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专题21.3根的判别式(举一反三讲义)(教师版)(1)_初中数学_九年级数学上册(人教版)_母题专项-U66_2026版

  • 2026-03-24 08:55:00 2026-03-24 08:35:43

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专题21.3根的判别式(举一反三讲义)(教师版)(1)_初中数学_九年级数学上册(人教版)_母题专项-U66_2026版
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文档信息

文档格式
docx
文档大小
2.706 MB
文档页数
21 页
上传时间
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文档内容

专题 21.3 根的判别式(举一反三讲义) 【人教版】 【题型1 判断不含参方程根的情况】......................................................................................................................1 【题型2 判断含参方程根的情况】..........................................................................................................................3 【题型3 知根的情况求参数的取值范围(二次项系数为常数)】.....................................................................5 【题型4 知根的情况求参数的取值范围(二次项系数含参)】.........................................................................6 【题型5 根的判别式联系代数的应用】..................................................................................................................9 【题型6 根的判别式融汇函数的应用】................................................................................................................11 【题型7 根的判别式综合几何的应用】................................................................................................................14 知识点 一元二次方程根的判别式 b 2 b2−4ac 1. 对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),通过配方可得(x+ ) = ,则方程根的情况由 2a 4a2 b2−4ac 的符号决定. 一般地,式子b2−4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0根的判别式,通常用希腊字母“∆”表示它,即 ∆=b2−4ac. 2. 根的判别式∆的符号与一元二次方程根的情况 (1)∆>0⟺一元二次方程有两个不相等的实数根; (2)∆=0⟺一元二次方程有两个相等的实数根; (3)∆<0⟺一元二次方程无实数根. 3. 应用 (1)不解方程判断一元二次方程根的情况; (2)根据方程根的情况求字母系数的取值范围. 【题型1 判断不含参方程根的情况】 【例1】(24-25八年级下·安徽安庆·期中)一元二次方程x2+3x−11=0的根的情况是( ) A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根 C.只有一个实数根 D.没有实数根【答案】A 【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,求出Δ=b2−4ac的值即可判断求解,掌握一元二次方程 根的判别式与一元二次方程根的关系是解题的关键. 