嘉在解方程移项时,未知数的符号没有变,
嘉嘉的解法从第一步就错了.
琪琪两边都除以了一个带未知数的整式,
琪琪的第二步解法是错误的.
(2)略.
易错点:解方程时两边同时除以含未知数的因式,丢失了该因式为零时的根.
易错警示
方程两边不能同时除以含未知数的式子!正确做法是移项后提取公因式,令每个因式分别为零求解.
【变式3-1】方程的根是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据因式分解法解一元二次方程的方法解答即可.
【详解】解:∵,
∴或,
∴,,
∴方程的根是,.
【变式3-2】解下列方程:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1),
(2),
(3),
【详解】(1)解:原方程可变形为,
.
,或.
即,;
(2)解:原方程可变形为,
.
,或.
,;
(3)解:可以把常数项移到方程的右边,得.
两边都加一次项系数的一半的平方,得,
即,
两边开平方,得,
即或,
所以,.
【题型四】因式分解法中两边同除含未知数的因式导致丢根
【例4】习题课上,老师给了一道方程:.
嘉嘉的解法是:原方程可化为,第一步
所以,即,第二步
所以方程没有实数根.第三步
琪琪的解法是:原方程可化为,第一步
两边都除以,得.第二步
(1)他们的解法都是错误的,分别指出从哪一步开始错误;
(2)写出方程正确的解题过程.
【答案】(1)嘉嘉的解法从第一步开始错误;琪琪的解法从第二步开始错误.
(2)解:嘉嘉的解法:
,
原方程可化为,
,
,
,
,.
琪琪的解法:,
,
,
,
,.
【分析】(1)根据嘉嘉和琪琪的解题步骤就可以找出错误.
(2)嘉嘉的解法是按照配方法解一元二次方程,琪琪的解法是按照提公因式法解一元二次方程.
【详解】(1)解:嘉嘉在解方程移项时,未知数的符号没有变,
嘉嘉的解法从第一步就错了.
琪琪两边都除以了一个带未知数的整式,
琪琪的第二步解法是错误的.
(2)略.
易错点:解方程时两边同时除以含未知数的因式,丢失了该因式为零时的根.
易错警示
方程两边不能同时除以含未知数的式子!正确做法是移项后提取公因式,令每个因式分别为零求解.
【变式4-1】方程的根是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据因式分解法解一元二次方程的方法解答即可.
【详解】解:∵,
∴或,
∴,,
∴方程的根是,.
【变式4-2】解下列方程:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1),
(2),
(3),
【详解】(1)解:原方程可变形为,
.
,或.
即,;
(2)解:原方程可变形为,
.
,或.
,;
(3)解:可以把常数项移到方程的右边,得.
两边都加一次项系数的一半的平方,得,
即,
两边开平方,得,
即或,
所以,.
【变式4-3】关于x的方程,无论k取何值,必有一根为多少?
【答案】1
【分析】将方程变形为,无论参数取何值,只要令,方程恒成立,即可得出结果.
【详解】解:原方程展开为:,
重新分组:,
方程变为:,
,
无论k取何值,只要令,方程恒成立,
,
所以,方程必有一根为.
【题型五】公式法代入时符号错误
【例5】已知关于x的一元二次方程的两个实数根分别是,,那么______,______,______.
【答案】13
【分析】题目给出的根符合一元二次方程求根公式的形式,对比对应位置系数即可求解.
【详解】解:一元二次方程的求根公式为,
题目给出的两根可写为,
将两式对应位置对比,可得
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,代入得,
∴.
易错点:确定、、时忽略负号,或代入公式时计算错误(如将算成).
易错警示
公式法中永远是正数(或零),因为任何实数的平方非负.代入时先将、、连同符号一起确定,再逐步计算.
【变式5-1】在用求根公式求一元二次方程的根时,琪琪正确代入了、、得到,则她求解的一元二次方程是()
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:∵一元二次方程求根公式为,且代入后得,
∴,解得,
,解得,
对比根号内的项,得
,
将代入,得,
∴原方程为.
【变式5-2】用公式法解下列方程.
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:,
,
∴,
∴,
∴,
解得:;
(2)解:
,
∴,
∴,
∴,
解得:.
【题型六】应用题中未检验解的实际意义
【例6】小明的爸爸想用篱笆圈出一块如图所示的矩形区域用以饲养土鸡.已知面积为的鸡舍一面靠墙(墙长),另外三面用长的篱笆围成,平行于墙的边上有一扇宽的门,则鸡舍垂直于墙的一边为_______m.
【答案】
【分析】设为,则,依据题意列一元二次方程,解一元二次方程,同时还需要满足小于等于墙长,确定最终值即可.
【详解】解:设为,则,
依据题意得:
去括号得:,
整理得:,
因式分解得:,
解得:,,
墙长,
,
即:,
解得,
综上所述,长为.
易错点:求出方程的两个解后,没有根据实际问题的背景舍去不合理的解(如负数的人数、长度为负等).
易错警示
应用题的最后一步必须是检验!将求得的解代入实际情境中,舍去不符合实际意义的解.特别是增长率问题中,增长率通常为正数且不超过1(100%).
【变式6-1】如图是一张月历表,在此月历表上可以用一个矩形任意圈出个位置上相邻的数(如2,3,9,).如果圈出的4个数中最大数与最小数的积为,求这4个数中最小的数.
【答案】这4个数中最小的数是8
【分析】设这4个数中最小的数是,利用这4个数中最小的数与最大的数的关系得到这4个数中最大的数是,结合题目条件列出方程,因式分解即可得到解.
【详解】解:设这4个数中最小的数是,则这4个数中最大的数是,
由题意得,
化简得,
因式分解得,
解得或(舍去),
答:这4个数中最小的数是8.
【变式6-2】为促进消费,某商场对部分商品进行“折上折”(两次打折数相同)活动.一件原价700元的服装,经过“折上折”优惠活动后,实际售价为448元,则该服装每次平均打___________折.
【答案】八
【详解】设该服装每次平均打折,根据原售价及实际售价,可列出关于的一元二次方程,解之取其符合题意的值,即可得出结论.
【解答】解:设该服装每次平均打折,
根据题意得:,
解得:,(不符合题意,舍去),
∴该服装每次平均打八折.
【变式6-3】
某食品店将进价为16元/千克的奶糖按20元/千克的价格出售,每天可销售.老板发现,这种奶糖的售价每涨1元/千克,日销售量就减少.如果食品店想使每天的平均销售利润达到504元,并尽快售完这种奶糖,那么这种奶糖的售价应定为多少?
【答案】这种奶糖的售价应定为22元/千克.
【分析】根据总利润=每千克利润×日销售量列一元二次方程,结合尽快售完的要求选取涨价幅度更小的解.
