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- 2021-05-10 发布
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第7讲 一元二次方程
1. (2019,河北)嘉淇同学用配方法推导一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式时,对于b2-4ac>0的情况,她是这样做的:
由于a≠0,方程ax2+bx+c=0变形为:
x2+x=-,…第一步
x2+x+=-+,…第二步
= ,…第三步
x+=(b2-4ac>0),…第四步
x=.…第五步
(1)嘉淇的解法从第 四 步开始出现错误;事实上,当b2-4ac>0时,方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是( x= );
(2)用配方法解方程:x2-2x-24=0.
【思路分析】 本题考查了用配方法解一元二次方程.用配方法解一元二次方程的步骤:(1)形如x2+px+q=0型.第一步,移项,把常数项移到方程右边;第二步,配方,左、右两边加上一次项系数一半的平方;第三步,左边写成完全平方式;第四步,直接开方即可.(2)形如ax2+bx+c=0型.方程两边同时除以二次项系数,即化成x2+px+q=0型,然后配方.
解:(1)四 x=
(2)移项,得x2-2x=24.
配方,得x2-2x+1=24+1,即(x-1)2=25.
开方,得x-1=±5.
∴x1=6,x2=-4.
2. (2019,河北)若关于x的方程x2+2x+a=0不存在实数根,则a的取值范围是(B)
A. a<1 B. a>1 C. a≤1 D. a≥1
【解析】 ∵关于x的方程x2+2x+a=0不存在实数根,∴b2-4ac=22-4×1×a<0.解得a>1.
3. (2019,河北)a,b,c为常数,且(a-c)2>a2+c2,则关于x的方程ax2+bx+c=0根的情况是(B)
A. 有两个相等的实数根 B. 有两个不相等的实数根
C. 无实数根 D. 有一根为0
【解析】 由(a-c)2>a2+c2得出-2ac>0,∴Δ=b2-4ac>0.∴方程有两个不相等的实数根.
一元二次方程的概念及解法
例1 解下列方程:
(1)x2-2x-1=0;
(2)x2-1=2(x+1);
(3)x2+3x=-.
【思路分析】 根据所给方程的形式,选择合适的方法解方程.
解:(1)a=1,b=-2,c=-1.
Δ=b2-4ac=4+4=8>0.
∴方程有两个不相等的实数根.
∴x===1±,
即x1=1+,x2=1-.
(2)移项,得x2-1-2(x+1)=0,
(x+1)(x-1)-2(x+1)=0,
因式分解,得(x+1)(x-1-2)=0,
于是,得x+1=0或x-3=0.
∴x1=-1,x2=3.
(3)配方,得x2+3x+=-+,
=2.
由此可得x+=±.
∴x1=-+,x2=--.
针对训练1(2019,邯郸一模) 用配方法解一元二次方程2x2-4x-2=1的过程中,变形正确的是(C)
A. 2(x-1)2=1 B. 2(x-2)2=5
C. (x-1)2= D. (x-2)2=
【解析】 2x2-4x-2=1,2x2-4x=3,x2-2x=,x2-2x+1=+1,(x-1)2=.也可以把各选项中的方程展开化为一般形式,和题干中的方程做对比.
一元二次方程根的判别式
例2 (2019,扬州)如果关于x的方程mx2-2x+3=0有两个不相等的实数根,那么m的取值范围是( m<且m≠0 ).
【解析】 ∵方程有两个不相等的实数根,∴4-12m>0.解得m<.但当m=0时,原方程不是一元二次方程,所以m≠0.
针对训练2(2019,石家庄桥西区一模)常数a,b,c在数轴上的位置如图所示,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0根的情况是(B)
训练2题图
A. 有两个相等的实数根 B. 有两个不相等的实数根
C. 无实数根 D. 无法确定
【解析】 从数轴上可知,a,c异号,则b2-4ac>0,所以方程有两个不相等的实数根.
针对训练3 (2019,张家口桥东区模拟)若关于x的一元二次方程x2+x+tan α=0有两个相等的实数根,则锐角α等于(D)
A. 15° B. 30° C. 45° D. 60°
【解析】 ∵方程有两个相等的实数根,∴Δ=()2-4××tan α=0.解得tan α=.∴α=60°.