【详解】解:∵Δ=32−4×1×(−11)=9+44=53>0, ∴一元二次方程有两个不相等的实数根, 故选:A. 【变式1-1】(2025·辽宁铁岭·模拟预测)下列方程有两个不相等的实数根是( ) A.x2−2x−1=0 B.x2−2x+1=0 C.x2−2x+2=0 D.x2+2x+1=0 【答案】A 【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程 有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程没有实数根,分别计算四个方程的根的判别式,再根据判别式的符 号判断根的情况即可. 【详解】解:A.∵Δ=(−2) 2−4×(−1)=8>0, ∴方程有两个不相等的实数根,符合题意; B. ∵Δ=(−2) 2−4×1=0, ∴方程有两个相等的实数根,不符合题意; C. ∵Δ=(−2) 2−4×2=−4<0, ∴方程没有实数根,不符合题意; D. ∵Δ=22−4×1=0, ∴方程有两个相等的实数根,不符合题意, 故选:A. 【变式1-2】(2025·云南临沧·三模)一元二次方程(x+3)(x−3)=5(x+3)的根的情况是( ) A.只有一个实数根 B.有两个不相等的实数根 C.有两个相等的实数根 D.没有实数根 【答案】B 【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,熟知根的判别式与一元二次方程根的关系式解题的关 键. 先把一元二次方程化为一般式,然后利用根的判别式求解即可.【详解】解:∵(x+3)(x−3)=5(x+3), ∴x2−9=5x+15, 即x2−5x−24=0, ∴根的判别式Δ=b2−4ac=(−5) 2−4×(−24)=121>0, ∴方程有两个不相等的实数根, 故选:B. 【变式1-3】(2025·河北唐山·二模)已知整式P=x2−2(2x−x2)+1. (1)化简P; (2)若P=0,利用判别式判断此方程实数根的情况. 【答案】(1)P=3x2−4x+1; (2)此方程有两个不相等的实数根. 【分析】本题考查的是整式的加减运算,根据根的判别式判断方程根的情况; (1)去括号,合并同类项即可; (2)由题意可得3x2−4x+1=0,再利用根的判别式判断即可. 【详解】(1)解:∵P=x2−2(2x−x2)+1, ∴P=x2−4x+2x2+1=3x2−4x+1. (2)解:当P=0时,3x2−4x+1=0. ∴Δ=(−4) 2−4×3×1=4>0; ∴此方程有两个不相等的实数根. 【题型2 判断含参方程根的情况】 【例2】(24-25九年级上·河南信阳·期末)已知a,b,c为常数,点P(a,c)在第四象限,则关于x的方程 ax2+bx+c=0的根的情况是 . 【答案】有两个不相等的实数根 【分析】本题考查了点的坐标特征、一元二次方程根的判别式,由点P(a,c)在第四象限,得出a>0,c<0 ,从而可得ac<0,再由一元二次方程根的判别式计算即可得解. 【详解】解:∵点P(a,c)在第四象限, ∴a>0,c<0, ∴ac<0,b2≥0,∴Δ=b2−4ac>0, ∴关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况是有两个不相等的实数根, 故答案为:有两个不相等的实数根. 【变式2-1】(2025·上海金山·二模)利用根的判别式判断方程2x2−mx−2=0(m为常数)的根的情况是 . 【答案】有两个不相等的实数根 【分析】本题主要考查了根的判别式,熟知一元二次方程根的判别式是解题的关键. 利用一元二次方程根的判别式即可解决问题. 【详解】解:因为一元二次方程为2x2−mx−2=0(m为常数), 则Δ=(−m) 2−4×2×(−2)=m2+16>0, 所以此一元二次方程有两个不相等的实数根. 故答案为:有两个不相等的实数根. 【变式2-2】(2025·江苏·三模)关于x的一元二次方程x2+4x−2=0中,则该一元二次方程根的情况为 ( ) 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.无法判断 【答案】A 【分析】本题主要考查了根的判别式,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2−4ac有如下关 系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无 实数根. 