【详解】解:设这种奶糖的销售单价应定为x元/千克,
则:,
解得:,,
当时,,
当时,,
∵,
∴,
答:这种奶糖的销售单价应定为22元/千克.
【题型一】判别式与韦达定理的综合应用
【例1】关于的一元二次方程,有下列四个结论:①若是该方程的一个根,则一定有成立;②若,则方程有一根为;③若该方程的解为和,则方程的解是或;④当,,时,方程一定有实数根.其中,正确的有()
A.①②③④ B.②③④ C.②③ D.②④
【答案】D
【分析】根据根的判别式、一元二次方程的解,逐个验证结论,结合条件推导判别式的符号,最终确定正确选项.
【详解】解:①将代入方程,得,
提取公因式得,
当时等式恒成立,不一定满足,故①错误;
②将代入方程,得,由条件,可得,
因此是方程的根,故②正确;
③原方程的解为和,则原方程可写为,
展开得,即,,
代入新方程得:,,
整理得,
解得或,故③错误;
④由条件,,,
可得,
若,则,
可推出,与矛盾,
因此,
方程判别式,
因为,,所以,
,方程一定有实数根,故④正确.
综上,正确结论为②④.
【变式1-1】在课上,我们已经学习过一元二次方程、一元三次方程根与系数的关系.
(1)已知,,为一元三次方程的三个实数根,则___________,___________,___________.
(2)问题解决.已知,,为方程的三个实数根,则对于下列结论一定正确的是()
A.B.C.D.
(3)若的三个根分别为,,,则的值是___________.
(4)拓展提升.已知实数满足,且,求正数的最小值.
【答案】(1),,
(2)A
(3)49
(4)3
【分析】(1)利用多项式因式分解与系数对应关系,将三次方程写为的形式,展开后与原方程同次项系数对比,即可解答;
(2)由(1)得到,,即可判断A,D选项;由于,,由于,的取值不确定,无法判断符号,即可判断B,C选项;
(3)先根据(1)的结论求出,,再利用完全平方公式变形求解即可;
(4)由和,推导出,,将a,c看作一元二次方程的两个实根,利用判别式建立关于b的不等式,求解b的最小值.
【详解】(1)解:∵一元三次方程的三个实数根为,,,
∴,
展开,得,
对比方程可得,
,,,
∵,
∴,,.
(2)解:∵,,为方程的三个实数根,
∴由(1)可得,,
∴A选项正确,D选项错误.
,的取值不确定,无法判断符号,故B选项错误.
,的取值不确定,无法判断符号,故C选项错误.
(3)解:∵的三个根分别为,,,
∴,,
∵,
∴.
(4)解:∵,,
∴,,
∴a,c是方程的两个实数根,
∴,
即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴正数的最小值为3.
【变式1-2】已知关于x的方程.
(1)求证:无论m取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若,是方程的两根.
①当时,求m的值;
②直接写出代数式的最小值.
【答案】(1)将,整理得
,
∴,
无论m取何值,原方程总有两个不相等的实数根
(2)①;②0
【分析】(1)利用一元二次方程根的判别式解答即可;
(2)①把代入方程,即可求解;②利用一元二次方程根与系数的关系可得,,再代入,即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:①把代入方程,得,
.
②将,整理得
∵,是方程的两根,
,,
∴,
所以代数式的最小值为0.
【变式1-3】关于的一元二次方程①(为常数,且)的两个根分别为,,且,.
(1)求证:无论取何值,是方程①的一个根.
(2)当时,求的取值范围.
(3)若关于的一元二次方程(为常数,且)的一个根比方程①的根大,求的最大值.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
,
,
,
解得:,,
∴无论取何值,是方程①的一个根;
(2)
(3)的最大值为
【分析】(1)运用提公因式解一元二次方程,即可证明;
(2)先根据一元二次方程根与系数的关系求出,,再根据,,推出,可得的取值范围,结合题意求出最后的取值范围,再化简代入,求解即可;
(3)先根据题意求出,设的一个根为,再根据题意推出,将代入求出,最后根据配方法求解即可.
【详解】(1)略
(2)∵关于的一元二次方程①(为常数,且)的两个根分别为,,
∴根据根与系数的关系,,,
∴,
∵,,
∴,即,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴
(3)∵由(1)得无论取何值,是方程①的一个根,
又∵,,
∴,
设的一个根为,
∵的一个根比方程①的根大,
∴,
把代入中,
,
整理得:,
∵,则,
∴的最大值为.
【题型二】一元二次方程与几何图形的综合
【例2】图1是第届国际数学家大会的会标,会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,看上去像一个风车,代表着中国人民的热情与好客.小瑞同学发现,把一个平行四边形分割成5块(如图2),按照图3的样式无缝拼接恰好成一个矩形.若矩形的面积为,,则图2中平行四边形的周长为________.
【答案】
【分析】图形拼接前后面积不变,矩形面积等于原平行四边形面积,设短直角边,由得到小矩形的边长,用含的代数式表示出拼接后矩形的长与宽,根据矩形面积列出一元二次方程,求出,再利用勾股定理算出平行四边形两条邻边的长度,最后代入周长公式求得平行四边形周长.
【详解】解,如图,设,则,
,
,
,,
,
矩形的面积为,
,
化简得,
,
,
,
,
,,
,,
平行四边形的周长为.
【变式2-1】如图,一艘轮船以的速度沿既定航线由西向东航行,途中接到台风警报,某台风中心正以的速度由南向北移动,距台风中心的圆形区域(包括边界)都属台风影响区.当这艘轮船接到台风警报时,它到台风中心的距离,此时台风中心到轮船既定航线的最近距离.如果这艘轮船不改变航向,那么它会不会进入台风影响区?如果会,从接到警报开始,经过多长时间它就会进入台风影响区(结果精确到)?
【答案】轮船会进入台风影响区,经过大约轮船就会进入台风影响区
【分析】对比台风中心到达A点时,C与台风中心的距离即可得出结论,设时间为未知数,并求解轮船与台风中心距离等于时的时间.
【详解】解:当台风中心到达时:,
此时轮船距:,
所以轮船不改变航向,会进入台风影响区.
如图所示
设x小时后,轮船就进入台风影响区,根据题意可得:
(千米),(千米)
∵,
∴
∴,
∵,
根据勾股定理可得:
解得:,(舍去)
∴轮船经过就进入台风影响区域.
【变式2-2】如图,矩形中,,,点从开始沿边向点以的速度移动,点从点开始沿边向点以的速度移动,,两点分别从,同时出发.
(1)若当其中一个点到达终点时,两个点都停止运动.
①经过几秒,的面积等于?