一元二次方程的实际应用
例3 (2019,宜昌,导学号5892921)某市创建“绿色发展模范城市”,针对境内长江段两种主要污染源:生活污水和沿江工厂污染物排放,分别用“生活污水集中处理”(下称甲方案)和“沿江工厂转型升级”(下称乙方案)进行治理.若江水污染指数记为Q,沿江工厂用乙方案进行一次性治理(当年完工),从当年开始,所治理的每家工厂一年降低的Q值都以平均值n计算,第一年有40家工厂用乙方案治理,共使Q值降低了12.经过三年治理,境内长江水质明显改善.
(1)求n的值;
(2)从第二年起,每年用乙方案新治理的工厂数量比上一年都增加相同的百分数m,三年来用乙方案治理的工厂数量共190家,求m的值,并计算第二年用乙方案新治理的工厂数量;
(3)该市生活污水用甲方案治理,从第二年起,每年因此降低的Q值比上一年都增加一个相同的数值a.在(2)的情况下,第二年,用乙方案所治理的工厂合计降低的Q值与当年用甲方案治理降低的Q值相等.第三年,用甲方案使Q值降低了39.5.求第一年用甲方案治理降低的Q值及a的值.
【思路分析】 (1)平均数×数量=总数.(2)按相同增长率,第一年40家,第二年40(1+m)家,第三年40(1+m)2家,三年总和等于190家列方程求解即可.(3)先求出第二年用甲方案治理降低的Q值,再根据第三年用甲方案使Q值降低了39.5,列方程组求解即可.
解:(1)∵40n=12,∴n=0.3.
(2)根据题意,得40+40(1+m)+40(1+m)2=190.
解得m1=,m2=-(舍去).
∴m=50%.
∴第二年用乙方案新治理的工厂数量为40(1+m)=40×(1+50%)=60(家).
(3)设第一年用甲方案治理降低的Q值为x.
第二年Q值用乙方案治理降低了100n=100×0.3=30.
根据题意,得
解得
针对训练4(2019,白银)如图,某小区计划在一块长为32 m、宽为20 m的矩形空地上修建三条同样宽的道路,剩余的空地上种植草坪,使草坪的面积为570 m2.若设道路的宽为x m,则下面所列方程正确的是(A)
训练4题图
A. (32-2x)(20-x)=570 B. 32x+2×20x=32×20-570
C. (32-x)(20-x)=32×20-570 D. 32x+2×20x-2x2=570
【解析】 设道路的宽为x m.根据题意,得(32-2x)(20-x)=570.
针对训练5 (2019,眉山)某烘焙店生产的蛋糕礼盒分为六个档次,第一档次(即最低档次)的产品生产76件,每件利润10元.调查表明:生产提高一个档次的蛋糕产品,该产品每件利润增加2元.
(1)若生产的某批次蛋糕产品每件利润为14元,此批次蛋糕产品属第几档次产品?
(2)由于生产工序不同,蛋糕产品每提高一个档次,一天产量会减少4件.若生产的某档次产品一天的总利润为1 080元,该烘焙店生产的是第几档次的产品?
【思路分析】 (1)利润增加的量除以2即为档次提高的量.(2)设生产的是第x档次产品,则相应的产量是76-4(x-1),每件利润是10+2(x-1);等量关系是:每件利润×产量=总利润.
解:(1)(14-10)÷2+1=3(档次).
答:此批次蛋糕产品属第三档次产品.
(2)设该烘焙店生产的是第x档次的产品.
根据题意,得[76-4(x-1)][10+2(x-1)]=1 080.
整理,得x2-16x+55=0.
解得x1=5,x2=11(不合题意,舍去).
答:该烘焙店生产的是第五档次的产品.
一、 选择题
1. 已知关于x的方程x2-mx+3=0的一个解为x=-1,则m的值为(A)
A. -4 B. 4 C. -2 D. 2
【解析】 把x=-1代入原方程,得m=-4.
2. (2019,石家庄28中质检)若x2+4x-4=0,则3(x-2)2-6(x+1)(x-1)的值为(B)
A. -6 B. 6 C. 18 D. 30
【解析】 已知条件转化为x2+4x=4,原式=-3x2-12x+18=-3(x2+4x)+18=6.
3. (2019,石家庄40中二模)用配方法解方程x2+x-1=0,配方后所得方程是(C)
A. = B. =
C. = D. =
【解析】 配方过程x2+x=1,x2+x+2=1+2,2=.
4. (2019,唐山路南区一模)已知关于x的方程x2+mx-1=0的根的判别式的值为5,则m的值为(D)
A. ±3 B. 3 C. 1 D. ±1
【解析】 根据题意,得Δ=m2+4=5.解得m=±1.