先计算判别式的值,再利用根据判别式的意义进行判断即可. 【详解】解:∵关于x的一元二次方程x2+4x−2=0中,a=1,b=4,c=−2, ∴Δ=b2−4ac=42−4×1×(−2)=16+8=24>0, ∴方程有两个不相等的实数根. 故选:A. 【变式2-3】关于x的方程x2+x−k2−1=0的根的情况是________. 【答案】有两个不相等的实数根 【分析】根据方程的系数及根的判别式Δ=b2−4ac,可得出Δ=4k2+5,由偶次方的非负性可得出k2≥0 ,进而可得出4k2+5>0,即Δ>0,再由“当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根”,即可得出关于x的 方程x2+x−k2−1=0有两个不相等的实数根.【详解】解:∵a=1,b=1,c=−k2−1, ∴Δ=b2−4ac=12−4×1×(−k2−1)=4k2+5. ∵k2≥0, ∴4k2+5>0,即Δ>0, ∴关于x的方程x2+x−k2−1=0有两个不相等的实数根. 故答案为:有两个不相等的实数根. 【点睛】本题考查了根的判别式以及偶次方的非负性,利用偶次方的非负性,找出Δ=4k2+5>0是解题的 关键. 【题型3 知根的情况求参数的取值范围(二次项系数为常数)】 【例3】等腰三角形三边长分别为a、b、2,且a,b是关于x的一元二次方程x2−6x+n−1=0的两根, 则n的值为 【答案】10 【详解】解:当a=2或b=2时,把x=2代入x2-6x+n-1=0得4-12+n-1=0,解得n=9,此时方程的根为2和 4,而2+2=4,故舍去; 当a=b时,△=(-6)2-4×(n-1)=0,解得n=10, 所以n为10. 点睛:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2-4ac有如下关系:当△>0时,方程有两个不相等的 两个实数根;当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;当△<0时,方程无实数根. 【变式3-1】(2025·河北唐山·一模)关于x的方程x2−2x+m=p2,无论实数p取何值,该方程总有两个 不相等的实数根,则实数m的取值范围为 . 【答案】m<1 【分析】先根据一元二次方程的根的判别式可得m<1+p2,从而可得m应该小于1+p2的最小值,再根据 偶次方的非负性求解即可得. 【详解】原方程可化为x2−2x+m−p2=0, 当该方程总有两个不相等的实数根时, 则其根的判别式Δ=(−2) 2−4(m−p2 )=−4m+4+4 p2>0, 解得m<1+p2, ∵无论实数p取何值,该方程总有两个不相等的实数根,即无论实数p取何值,不等式m<1+p2恒成立, ∴m小于1+p2的最小值, 由偶次方的非负性得:p2≥0,∴1+p2≥1, ∴1+p2的最小值为1, ∴m<1, 故答案为:m<1. 【点睛】本题考查了一元二次方程的根的判别式等知识点,正确将问题转化为无论实数p取何值,不等式 m<1+p2恒成立是解题关键. 【变式3-2】(2025·湖南娄底·三模)对于实数a,b定义新运算:a※b=ma2b−2a−1,例如: 1※2=m×12×2−2×1−1=2m−3.若关于x的一元二次方程x※1=0有两个相等的实数根,则m的值 是 . 【答案】−1 【分析】本题考查了新定义运算,一元二次方程根的判别式,先根据新运算列出一元二次方程,再根据方 程有2个相等的实数根得Δ=0,据此列出关于m的方程解答即可求解,理解新定义运算是解题的关键. 【详解】解:由题意得,mx2−2x−1=0, ∵关于x的一元二次方程x※1=0有两个相等的实数根, ∴Δ=(−2) 2−4×m×(−1)=4+4m=0, 解得m=−1, 故答案为:−1. 【变式3-3】(2025·江苏泰州·三模)若关于x的方程x2−4x+k+2=0有两个不相等的实数根,则直线 y=(k−2)x+1不经过第 象限. 【答案】三 【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,一次函数的图像与性质,解题的关键是掌握一元二次方程 根的判别式,一次函数的图像与性质.先利用一元二次方程根的判别式的意义得到k<2,然后根据一次函 数的性质解决问题. 【详解】解:∵关于x的方程x2−4x+k+2=0有两个不相等的实数根, ∴ Δ=(−4) 2−4(k+2)>0, 解得:k<2, ∴ k−2<0, ∴函数y=(k−2)x+1过第一、二、四象限,不经过第三象限 故答案为:三.