②的面积能否等于?如果能,求出运动的时间;如果不能,请说明理由.
(2)若点到达后不停止,立即以原速沿返回;点到达后不停止,继续以原速沿射线方向运动,直到点第一次回到时,两点同时停止运动.在整个运动过程中,第几秒的面积等于?
【答案】(1)①经过2秒或4秒后,的面积等于;②的面积不能等于;
(2)当为秒或秒,的面积等于.
【分析】(1)①设运动时间为x秒,根据三角形面积公式构建方程求解即可;
②设运动时间为x秒,的面积等于,根据三角形面积公式构建方程,解方程即可判断;
(2)分两种情况讨论,用面积公式列方程即可得到答案.
【详解】(1)解:①设运动时间为x秒,则,,
又,
∴,
根据题意,得,
解得,.
∴经过2秒或4秒后,的面积等于;
②设运动时间为x秒,的面积等于,
根据题意,得,
整理得,
∴,
∴方程无解,
∴的面积不能等于;
(2)解:设运动的时间为t秒,
①当时,,
由题意,得,
解得:,;
②当时,,
由题意,得,
解得:,(舍去),
综上所述,当为秒或秒时,的面积等于.
【变式2-3】综合与实践.
(1)【初步探索】欧几里得的《几何原本》记载,对于形如的方程,可用如图1的几何解法:作直角三角形,其中,,,在斜边上截取,则该方程的其中一个正根是哪段线段的长?说明你的理由.
(2)【再次探索】我国数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中也记载了关于一元二次方程的几何解法:以方程为例,因为,所以有.如图2,用4个长都是,宽都是x的相同矩形,拼成如图所示的正方形,图2中,大正方形的面积可以表示为_____________(用含x的代数式表示);另一方面,它又等于4个小矩形的面积加上中间小正方形的面积,即等于,故可得原方程的一个正根是____________________.
(3)【类比运用】请选用上述两种几何方法中的一种求方程的正根(请在下面画出图形,注意在图中标注出相关线段的长度).
【答案】(1)该方程的其中一个正根是线段的长,理由如下:
∵在直角三角形中,根据勾股定理得,,
,
整理得,,
∴对于形如的方程中一个正根是线段的长;
(2);
(3);
【分析】(1)在直角三角形中,根据勾股定理得,即可证明结论;
(2)根据大正方形的面积可以表示为,再列方程得到.解方程即可求出原方程的一个正根;
(3)由题意可得,作直角三角形,其中,,,在斜边上截取,在中,求出,即可得到答案.
【详解】(1)略
(2)解:观察图2,大正方形的边长为矩形的长与宽之和,即,
那么大正方形的面积可以表示为,
因为,即,且大正方形面积等于个小矩形的面积加上中间小正方形的面积,即.
化简可得,
进一步变形为.
∴
∴或,
因为为正数,
所以,
即原方程的一个正根是
(3)解:,
,
作直角三角形,其中,,,
在斜边上截取,
在中,,
则该方程的其中一个正根为的长即.
【题型三】一元二次方程实际应用中的营销与方案问题
【例3】综合与实践
【项目背景】:
学校项目式学习小组针对我市文旅产品“佛宝宝”的销售获利情况开展项目式学习活动,请你与他们共同完成该项目任务.
【驱动问题】:
数学来源于生活,也服务于生活,请你运用所学数学知识帮助销售店老板决策.
【分步探究】:
任务一:市场调查
某文创店以15元/个的成本购入“佛宝宝”钥匙扣.项目式小组同学帮老板调查了近5天该钥匙扣的售价与日销售量情况,记录如下:
时间
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
售价x/(元/个)
20
30
18
22
26
日销售量y(个)
50
30
54
46
38
(1)建立
建立平面直角坐标系,横轴表示售价x(单位:元/个),纵轴表示日销售量y(单位:个),将整理好的数据在平面直角坐标系中描出.
(2)观察各点的分布规律,请你建立适当的函数模型刻画它们之间的函数关系式(不需要写出自变量的取值范围).
任务三:问题解决
(3)若老板希望每天获得的利润为288元,且尽可能让利于顾客,求每个钥匙扣的售价应定为多少元?
【答案】(1)
(2)
(3)21
【分析】(1)将售价x看作点的横坐标,日销售量y看作点的纵坐标,把所有的点的位置确定出来;
(2)观察各点的分布规律,所有的点呈一条直线,确定售价x与日销售量y满足一次函数关系,利用待定系数法求出解析式;
(3)根据利润公式确定一元二次方程,为尽可能让利于顾客,确定最终答案.
【详解】(1)略
(2)解:观察函数图象发现,售价x与日销售量y满足一次函数关系,
∴设,
将、代入得,
解得,
∴;
(3)解:设每个钥匙扣的售价应定为x元,
根据题意可得,
整理得,
∴,
解得:,,
∵尽可能让利于顾客,
∴,
答:每个钥匙扣的售价应定为21元.
【变式3-1】五一假期,全网出圈的“黄站长”带火宣城文旅,各地游客慕名前来游玩.宣城某乡镇果蔬专业合作社依托文旅热度,对果园进行适度改造,引入草莓种植,大力发展采摘旅游业.结合提供的素材,解决相关问题.
探索果园土地规划和销售利润问题
素材1
该专业合作社辖区内有一块长方形果园,图1是果园的平面图,其中米,米.准备在它的四周铺设道路,上下两条横向道路的宽度都为米,左右两条纵向道路的宽度都为米,中间部分种植水果.出于货车通行等因素的考虑,道路宽度不超过12米,且不小于5米.
素材2
经市场调查,奶油草莓深受游客喜爱,销售前景乐观.若每平方米的草莓销售平均利润为100元,每月可销售5000平方米的草莓.受天气诸多因素影响,草莓难以长时间保鲜,负责人决定将草莓降价销售.若每平方米草莓平均利润下调5元,每月可多销售500平方米草莓.果园每月的承包费为2万元.
问题解决:
(1)若中间种植的面积是,则路面设置的宽度是否符合要求.
(2)若该专业合作社预期一个月的总利润为52万元,则从购买草莓客户的角度应该降价多少元?
(3)若草莓降价模式保持不变,该专业合作社能否实现每月总利润60万元的预期目标?
【答案】(1)路面设置的宽度符合要求
(2)从购买草莓客户的角度应该降价元
(3)该合作社不能实现每月60万元的预期目标
【分析】(1)由果园的长、宽及四周道路的宽度,可得出中间种植部分是长为米、宽为米的长方形,根据中间种植的面积列出关于的一元二次方程,解之可得出的值,取其符合题意的值,再对照的取值范围,即可得出结论;
(2)设每平方米草莓平均利润下调元,则每平方米草莓平均利润为元,每月可售出平方米草莓,利用总利润=销售利润−承包费,可列出关于y的一元二次方程,解之可得出y的值,再结合要让利于顾客,即可确定结论.