5. (2019,唐山丰南区一模)现定义运算“★”,对于任意实数a,b,都有a★b=a2-a·b+b.如:3★5=32-3×5+5.若x★2=10,则实数x的值为(C)
A. -4或-1 B. 4或-1 C. 4或-2 D. -4或2
【解析】 根据题意,得x★2=x2-2x+2.∴x2-2x+2=10.解得x1=4,x2=-2.
6. (2019,唐山路南区二模)下列方程中,没有实数根的是(D)
A. x2-2x=0 B. x2-2x-1=0
C. x2-2x+1=0 D. x2-2x+2=0
【解析】 选项A,Δ=4>0;选项B,Δ=8>0;选项C,Δ=0;选项D,Δ=-4<0.
7. (2019,娄底)关于x的一元二次方程x2-(k+3)x+k=0的根的情况是(A)
A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 无实数根 D. 不能确定
【解析】 ∵Δ=2-4k=k2+2k+9=(k+1)2+8>0,∴方程有两个不相等的实数根.
8. (2019,定西)关于x的一元二次方程x2+4x+k=0有两个实数根,则k的取值范围是(C)
A. k≤-4 B. k<-4
C. k≤4 D. k<4
【解析】 因为方程有实数根,所以Δ=16-4k≥0.解得k≤4.
9. (2019,桂林)已知关于x的一元二次方程2x2-kx+3=0有两个相等的实数根,则k
的值为(A)
A. ±2 B. ±
C. 2或3 D. 或
【解析】 因为方程有两个相等的实数根,所以Δ=k2-24=0.解得k=±2.
10. (2019,秦皇岛海港区模拟)某城市2019年底已有绿化面积300 hm2,经过两年绿化,绿化面积逐年增加,到2019年底已达到363 hm2.设绿化面积的年平均增长率为x.根据题意,所列方程正确的是(B)
A. 300(1+x)=363 B. 300(1+x)2=363
C. 300(1+2x)=363 D. 363(1-x)2=300
【解析】 2019年底的绿化面积是300(1+x) hm2,2019年底的绿化面积是300(1+x)2 hm2,可得方程.
11. (2019,绵阳)在一次酒会上,每两人都只碰一次杯.若一共碰杯55次,则参加酒会的有(C)
A. 9人 B. 10人 C. 11人 D. 12人
【解析】 设参加酒会的有x人,则每人碰杯(x-1)次.因为每两人都只碰一次杯,所以共碰杯次,得方程=55,取正根x=11.
二、 填空题
12. (2019,淮安)一元二次方程x2-x=0的根是 x1=0,x2=1 .
【解析】 x(x-1)=0,得x1=0,x2=1.
13. (2019,秦皇岛海港区模拟)已知x=1是一元二次方程x2+mx+n=0的一个根,则m2+2mn+n2的值为 1 .
【解析】 把x=1代入方程,得m+n=-1,则m2+2mn+n2=(m+n)2=1.
14. (2019,南充)若2n(n≠0)是关于x的方程x2-2mx+2n=0的根,则m-n的值为( ).
【解析】 把x=2n代入方程,得(2n)2-2m·2n+2n=0, 变形为2n(2n-2m+1)=0,∵2n≠0,∴2n-2m+1=0.∴m-n=.
15. (2019,邵阳)已知关于x的方程x2 +3x-m=0的一个解为x=-3,则它的另一个解是 x=0 .
【解析】 把x=-3代入方程解得m=0,则原方程为x2 +3x=0,可求出另一个解是x=0.
16. (2019,唐山丰南区一模)若关于x的方程x2-6x+c=0有两个相等的实数根,则c的值为 9 .
【解析】 因为方程有两个相等的实数根,所以Δ=36-4c=0.解得c=9.
17. (2019,威海)关于x的一元二次方程(m-5)x2+2x+2=0有实数根,则m的最大整数值是 4 .
【解析】 因为方程有实数根, 所以Δ=4-8(m-5)≥0.解得 m≤.又因为m≠5,所以m的最大整数值是4.
三、 解答题
18. 解下列方程:
(1)x2-3x+1=0;
(2)x2-2x=6-3x;
(3)(2x+3)2=8.
【思路分析】 针对各个方程的特点,选择适当的解法.(1)用公式法.(2)用因式分解法.(3)用直接开平方法.