【题型4 知根的情况求参数的取值范围(二次项系数含参)】 【例4】(2025·云南·模拟预测)若关于x的一元二次方程mx2−6mx+3=0有两个实数根,则m的取值范 围为( ) 1 1 1 1 A.m< B.00时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数 根;当Δ<0时,方程无实数根. 若一元二次方程有两个实数根,则根的判别式Δ=b2−4ac≥0,建立关于m的不等式,求出m的取值范 围.由一元二次方程根的情况确定方程中待定系数的取值范围时,若一元二次方程的二次项系数含有字 母,应注意二次项系数不为0这个隐含条件. 【详解】解:∵关于x的一元二次方程mx2−6mx+3=0有两个实数根, ∴Δ=b2−4ac=36m2−12m≥0, 1 解得:m≤0或m≥ , 3 又∵m≠0, 1 ∴m<0或m≥ . 3 故选:D. 【变式4-1】(24-25九年级下·江苏泰州·阶段练习)关于x的一元二次方程kx2−2x+1=0有两个实数 根,则k的取值范围是 【答案】k≤1且k≠0 【分析】根据一元二次方程的定义,得k≠0,根据方程有两个实数根,得出Δ≥0,求出k的取值范围即可 得出答案. 此题考查了根的判别式,掌握一元二次方程的定义,以及一元二次方程根的情况与根的判别式的关系是解 题的关键. 【详解】解:∵关于x的一元二次方程kx2−2x+1=0, ∴k≠0, ∵方程有两个实数根, ∴Δ=22−4k×1≥0, 解得k≤1,∴k的取值范围是k≤1且k≠0. 1 【变式4-2】(2025·山东济南·二模)若关于x的方程ax2−2x+ =0有解,则a的值不可能是( ) 4 A.0 B.2 C.4 D.6 【答案】D 【分析】本题考查了方程的解,一元二次方程根的判别式和解一元一次不等式,能得出关于a的不等式是 解此题的关键. 根据方程有解得出当a=0或a≠0且Δ≥0,求出不等式的解集即可判断. 1 【详解】解:当a=0时,则−2x+ =0,方程有解,故A选项不符合题意; 4 1 当a≠0且Δ≥0,即Δ=(−2) 2−4a× ≥0, 4 解得:a≤4 ∴a≤4且a≠0,∴a可以为2、4,不可能为6, 故B、C选项不符合题意,D选项符合题意; 故选:D. 【变式4-3】(24-25八年级下·安徽蚌埠·期中)已知关于x的一元二次方程(a−b)x2+(c−a)x+(b−c)=0 有两个相等的实数根,且实数a,b,c互不相等,则下列结论一定成立的是( ) A.2a=b+c B.2b=a+c C.2c=a+b D.b2−4ac=0 【答案】B 【分析】本题考查一元二次方程根的判别式,根据判别式的意义得到Δ=0,然后可得实数a,b,c之间的 关系.解题的关键是掌握一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2−4ac:Δ>0⇔方程有两 个不相等的实数根;Δ=0⇔方程有两个相等的实数根;Δ<0⇔方程没有实数根. 【详解】解:∵关于x的一元二次方程(a−b)x2+(c−a)x+(b−c)=0有两个相等的实数根, ∴Δ=(c−a) 2−4(a−b)(b−c)=0,即(a−c) 2−4(a−b)(b−c)=0, 2 ∴[(a−b)+(b−c)) −4(a−b)(b−c)=0, ∴(a−b) 2+2(a−b)(b−c)+(b−c) 2−4(a−b)(b−c)=0, 即(a−b) 2−2(a−b)(b−c)+(b−c) 2=0,∴[(a−b)−(b−c)) 2 =0,即(a−2b+c) 2=0, ∴a−2b+c=0, ∴2b=a+c. 故选:B. 【题型5 根的判别式联系代数的应用】 【例5】(22-23八年级下·安徽·期末)若实数a,b满足a−2ab+2ab2+4=0,则a的取值范围是 . 【答案】−8≤a<0 【分析】由实数a,b满足a−2ab+2ab2+4=0得到关于b的一元二次方程2ab2−2ab+a+4=0,由根 的判别式Δ=−4a2−32a≥0且2a≠0,得到不等式组,解不等式组即可得到a的取值范围. 【详解】解:∵实数a,b满足a−2ab+2ab2+4=0, ∴关于b的一元二次方程2ab2−2ab+a+4=0中, Δ=(−2a) 2−4×2a(a+4)=−4a2−32a≥0且2a≠0, 即a(a+8)≤0且a≠0, { a>0 ) { a<0 ) ∴ 或 , a+8≤0 a+8≥0 解得−8≤a<0, 即a的取值范围是−8≤a<0. 