(3)假设该专业合作社能实现每月总利润60万元的预期目标,根据(2)的总利润方程式得到,解方程即可.
【详解】(1)解:根据题意得,
整理得,
解得,
当时,(不符合题意,舍去),
故
,
路面设置的宽度符合要求;
(2)解:设每平方米草莓平均利润下调元,则每平方米草莓平均利润为元,每月可售出平方米草莓,
根据题意得,
整理得,
解得,,
又要让利于顾客,
.
答:每平方米草莓平均利润下调元.
(3)解:根据题意得,
整理得
则
∴方程在实数范围内无解
该合作社不能实现每月60万元的预期目标.
【变式3-2】小健为了科学健身,依次采用慢跑、快跑、核心力量训练的健身模式,每次健身总时长60分钟.慢跑平均每分钟消耗热量6千卡,快跑平均每分钟消耗热量12千卡,核心力量训练时,第一分钟消耗千卡,后续每分钟比前一分钟多消耗千卡.
(1)小健在某次健身时,其中核心力量训练时长为t分钟(t为整数),则最后一分钟消耗的热量是__________(用含t的代数式表示)千卡,t分钟总消耗热量是__________(用含t的代数式表示)千卡.
提示:若一列数,,…,,满足,则.
(2)小健在某次健身中,慢跑时长为快跑时长的3倍,他在本次训练中,总消耗热量是否有可能达到380千卡?若能,请写出慢跑、快跑及核心力量训练的时长,若不能,请说明理由.
【答案】(1),
(2)总消耗热量不可能达到380千卡
【分析】(1)根据题意,列出代数式即可;
(2)设快跑时长为x分钟,则慢跑时长为分钟,核心力量训练时长为t分钟,则总消耗热量为千卡,根据题意,可得,令总消耗热量为380千卡,列出一元二次方程,根据解的情况,即可求解.
【详解】(1)解:由题可知,第t分钟消耗的热量是:千卡;
t分钟总消耗热量是:千卡;
(2)解:总消耗热量不可能达到380千卡,理由如下:
设快跑时长为x分钟,则慢跑时长为分钟,核心力量训练时长为t分钟,(其中x、t均为整数),
则总消耗热量为:千卡,
根据题意可列方程,,则,
则总消耗热量为:千卡,
当总消耗热量为380千卡时,,整理可得,,
则,即方程没有实数根,
总消耗热量不可能达到380千卡.
【变式3-3】某商场以进价元/件购进某种新商品,在月份试销售阶段发现,在售价不低于元/件的情况下每件销售价格(元)与商品的日销售量(件)始终存在下表中的数量关系:
每件销售价格(元)
日销售量(件)
(1)请你观察上面表格中数据的变化规律,填写表中的值为______;
(2)若某日该种商品的总利润为元,求该日此种商品每件的售价;
(3)若售货员小李发现销售该种商品件与件的日利润相同,且,请求出与所满足的关系式.(要求:用含的代数式表示)
【答案】(1)
(2)
元或元
(3)
【分析】(1)根据表中所示规律求出售价为元时的日销量即为的值;
(2)设该日此种商品每件的售价是元,列一元二次方程求解即可;
(3)分别列出表示日销量是件和件时的日利润,根据日利润相等可得等式为整理得到、的关系即可.
【详解】(1)解:由规律可知销售价格每增加元,日销量减少件,
;
(2)解:设该日此种商品每件的售价是元,则每日的销售量为件,
根据题意可得:,
整理可得:,
解得:,,
答:每件商品售价是元或元时,该种商品的总利润为元;
(3)解:商品每件的售价是元,由每日的销售量为件,
当销量为件时,可得:,
该商品的售价是元/件,
同理可得:当销量为件时,该商品的售价是元/件,
根据题意可得:,
整理得:,
,
,
即,
答:当时,销售该商品的日利润相同.
技巧
一句话要点
判定一元二次方程——"三条件检查法"
整式方程、一个未知数、最高次数为2,三者缺一不可;含参数时额外验证
选择解法——"一看二选"
一看方程特点(能否直接开方、能否因式分解),二选最简便方法;优先因式分解法,其次公式法
公式法代入——"先定符号再计算"
先将、、连同符号确定,再计算;注意为负数时仍为正
配方法——"一化二移三加"
化二次项系数为1移常数项到右边两边加一次项系数一半的平方
判别式求参数范围——"列式+验证"
根据根的情况列的不等式,同时验证;"有实数根"需讨论的情况
韦达定理求值——"先验后用,整体代入"
使用前先验证;将对称式化为和的组合整体代入
韦达定理求参数——"列方程+验判别式"
由根的关系列关于参数的方程,求出后必须代入验证
增长率问题——"找基础量,套公式"
确定基础量和最终量,套;注意增长用+,降低用-
应用题检验——"双检验"
一验是否满足方程(代入检验),二验是否符合实际意义(舍去不合理解的)
含参方程分类讨论——"先分后合"
按二次项系数是否为0分类;时用二次方程方法,时按一次方程处理
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专题01一元二次方程
目录
识记类
思维导图
知识清单(6类)
考点清单(6类)
公式清单(48类)
辨析清单(10类)
题型类
高频题型清单(5类)
易错题型清单(6类)
重难题型清单(3类)
答题类
答题技巧清单
知识点01一元二次方程的相关概念
1.一元二次方程的定义:等号两边都是整式,只含有 未知数(一元),并且未知数的最高次数是 (二次)的方程,叫做一元二次方程.
2.一元二次方程的一般形式: ().其中 是二次项系数, 是一次项系数, 是常数项.
注意: 是一元二次方程一般形式的重要条件.当 时,方程变为 ,是一元一次方程.
3.一元二次方程的解(根):使一元二次方程左右两边 的未知数的值叫做一元二次方程的解,也叫一元二次方程的根.
4.由一元二次方程的定义求参数:根据"一个未知数""最高次数为2""整式方程"三个条件列方程或不等式求参数.特别注意二次项系数 这一隐含条件.
5.由一元二次方程的解求参数:将已知的根代入方程,得到关于参数的方程,解之即可.
6.一元二次方程的解的估算:对于不易直接求解的一元二次方程,可以通过列表、逐步逼近的方法估算方程的近似解.
知识点02一元二次方程的解法
1.直接开平方法:形如 ()或 的方程,直接开平方求解.
若 ,则 ,方程有两个不相等的实数根;若 ,则 ,方程有两个相等的实数根;若 ,则方程无实数根.
2.配方法:通过配方将方程化为 的形式,再用直接开平方法求解.