解:(1)这里a=1,b=-3,c=1.
∵b2-4ac=(-3)2-4×1×1=5>0,
∴x=,即x1=,x2=.
(2)原方程可化为x(x-2)=-3(x-2).
移项,因式分解,得(x-2)(x+3)=0.
于是,得x-2=0或x+3=0.
x1=2,x2=-3.
(3)2x+3=±2,
2x=±2-3,
x1=,x2=.
19. (2019,北京)关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0.
(1)当b=a+2时,利用根的判别式判断方程根的情况;
(2)若方程有两个相等的实数根,写出一组满足条件的a,b的值,并求此时方程的根.
【思路分析】 (1)把b=a+2代入根的判别式,判断出正负即可.(2)由Δ=0得出a,b之间的关系,任取一组符合条件的值,再解方程.
解:(1)Δ=b2-4a=(a+2)2-4a=a2+4>0,
所以方程有两个不相等的实数根.
(2)∵方程有两个相等的实数根,
∴Δ=b2-4a=0.
令b=2,a=1,此时方程为x2+2x+1=0,
∴x1=x2=-1.
20. 【发现思考】
已知等腰三角形ABC的两边长分别是方程x2-7x+10=0的两个根,求等腰三角形ABC三条边的长各是多少?
如图所示的是涵涵的作业,老师说他的做法有错误,请你找出错误之处并说明错误原因.
【探究应用】
请解答以下问题:
已知等腰三角形ABC的两边长是关于x的方程x2-mx+-=0的两个实数根.
要练说,得练看。看与说是统一的,看不准就难以说得好。练看,就是训练幼儿的观察能力,扩大幼儿的认知范围,让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中,积累词汇、理解词义、发展语言。在运用观察法组织活动时,我着眼观察于观察对象的选择,着力于观察过程的指导,着重于幼儿观察能力和语言表达能力的提高。(1)当m=2时,求等腰三角形ABC的周长;
(2)当△ABC为等边三角形时,求m的值.
涵涵的作业
解:x2-7x+10=0.
a=1,b=-7,c=10.
∵b2-4ac=9>0,
∴x==.
∴x1=5,x2=2.
∴当腰为5,底为2时,等腰三角形的三条边长分别为5,5,2.
当腰为2,底为5时,等腰三角形的三条边长分别为2,2,5.
第20题图
【思路分析】 一要检查解方程的过程和结果,二要考虑方程的解是三角形的边,需满足任意两边之和大于第三边.
解:【发现思考】错误之处:当腰为2,底为5时,等腰三角形的三条边长分别为2,2,5.
错误原因:此时不能构成三角形(或不符合三角形的三边关系).
【探究应用】(1)当m=2时,
方程为x2-2x+=0.
解得x1=,x2=.
当为腰时,因为+<,所以不能构成三角形.
当为腰时,等腰三角形的三边长分别为,,.此时周长为++=.
(2)若△ABC为等边三角形,则方程有两个相等的实数根.
∴Δ=m2-4=m2-2m+1=0.
∴m1=m2=1,即m的值为1.
21. (2019,盐城)一商店销售某种商品,平均每天可售出20件,每件赢利40元.为了扩大销售、增加赢利,该店采取了降价措施,在每件赢利不少于25元的前提下,经过一段时间销售,发现销售单价每降低1元,平均每天可多售出2件.
(1)若降价3元,则平均每天可售出 26 件;
(2)当每件商品降价多少元时,该商店每天的销售利润为1 200元?
【思路分析】 (1)20+3×2=26.(2)设降价x元,则销量为(20+2x)件,每件赢利(40-x)元.等量关系是每件赢利×销量=总赢利.最后要选择符合条件的解.
解:(1)26
(2)设每件商品降价x元时,该商店每天的销售利润为1 200元,则平均每天售出(20+2x)件,每件赢利(40-x)元,且40-x≥25,即x≤15.
根据题意,得(40-x)(20+2x)=1 200.
整理,得x2-30x+200=0.
解得x1=10,x2=20(舍去).
答:当每件商品降价10元时,该商店每天的销售利润为1 200元.
22. (2019,德州)为积极响应新旧动能转换,提高公司经济效益.某科技公司近期研发出一种新型高科技设备,每台设备的成本价为30万元,经过市场调研发现,每台售价为40万元时,年销售量为600台;每台售价为45万元时,年销售量为550台.假定该设备的年销售量y(单位:台)和销售单价x(单位:万元)成一次函数关系.