故答案为:−8≤a<0 【点睛】此题考查了一元二次方程根的判别式、一元一次不等式组的解法等知识,由根的判别式 Δ=−4a2−32a≥0且2a≠0得到不等式组是解题的关键. 【变式5-1】如果a、b、c为互不相等的实数,且满足关系式b2+c2=2a2+16a+14与bc=a2﹣4a﹣5,那么a 的取值范围是 . 5 1±❑√21 7 【答案】a>﹣1且a≠﹣ 且a≠ 且a≠﹣ 6 4 8 【详解】试题解析:∵b2+c2=2a2+16a+14,bc=a2−4a−5, ∴(b+c) 2=2a2+16a+14+2(a2−4a−5)=4a2+8a+4=4(a+1) 2, 即有b+c=±2(a+1). 又bc=a2−4a−5,所以b,c可作为一元二次方程x2±2(a+1)x+a2−4a−5=0③的两个不相等实数根, 故△=4(a+1) 2−4(a2−4a−5)=24a+24>0, 解得a>−1. 若当a=b时,那么a也是方程③的解, ∴a2±2(a+1)a+a2−4a−5=0, 即4a2−2a−5=0或−6a−5=0, 1±❑√21 5 解得,a= 或a=− . 4 6 当a=b=c时,16a+14=0,−4a−5=0, 7 5 解得a=− ,a=− (舍去), 8 4 5 1±❑√21 7 所以a的取值范围为a>−1且a≠− 且a≠ 且a≠− . 6 4 8 5 1±❑√21 7 故答案为a>−1且a≠− 且a≠ 且a≠− . 6 4 8 【变式5-2】(23-24九年级上·江苏南通·阶段练习)已知实数a,b,c满足:a+b+c=2,abc=4.求 |a)+|b)+|c)的最小值 【答案】6 【分析】用分类讨论的思想,解决问题即可. 【详解】解:不妨设a是a,b,c中的最大者,即a≥b,a≥c,由题设知a>0, 4 且b+c=2−a,bc= , a 4 于是b,c是一元二次方程x2−(2−a)x+ =0的两实根, a 4 ∴Δ=(2−a) 2−4× ≥0,即(a2+4)(a−4)≥0, a 所以a≥4. 又当a=4,b=c=−1时,满足题意. 故a,b,c中最大者的最小值为4. 因为abc=4>0,所以a,b,c为全大于0或一正二负. ①若a,b,c均大于0,a,b,c中的最大者不小于4,这与a+b+c=2矛盾.②若a,b,c为或一正二负, 不妨设a>0,b<0,c<0,则|a)+|b)+|c)=a−b−c=a−(2−a)=2a−2, ∵a≥4, 故2a−2≥6, 当a=4,b=c=−1时,满足题设条件且使得不等式等号成立. 故|a)+|b)+|c)的最小值为6. 故答案为:6. 【点睛】本题考查绝对值,一元二次方程等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,题目比较 难,属于竞赛题目. 【变式5-3】(2023·福建·模拟预测)已知实数x、y满足4x2+2= y2,则x−y的取值范围是 . ❑√6 ❑√6 【答案】x−y≥ 或x−y≤− 2 2 【分析】设w=x−y,则y=x−w,代入4x2+2= y2,得到关于x的方程,根据题意此方程有解,利用根 的判别式即可求解. 【详解】解:设w=x−y,则y=x−w, ∵4x2+2= y2, ∴4x2+2=(x−w) 2,整理得3x2+2wx+2−w2=0, 由题意得,Δ=(2w) 2−4×3×(2−w2)≥0, 3 ❑√6 整理得w2≥ ,解得|w)≥ , 2 2 { w>0 ) { w≤0 ) ❑√6 ❑√6 ∴ ❑√6 或 ❑√6 ,即w≥ 或w≤− , w≥ w≤− 2 2 2 2 ❑√6 ❑√6 ∴x−y的取值范围是x−y≥ 或x−y≤− , 2 2 ❑√6 ❑√6 故答案为:x−y≥ 或x−y≤− . 2 2 【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式,解题的关键是消去y得到关于x的方程,利用根的判别式 求解.【题型6 根的判别式融汇函数的应用】 1 【例6】(24-25八年级下·浙江金华·阶段练习)已知关于x的方程 x2−(a+2b)x+2=0有两个相等实数 2 1 (1 ) 根.若在直角坐标系中,点P在直线l:y=−x+ 上,点Q a,b 在直线l下方,则PQ的最小值为( ) 3 2 2 ❑√2 4 ❑√6 A. ❑√2 B. C. D. 3 3 3 3 【答案】A 【分析】先根据一元二次方程根的判别式可得a=−2b+2或a=−2b−2,则点Q的坐标为Q(−b+1,b)或 Q(−b−1,b),再得出点Q在直线y=−x−1上,从而可得当PQ与两条直线垂直时,PQ的值最小,然后 利用勾股定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求解即可得. 