配方步骤:①将二次项系数化为1;②移项;③方程两边都加上一次项系数一半的平方;④化为 的形式求解.
3.公式法:一元二次方程 ()的求根公式为:
使用公式法的步骤:①将方程化为一般形式;②确定 、、 的值;③计算 的值;④代入求根公式求解.
4.因式分解法:将方程左边分解为两个一次因式的乘积,右边为0,即化为 的形式,则 或 .
常用因式分解方法:提公因式法、公式法(平方差公式、完全平方公式)、十字相乘法.
5.换元法:当方程中含有相同的复杂表达式时,可以用一个新的变量来替换这个表达式,将原方程化为关于新变量的一元二次方程,求解后再回代.
6.解分式方程(化为一元二次方程):有些分式方程通过去分母、整理后可以化为一元二次方程求解.注意:求出解后必须 ,排除使分母为零的增根.
知识点03一元二次方程根的判别式
1.判别式的定义:对于一元二次方程 (),式子 叫做根的判别式,通常用字母 表示,即 .
2.判别式与根的情况的关系:
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.
3.根据判别式判断根的情况:先确定 、、 的值,计算 ,再根据 的符号判断根的情况.
4.根据根的情况求参数:
"有两个不相等的实数根" ;"有两个实数根"或"有实数根" ;"没有实数根" .注意:同时要保证 .
知识点04一元二次方程根与系数的关系
1.韦达定理:如果 、 是一元二次方程 ()的两个根,那么:
,
2.一元二次方程根与系数的关系韦:已知一根求另一根及参数;求关于两根的对称式的值;已知两根满足某种关系,求参数的值.
3.重要变形公式:
;
;
知识点05一元二次方程的应用——常见题型
1.传播问题:一人传多人,经过若干轮传播后总人数满足一元二次方程.基本模型:若每轮每人传给 人,则经过两轮后总人数为 .
2.增长率(降低率)问题:基础量为,平均增长(降低)率为,则依次提升(减低)1次、2次的产量分别为
3.与图形有关的问题:利用面积、体积等几何量建立一元二次方程.常见类型:矩形面积问题、边框问题、折叠问题等.
4.数字问题:利用数字的位值关系建立方程.如两位数的表示:十位数字为 、个位数字为 ,则该两位数为 .
5.营销(利润)问题:利润 = ;总利润 = .
6.工程问题: = 工作总量.合作效率 = .
7.行程问题:路程 = .
8.握手、循环赛问题: 个人两两握手(或单循环赛),总次数为 .
知识点06黄金分割
1.黄金分割的定义:点 把线段 AB 分成两条线段 AC 和 BC(),如果 ,那么称线段 AB 被点 ,点 叫做线段 AB 的 ,AC 与 AB 的比叫做 .
2.黄金比的值:黄金比 .
3.黄金分割的应用:黄金分割在建筑、艺术、设计等领域有广泛应用,被认为是最具美感的比例关系.
考点01一元二次方程的概念与判断
考点内容:一元二次方程的定义;一般形式()中各项及系数的识别;判断一个方程是否为一元二次方程;由定义求参数.
常见考法:
①判断所给方程是否为一元二次方程(紧扣"整式方程""一个未知数""最高次数为2"三个条件,特别注意)
②将方程化为一般形式,指出二次项系数、一次项系数和常数项
③已知方程是一元二次方程,求字母参数的值或取值范围(注意隐含条件)
④已知方程的解(根),代入方程求参数的值
考点02一元二次方程的解法
考点内容:直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法、换元法的解题步骤与适用条件;四种基本解法的灵活运用.
常见考法:
①用直接开平方法解形如或的方程
②用配方法解一元二次方程(注意配方时加"一次项系数一半的平方")
③用公式法解一元二次方程(先化一般形式,再确定、、,计算,代入公式)
④用因式分解法解一元二次方程(提公因式、公式法、十字相乘)
⑤根据方程特点选择最简便的解法
易错提醒:用公式法时,必须先确定、、的符号(尤其是负号),代入公式时注意符号.
考点03一元二次方程根的判别式的应用
考点内容:判别式的计算;的符号与根的情况的对应关系;根据根的情况求参数取值范围.
常见考法:
①不解方程,利用判别式判断方程根的情况
②已知方程有两个不相等的实数根(或有实数根),求参数的取值范围(注意或,以及)
③已知方程没有实数根,求参数的取值范围()
④判别式与其他知识(如韦达定理、函数)综合考查
易错提醒:当题目说"有实数根"时,要分两种情况讨论——一元二次方程(,)和一元一次方程().
考点04一元二次方程根与系数的关系的应用
考点内容:韦达定理,;关于两根的对称式的求值.
常见考法:
①已知方程的两根,求两根之和与两根之积
②已知一根,利用韦达定理求另一根及参数
③求关于两根的对称式的值(如、、等)
④已知两根满足某种关系(如互为相反数、互为倒数、一根是另一根的2倍等),求参数的值
易错提醒:使用韦达定理的前提是方程有实数根,即.解题时务必先验证判别式.
考点05一元二次方程的应用——增长率与传播问题
考点内容:增长率(降低率)问题的基本模型;传播问题的基本模型总人数.
常见考法:
①已知基础量和最终量,求平均增长率(降低率)
②已知基础量和增长率,求经过若干次增长后的量
③传播问题中,已知初始人数和传播轮数,求每轮传播人数或总人数
④增长率问题与其他知识(如利润、面积)综合考查
考点06一元二次方程的应用——几何与实际问题
考点内容:利用面积、体积等几何关系建立一元二次方程;利润问题、工程问题、行程问题等的建模方法.
常见考法:
①矩形面积问题(如围栏问题、边框问题):设未知数,利用面积公式列方程
②利润问题:总利润=单件利润销售量,当价格变化影响销量时建立方程
③数字问题:利用位值原理建立方程
④握手/循环赛问题:利用公式建立方程
⑤动态几何问题:动点运动中某时刻满足的面积或距离关系建立方程
1.一元二次方程的基本公式
序号
名称
公式
说明
1
一般形式
()
为二次项系数,为一次项系数,为常数项
2
求根公式
条件:,
3
根的判别式
两个不等实根;两个相等实根;无实根
4
韦达定理
;
前提:方程有实数根()
2.常用变形公式
序号
名称
公式
说明
5
两根平方和
韦达定理的常用变形
6
两根差的平方
即
7
两根差的绝对值
由上式开方得到
8
两根倒数和
条件:
3.应用问题常用公式
序号
名称
公式
说明
9
增长率公式
为基础量,为增长率,为增长次数
10
降低率公式
同上,为降低率
11
握手/循环赛
为人数(或队数)
12
传播模型
每轮每人传人,两轮后总人数
13
黄金比
黄金分割的比值
4.配方法关键步骤
序号
步骤
操作
说明
14
化二次项系数为1
方程两边同除以
前提:
15
移项
常数项移到右边
左边只保留二次项和一次项
16
配方
两边加
"一次项系数一半的平方"
17
写成完全平方
右边化简后开平方求解
辨析01一元二次方程定义中""是不可忽略的条件
一元二次方程的一般形式为,其中是定义的核心条件.当时,方程退化为,是一元一次方程而非一元二次方程.在判断一个含参数的方程是否为一元二次方程时,必须同时满足两个条件:①最高次数为2;②二次项系数不等于0.