(1)求年销售量y与销售单价x之间的函数关系式;
(2)根据相关规定,此设备的销售单价不得高于70万元.如果该公司想获得10 000万元的年利润,那么该设备的销售单价应定为多少万元?
【思路分析】 (1)用待定系数法求一次函数关系式.(2)等量关系是:每台利润×销量=总利润.根据条件决定方程的根的取舍.
解:(1)设年销售量y与销售单价x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0).
将(40,600),(45,550)代入y=kx+b,得
解得
∴年销售量y与销售单价x之间的函数关系式为y=-10x+1 000.
(2)设该设备的销售单价应定为x万元,则每台设备的利润为(x-30)万元,销售量为(-10x+1 000)台.
根据题意,得(x-30)(-10x+1 000)=10 000.
整理,得x2-130x+4 000=0.
解得x1=50,x2=80.
∵此设备的销售单价不得高于70万元,
∴x=50.
答:该设备的销售单价应定为50万元.
1. (2019,福建A,导学号5892921)已知一元二次方程(a+1)x2+2bx+(a+1)=0有两个相等的实数根,则下列判断正确的是(D)
A. 1一定不是关于x的方程x2+bx+a=0的根
B. 0一定不是关于x的方程x2+bx+a=0的根
C. 1和-1都是关于x的方程x2+bx+a=0的根
D. 1和-1不都是关于x的方程x2+bx+a=0的根
【解析】 方程(a+1)x2+2bx+(a+1)=0有两个相等的实数根,则有(2b)2-4(a+1)2=0,且a+1≠0.解得b=a+1或b=-(a+1),且a+1≠0.若b=a+1,则-1是方程x2+bx+a=0的根;若b=-(a+1),则1是方程x2+bx+a=0的根.∵a+1≠0,∴a+1≠-(a+1).故1和-1不会同时是方程x2+bx+a=0的根.
2. (2019,舟山)欧几里得的《原本》记载,形如x2+ax=b2的方程的图解法是:画Rt△ABC,使∠ACB=90°,BC=,AC=b,再在斜边AB上截取BD=.则该方程的一个正根是(B)
第2题图
A. AC的长 B. AD的长
要练说,得练看。看与说是统一的,看不准就难以说得好。练看,就是训练幼儿的观察能力,扩大幼儿的认知范围,让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中,积累词汇、理解词义、发展语言。在运用观察法组织活动时,我着眼观察于观察对象的选择,着力于观察过程的指导,着重于幼儿观察能力和语言表达能力的提高。C. BC的长 D. CD的长
家庭是幼儿语言活动的重要环境,为了与家长配合做好幼儿阅读训练工作,孩子一入园就召开家长会,给家长提出早期抓好幼儿阅读的要求。我把幼儿在园里的阅读活动及阅读情况及时传递给家长,要求孩子回家向家长朗诵儿歌,表演故事。我和家长共同配合,一道训练,幼儿的阅读能力提高很快。【解析】 用配方法解方程x2+ax=b2,易得正根x=-.据勾股定理知AB=.∵AD=AB-BD=-,∴AD的长是方程的正根.
要练说,得练看。看与说是统一的,看不准就难以说得好。练看,就是训练幼儿的观察能力,扩大幼儿的认知范围,让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中,积累词汇、理解词义、发展语言。在运用观察法组织活动时,我着眼观察于观察对象的选择,着力于观察过程的指导,着重于幼儿观察能力和语言表达能力的提高。3. (2019,河北,导学号5892921)对于实数p,q,我们用符号min{p,q}表示p,q两数中较小的数,如min{1,2}=1.因此,min{-,-}= - ;若min{(x-1)2,x2}=1,则x= 2或-1 .
【解析】 min{-,-}=-.∵min{(x-1)2,x2}=1,∴当(x-1)2<x2时,(x-1)2=1.解得x1=2,x2=0(不合题意,舍去).当(x-1)2≥x2时,x2=1.解得x1=1(不合题意,舍去),x2=-1.
4. (2019,内江B,导学号5892921)已知关于x的方程ax2+bx+1=0的两根为x1=1,x2=2,则方程a(x+1)2+b(x+1)+1=0的两根之和为 1 .
【解析】 把(x+1)看作一个整体,据已知条件可得x+1=1或x+1=2,所以x1=0,x2=1.所以和为1.
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