1 【详解】解:∵关于x的方程 x2−(a+2b)x+2=0有两个相等实数根, 2 ∴这个方程根的判别式为Δ=[−(a+2b)) 2 −4× 1 ×2=(a+2b) 2−4=0, 2 ∴(a+2b) 2=4, ∴a+2b=2或a+2b=−2,即a=−2b+2或a=−2b−2, (1 ) ∵点Q的坐标为Q a,b , 2 ∴Q(−b+1,b)或Q(−b−1,b), ∴点Q在直线y=−x+1或直线y=−x−1上, (1 ) 1 ∵点Q a,b 在直线l:y=−x+ 下方, 2 3 ∴点Q在直线y=−x−1上, 1 ∵点P在直线l:y=−x+ 上,且直线l与直线y=−x−1平行, 3 ∴当PQ与两条直线垂直时,PQ的值最小, 如图,过点O作两条直线的垂线,垂直分别为点P,Q,则PQ即为所求, 1 设直线l:y=−x+ 交x轴于点A,交y轴于点B, 31 1 (1 ) 1 当y=0时,−x+ =0,解得x= ,即A ,0 ,OA= , 3 3 3 3 1 ( 1) 1 当x=0时,y= ,即B 0, ,OB= , 3 3 3 1 ∴OA=OB,AB=❑√OA2+OB2= ❑√2, 3 ∵OP⊥AB, 1 1 ∴OP= AB= ❑√2, 2 6 1 同理可得:OQ= ❑√2, 2 1 1 2 ∴PQ=OP+OQ= ❑√2+ ❑√2= ❑√2, 6 2 3 2 即PQ的最小值为 ❑√2, 3 故选:A. 【点睛】本题考查了一次函数的应用、一元二次方程根的判别式、平行线间的距离、直角三角形斜边上的 中线等于斜边的一半、勾股定理等知识,正确确定点P,Q的位置是解题关键. 【变式6-1】(2025·安徽合肥·三模)直线y=2与y=ax(1−x)的图象有两个不同的交点,则a的取值范围 是 . 【答案】a<0或a>8 【分析】该题考查了二次函数的图象和性质,根据题意联立y=2与y=ax(1−x),得出 Δ=(−a) 2−4a×2=a2−8a>0,求解即可. 【详解】解:联立y=2与y=ax(1−x),则−ax2+ax=2,整理得:ax2−ax+2=0, ∵直线y=2与y=ax(1−x)的图象有两个不同的交点, 则Δ=(−a) 2−4a×2=a2−8a>0,解得:a<0或a>8, 故答案为:a<0或a>8. 【变式6-2】(2024·四川成都·模拟预测)定义:在平面直角坐标系xOy中,若点P(a,b)满足a+b=ab, 则称点P为“积和点”.例如:(0,0),(2,2)就是“积和点”.若直线y=−x+m上所有的点中只有唯一一 个“积和点”,则m= . 【答案】0或4 【分析】本题考查了一次函数图象上点的特征和一元二次方程根的判别式,设直线y=−x+m上所有的点 中唯一一个“积和点”为点P(a,b),根据“积和点”定义可得a+(−a+m)=a(−a+m),再由唯一一个 “积和点”可知关于a的方程只有一个解,一元二次方程的根判别式等于0即可求解. 【详解】解:设直线y=−x+m上所有的点中唯一一个“积和点”为点P(a,b),依题意得:b=−a+m, 代入a+b=ab得:a+(−a+m)=a(−a+m), 整理得:a2−ma+m=0, 由点P(a,b)是唯一一个“积和点”可知:△=m2−4m=0,解得:m =0,m =4. 1 2 故答案为:0或4. 【变式6-3】(23-24九年级上·四川成都·期中)定义:在平面直角坐标系xOy中,函数图象上到两条坐标 1 轴的距离之积等于n(n≠0)的点,叫做该函数图象的“n阶积点”.例如:点(3,− )为一次函数 4 3 3 y=− x+2图象的“ 阶积点”.若y关于x的一次函数y=nx+3n−5图象的“n阶积点”恰好有3个, 4 4 则n的值为 . 【答案】1或5 【分析】由y关于x的一次函数y=nx+3n−5图象的“n阶积点”恰好有3个,可得出关于x的一元二次方 程|x|⋅|nx+3n−5|=n有三个实数根,分x,nx+3n−5同号及x,nx+3n−5异号两种情况考虑,当x ,nx+3n−5同号时,原方程可整理得nx2+(3n−5)x−n=0,由根的判别式Δ>0,可得出此时原方程有 两个不相等的实数根;当x,nx+3n−5异号时,原方程可整理得nx2+(3n−5)x+n=0,由该方程有两 个相等的实数根,可得出关于n的一元二次方程,解之即可求出n的值. 【详解】解:根据题意得:关于x的一元二次方程|x|⋅|nx+3n−5|=n有三个实数根. 