辨析02"方程有实数根"与"方程有两个实数根"的区别
"方程有实数根"包含两种情况:①当时,是一元二次方程,需要;②当时,方程退化为一元一次方程,一定有实数根.而"方程有两个实数根"特指一元二次方程且(时两个不等实根,时两个相等实根).做题时要仔细审题,注意区分.
辨析03判别式的使用前提是
判别式只适用于一元二次方程().如果题目给出的方程含参数,不能直接默认它是一元二次方程.必须先讨论是否为0:当时用判别式;当时方程为一元一次方程,单独讨论.
辨析04使用韦达定理前必须验证
韦达定理,成立的前提是方程有实数根,即.很多题目中,利用韦达定理求出参数后,必须回代验证是否成立,否则可能得到不符合题意的"假根".这是中考中常见的失分点.
辨析05韦达定理中符号容易出错
韦达定理中,两根之和(注意有负号),两根之积(无负号).记忆口诀:"和反积不反"——和要取相反数,积不用取.代入时注意本身可能为负数,中的负号与的符号要正确处理.
辨析06因式分解法中"不能两边同时除以含未知数的式子"
用因式分解法解方程时,如,不能两边同时除以,否则会丢失这个根.正确做法是移项后提取公因式:或.
辨析07配方法中"加一次项系数一半的平方"是针对系数为1的情况
配方时,如果二次项系数不是1,必须先将二次项系数化为1(方程两边同除以二次项系数),然后再加"一次项系数一半的平方".例如,先化为,再加,即.
辨析08公式法中、、的符号要与一般形式对应
使用求根公式时,、、必须是一元二次方程一般形式中的系数,包括符号.例如方程中,,(不是5),.代入公式时,不要写成.
辨析09应用题中求出的解必须检验是否符合实际意义
一元二次方程的应用题中,求出的解可能有两个,但并非两个解都符合实际意义.例如求人数、长度、价格等,负数解通常要舍去;求增长率时,解应在合理范围内.解题最后一步必须检验解的合理性.
辨析10"两个相等的实数根"不等于"一个实数根"
当时,一元二次方程有"两个相等的实数根",从代数的角度说是两个根(重根),而不是"一个实数根".在答题时应写"有两个相等的实数根",而非"有一个实数根".
【题型一】一元二次方程的概念判断与参数求解
【例1】关于的方程是一元二次方程,则它的二次项系数是()
A. B.0 C. D.
【变式1-1】已知关于x的方程是一元二次方程,则k的值应为()
A. B.3 C. D.不能确定
【变式1-2】下列方程中,不一定是一元二次方程的是()
A. B.
C. D.
【变式1-3】证明:无论m取何值,关于x的方程都是一元二次方程.
【题型二】一元二次方程的解法
【例2】解下列方程:
(1)(直接开平方法);
(2)(公式法);
(3)(配方法);
(4)(因式分解法).
【变式2-1】若,则的值为()
A. B.4 C.4或 D.或2
【变式2-2】解方程
(1)关于x的方程,下列解法完全正确的是_____.
甲
乙
两边都除以,得
移项,得,
即,
于是或,
丙
丁
整理,得
这里,
,
,
即
整理,得
配方,得,
即
两边开平方,得,
(2)选择合适的方法解方程:.
【变式2-3】用适当的方法解下列方程:
(1)
(2)
(3)
(4)
【题型三】根的判别式的应用
【例3】已知关于的一元二次方程,下列说法正确的是()
A.方程有两个相等的实数根 B.方程有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
【变式3-1】关于x的一元二次方程有实数根,则的取值范围是()
A.且 B.且 C. D.
【变式3-2】若关于的一元二次方程有实数解,则的取值范围是___________.
【题型四】根与系数的关系的应用
【例4】已知是一元二次方程的两根,不解方程求下列各式的值:
(1);
(2);
(3).
【变式4-1】已知实数,是一元二次方程的两根,则代数式______.
【变式4-2】已知是关于的一元二次方程的两个根,则_______.
【变式4-3】若是方程的两个根,且,求m的值.小明的解题过程如下,请判断他的解题过程是否正确,若不正确,请写出正确的解题过程.
解:由一元二次方程的根与系数的关系,得.
,
,
,
,
或.
【题型五】一元二次方程的应用—增长率问题
【例5】一辆原价为12万元的轿车已使用3年.已知第一年的折旧率是,第三年末这辆轿车的价值是万元,求这辆轿车第二年和第三年平均每年的折旧率.
【变式5-1】为开拓市场,某蛋糕生产厂家采用线下和线上两种销售方式销售蛋糕,厂长统计了今年6月份和8月份线上销售量占总销售量的百分比,并绘制成如图所示的两幅扇形统计图,由统计图可知,线上销售量占比的月平均增长率为________.
【变式5-2】某钢铁厂四月份的产量是50万吨,第二季度的总产量是182万吨,若该厂五、六月份平均每月产量的增长率均为,则下面所列方程正确的是()
A. B.
C. D.
【变式5-3】某产品每件的生产成本为50元,原定销售价为65元.经市场预测,从现在开始的第一个季度销售价将下降,第二个季度又将回升.若要使半年以后的销售总利润不变,如果你作为决策者,将采取什么措施?请将本题补充完整并解答.
【题型六】黄金分割
【例6】在海洋生物观察课上,同学们发现海螺的结构十分奇妙.如图,点是线段的黄金分割点,且.已知,则的长为_________(结果保留根号).
【变式6-1】一般认为,一个人的上半身(肚脐以上的高度)与下半身(肚脐以下的高度)的比例中,如果下半身与身高的比为黄金比,则这个人好看.某位参加空姐选拔的选手身高160厘米,上半身长65厘米,那么她应穿______厘米的鞋子才能好看.(精确到1厘米)
【变式6-2】宽与长的比是的矩形叫作黄金矩形,帕特农神庙正面轮廓视觉上非常接近黄金矩形,嵌套多层近似黄金矩形,如图,矩形截掉正方形后,剩余的矩形仍是黄金矩形,是,求的长度,设的长度是,根据题意,下列的方程中正确的是()
①;②;③;④.
A.① B.①③ C.①②④ D.①②③④
【题型一】忽略二次项系数不为零的条件
在判断一元二次方程或求参数时,忘记这一隐含条件,导致多解或错解.对于含参数的一元二次方程,求出参数后必须验证二次项系数是否为零.若,方程不再是二次方程,该参数值应舍去.
【例1】若关于的一元二次方程的一个根是,则的值是()
A. B. C. D.
【变式1-1】已知关于x的一元二次方程有一根为0,则它的另一个根是_____.
【变式1-2】若方程是关于的一元二次方程,则的值为()
A. B. C. D.
【变式1-3】已知关于x的方程.
(1)当m为何值时,此方程是一元一次方程?
(2)当m为何值时,此方程是一元二次方程?
【题型二】使用韦达定理时未验证判别式的值大于或等于0
【例2】关于x的一元二次方程有两个实数根、,若,则的值是________.
利用韦达定理求出参数值后,没有回代验证,导致求出的参数使方程无实根.
韦达定理成立的前提是方程有实数根().利用韦达定理求出参数后,务必将参数代入判别式验证,舍去使的值.
【变式2-1】按要求完成作答
(1)已知关于的一元二次方程的两根的和为,求的值及方程的两根.
(2)已知关于的一元二次方程的两根的积为,求的值.
【变式2-2】已知是关于的一元二次方程的两实数根.
(1)若,求的值;
(2)若菱形的周长为,与交于,与的长分别是关于的方程的两根.求的值.
【题型三】忽视点的位置导致漏解
【例3】习题课上,老师给了一道方程:.
嘉嘉的解法是:原方程可化为,第一步
所以,即,第二步
所以方程没有实数根.第三步
琪琪的解法是:原方程可化为,第一步
两边都除以,得.第二步
(1)他们的解法都是错误的,分别指出从哪一步开始错误;
(2)写出方程正确的解题过程.
解方程时两边同时除以含未知数的因式,丢失了该因式为零时的根.
方程两边不能同时除以含未知数的式子!正确做法是移项后提取公因式,令每个因式分别为零求解.
【变式3-1】方程的根是()
A. B.
C. D.
【变式3-2】解下列方程:
(1);
(2);
(3).
【题型四】因式分解法中两边同除含未知数的因式导致丢根
【例4】习题课上,老师给了一道方程:.
嘉嘉的解法是:原方程可化为,第一步
所以,即,第二步
所以方程没有实数根.第三步
琪琪的解法是:原方程可化为,第一步
两边都除以,得.第二步
(1)他们的解法都是错误的,分别指出从哪一步开始错误;
(2)写出方程正确的解题过程.
解方程时两边同时除以含未知数的因式,丢失了该因式为零时的根.
方程两边不能同时除以含未知数的式子!正确做法是移项后提取公因式,令每个因式分别为零求解.
【变式4-1】方程的根是()
A. B.
C. D.
【变式4-2】解下列方程:
(1);
(2);
(3).
【变式4-3】关于x的方程,无论k取何值,必有一根为多少?
【题型五】公式法代入时符号错误
【例5】已知关于x的一元二次方程的两个实数根分别是,,那么______,______,______.
确定、、时忽略负号,或代入公式时计算错误(如将算成).
公式法中永远是正数(或零),因为任何实数的平方非负.代入时先将、、连同符号一起确定,再逐步计算.
【变式5-1】在用求根公式求一元二次方程的根时,琪琪正确代入了、、得到,则她求解的一元二次方程是()
A. B.
C. D.
【变式5-2】用公式法解下列方程.
(1);
(2).
【题型六】应用题中未检验解的实际意义
【例6】小明的爸爸想用篱笆圈出一块如图所示的矩形区域用以饲养土鸡.已知面积为的鸡舍一面靠墙(墙长),另外三面用长的篱笆围成,平行于墙的边上有一扇宽的门,则鸡舍垂直于墙的一边为_______m.
求出方程的两个解后,没有根据实际问题的背景舍去不合理的解(如负数的人数、长度为负等).
应用题的最后一步必须是检验!将求得的解代入实际情境中,舍去不符合实际意义的解.特别是增长率问题中,增长率通常为正数且不超过1(100%).
【变式6-1】如图是一张月历表,在此月历表上可以用一个矩形任意圈出个位置上相邻的数(如2,3,9,).如果圈出的4个数中最大数与最小数的积为,求这4个数中最小的数.
【变式6-2】为促进消费,某商场对部分商品进行“折上折”(两次打折数相同)活动.一件原价700元的服装,经过“折上折”优惠活动后,实际售价为448元,则该服装每次平均打___________折.
【变式6-3】某食品店将进价为16元/千克的奶糖按20元/千克的价格出售,每天可销售.老板发现,这种奶糖的售价每涨1元/千克,日销售量就减少.如果食品店想使每天的平均销售利润达到504元,并尽快售完这种奶糖,那么这种奶糖的售价应定为多少?
【题型一】判别式与韦达定理的综合应用
【例1】关于的一元二次方程,有下列四个结论:①若是该方程的一个根,则一定有成立;②若,则方程有一根为;③若该方程的解为和,则方程的解是或;④当,,时,方程一定有实数根.其中,正确的有()
A.①②③④ B.②③④ C.②③ D.②④
【变式1-1】在课上,我们已经学习过一元二次方程、一元三次方程根与系数的关系.
(1)已知,,为一元三次方程的三个实数根,则___________,___________,___________.
(2)问题解决.已知,,为方程的三个实数根,则对于下列结论一定正确的是()
A.B.C.D.
(3)若的三个根分别为,,,则的值是___________.
(4)拓展提升.已知实数满足,且,求正数的最小值.
【变式1-2】已知关于x的方程.
(1)求证:无论m取何值,方程总有两个不相等的实数根;
(2)若,是方程的两根.
①当时,求m的值;
②直接写出代数式的最小值.
【变式1-3】关于的一元二次方程①(为常数,且)的两个根分别为,,且,.
(1)求证:无论取何值,是方程①的一个根.
(2)当时,求的取值范围.
(3)若关于的一元二次方程(为常数,且)的一个根比方程①的根大,求的最大值.
【题型二】一元二次方程与几何图形的综合
【例2】图1是第届国际数学家大会的会标,会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,看上去像一个风车,代表着中国人民的热情与好客.小瑞同学发现,把一个平行四边形分割成5块(如图2),按照图3的样式无缝拼接恰好成一个矩形.若矩形的面积为,,则图2中平行四边形的周长为________.
【变式2-1】如图,一艘轮船以的速度沿既定航线由西向东航行,途中接到台风警报,某台风中心正以的速度由南向北移动,距台风中心的圆形区域(包括边界)都属台风影响区.当这艘轮船接到台风警报时,它到台风中心的距离,此时台风中心到轮船既定航线的最近距离.如果这艘轮船不改变航向,那么它会不会进入台风影响区?如果会,从接到警报开始,经过多长时间它就会进入台风影响区(结果精确到)?
【变式2-2】如图,矩形中,,,点从开始沿边向点以的速度移动,点从点开始沿边向点以的速度移动,,两点分别从,同时出发.
(1)若当其中一个点到达终点时,两个点都停止运动.
①经过几秒,的面积等于?
②的面积能否等于?如果能,求出运动的时间;如果不能,请说明理由.
(2)若点到达后不停止,立即以原速沿返回;点到达后不停止,继续以原速沿射线方向运动,直到点第一次回到时,两点同时停止运动.在整个运动过程中,第几秒的面积等于?
【变式2-3】综合与实践.
(1)【初步探索】欧几里得的《几何原本》记载,对于形如的方程,可用如图1的几何解法:作直角三角形,其中,,,在斜边上截取,则该方程的其中一个正根是哪段线段的长?说明你的理由.
(2)【再次探索】我国数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中也记载了关于一元二次方程的几何解法:以方程为例,因为,所以有.如图2,用4个长都是,宽都是x的相同矩形,拼成如图所示的正方形,图2中,大正方形的面积可以表示为_____________(用含x的代数式表示);另一方面,它又等于4个小矩形的面积加上中间小正方形的面积,即等于,故可得原方程的一个正根是____________________.
(3)【类比运用】请选用上述两种几何方法中的一种求方程的正根(请在下面画出图形,注意在图中标注出相关线段的长度).
【题型三】一元二次方程实际应用中的营销与方案问题
【例3】综合与实践
【项目背景】:
学校项目式学习小组针对我市文旅产品“佛宝宝”的销售获利情况开展项目式学习活动,请你与他们共同完成该项目任务.
【驱动问题】:
数学来源于生活,也服务于生活,请你运用所学数学知识帮助销售店老板决策.
【分步探究】:
任务一:市场调查
某文创店以15元/个的成本购入“佛宝宝”钥匙扣.项目式小组同学帮老板调查了近5天该钥匙扣的售价与日销售量情况,记录如下:
时间
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
售价x/(元/个)
20
30
18
22
26
日销售量y(个)
50
30
54
46
38
(1)建立
建立平面直角坐标系,横轴表示售价x(单位:元/个),纵轴表示日销售量y(单位:个),将整理好的数据在平面直角坐标系中描出.
(2)观察各点的分布规律,请你建立适当的函数模型刻画它们之间的函数关系式(不需要写出自变量的取值范围).
任务三:问题解决
(3)若老板希望每天获得的利润为288元,且尽可能让利于顾客,求每个钥匙扣的售价应定为多少元?
【变式3-1】五一假期,全网出圈的“黄站长”带火宣城文旅,各地游客慕名前来游玩.宣城某乡镇果蔬专业合作社依托文旅热度,对果园进行适度改造,引入草莓种植,大力发展采摘旅游业.结合提供的素材,解决相关问题.
探索果园土地规划和销售利润问题
素材1
该专业合作社辖区内有一块长方形果园,图1是果园的平面图,其中米,米.准备在它的四周铺设道路,上下两条横向道路的宽度都为米,左右两条纵向道路的宽度都为米,中间部分种植水果.出于货车通行等因素的考虑,道路宽度不超过12米,且不小于5米.
素材2
经市场调查,奶油草莓深受游客喜爱,销售前景乐观.若每平方米的草莓销售平均利润为100元,每月可销售5000平方米的草莓.受天气诸多因素影响,草莓难以长时间保鲜,负责人决定将草莓降价销售.若每平方米草莓平均利润下调5元,每月可多销售500平方米草莓.果园每月的承包费为2万元.
问题解决:
(1)若中间种植的面积是,则路面设置的宽度是否符合要求.
(2)若该专业合作社预期一个月的总利润为52万元,则从购买草莓客户的角度应该降价多少元?
(3)若草莓降价模式保持不变,该专业合作社能否实现每月总利润60万元的预期目标?
【变式3-2】小健为了科学健身,依次采用慢跑、快跑、核心力量训练的健身模式,每次健身总时长60分钟.慢跑平均每分钟消耗热量6千卡,快跑平均每分钟消耗热量12千卡,核心力量训练时,第一分钟消耗千卡,后续每分钟比前一分钟多消耗千卡.
(1)小健在某次健身时,其中核心力量训练时长为t分钟(t为整数),则最后一分钟消耗的热量是__________(用含t的代数式表示)千卡,t分钟总消耗热量是__________(用含t的代数式表示)千卡.
提示:若一列数,,…,,满足,则.
(2)小健在某次健身中,慢跑时长为快跑时长的3倍,他在本次训练中,总消耗热量是否有可能达到380千卡?若能,请写出慢跑、快跑及核心力量训练的时长,若不能,请说明理由.
【变式3-3】某商场以进价元/件购进某种新商品,在月份试销售阶段发现,在售价不低于元/件的情况下每件销售价格(元)与商品的日销售量(件)始终存在下表中的数量关系:
每件销售价格(元)
日销售量(件)
(1)请你观察上面表格中数据的变化规律,填写表中的值为______;
(2)若某日该种商品的总利润为元,求该日此种商品每件的售价;
(3)若售货员小李发现销售该种商品件与件的日利润相同,且,请求出与所满足的关系式.(要求:用含的代数式表示)
技巧
一句话要点
判定一元二次方程——"三条件检查法"
整式方程、一个未知数、最高次数为2,三者缺一不可;含参数时额外验证
选择解法——"一看二选"
一看方程特点(能否直接开方、能否因式分解),二选最简便方法;优先因式分解法,其次公式法
公式法代入——"先定符号再计算"
先将、、连同符号确定,再计算;注意为负数时仍为正
配方法——"一化二移三加"
化二次项系数为1移常数项到右边两边加一次项系数一半的平方
判别式求参数范围——"列式+验证"
根据根的情况列的不等式,同时验证;"有实数根"需讨论的情况
韦达定理求值——"先验后用,整体代入"
使用前先验证;将对称式化为和的组合整体代入
韦达定理求参数——"列方程+验判别式"
由根的关系列关于参数的方程,求出后必须代入验证
增长率问题——"找基础量,套公式"
确定基础量和最终量,套;注意增长用+,降低用-
应用题检验——"双检验"
一验是否满足方程(代入检验),二验是否符合实际意义(舍去不合理解的)
含参方程分类讨论——"先分后合"
按二次项系数是否为0分类;时用二次方程方法,时按一次方程处理
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