当x,nx+3n−5同号时,x(nx+3n−5)=n,整理得:nx2+(3n−5)x−n=0, ∴ Δ=(3n−5) 2−4×n×(−n)=(3n−5) 2+4n2, ∵n≠0, ∴(3n−5) 2≥0,n2>0, ∴ Δ>0, ∴此时原方程有两个不相等的实数根; 当x,nx+3n−5异号时,x(nx+3n−5)=−n, 整理得:nx2+(3n−5)x+n=0, ∵当x,nx+3n−5同号时,有两个不相等的实数根, ∴该方程有两个相等的实数根, ∴ Δ=(3n−5) 2−4n2=0, ∴(3n−5+2n)(3n−5−2n)=0, 解得:n =1,n =5, 1 2 ∴n的值为1或5. 故答案为:1或5. 【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征、根的判别式以及因式分解法解一元二次方程,分两种 情况考虑是解题的关键. 【题型7 根的判别式综合几何的应用】 【例7】定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做等邻边四边形.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB= 2,BC=1,将△ABC沿∠ABC的平分线BB'的方向平移,得到A'B'C',连接AC',CC',若四边形ABCC'是 等邻边四边形,则平移距离BB'的长度是 .5 【答案】1或 ❑√2. 2 【分析】由平移的性质得到BB′=CC′,A′B′//AB,A′B′=AB=2,B′C′=BC=1,A′C′=AC=❑√5,① 当CC′=BC时,BB′=CC′=BC=1;② 如图1,当AC′=AB=2时,③如图2,当AC′=CC′时,则 AC′=BB′,延长C′B′交AB于H,设BH=B′H=x,根据勾股定理即可得到结论. 【详解】解:∵将Rt△ABC平移得到△A′B′C′, ∴BB′=CC′,A′B′//AB,A′B′=AB=2,B′C′=BC=1,A′C′=AC=❑√5, ① 当CC′=BC时,BB′=CC′=BC=1; ②如图1,当AC′=AB=2时, ∵∠ABC=90°,BB′是∠ABC的角平分线, ∴∠B′BA=45°, 延长C′B′交AB于H, ∵A′B′//AB,∠A′B′C′=90°, ∴∠AHC′=∠A′B′C′=90°, ∴∠BHB′=90°, 设BH=B′H=x, ∴BB′=❑√2x,AH=2−x,C′H=1+x, ∵AC′2=AH2+C′H2 ∴22=(2﹣x)2+(1+x)2, 整理方程为:2x2﹣2x+1=0, ∵△=4﹣8=﹣4<0, ∴此方程无实数根,故这种情况不存在; ③如图2,当当AC′=CC′时,则AC′=BB′, 延长C′B′交AB于H, ∵A′B′//AB,∠A′B′C′=90°,∴∠AHC′=∠A′B′C′=90°, ∴∠BHB′=90°, 设BH=B′H=x, ∴BB′=AC′=❑√2x,AH=2−x,C′H=1+x, ∵AC′2=AH2+C′H2 ∴(❑√2x)2=(2﹣x)2+(1+x)2, 5 解得:x= , 2 5 ∴BB′= ❑√2, 2 5 综上所述,若四边形ABCC'是等邻边四边形,则平移距离BB'的长度是1或 ❑√2, 2 5 故答案为:1或 ❑√2. 2 【点睛】此题主要考查勾股定理,平移的性质,理解“等邻边四边形”的定义是解本题的关键. 【变式7-1】如图,在△ABC中,∠B=90°,BC=8cm,AB=5cm.点P从点A开始沿AB边向点B以 1cm/s的速度移动,同时点Q从点B开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动,另外一点也随之停止运 动. (1)几秒后,四边形APQC的面积等于16cm2? (2)△PQB的面积能否等于9cm2?请说明理由.【答案】(1)1秒 (2)不能,见解析 【分析】(1)根据题意可得当运动时间为ts (0≤t≤4)时,AP=tcm,BP=(5−t)cm,BQ=2tcm,根 1 1 据题意列出方程 ×5×8− (5−t)×2t=16,进行求解即可; 2 2 1 (2)看△PQB的面积能否等于9cm2,只需要看方程 (5−t)×2t=9是否有解即可. 2 【详解】(1)解:∵ 5÷1=5s,8÷2=4s, ∴当运动时间为ts (0≤t≤4)时,AP=tcm,BP=(5−t)cm,BQ=2tcm, 根据题意可得: 1 1 ×5×8− (5−t)×2t=16, 2 2 整理得:t2−5t+4=0, 解得:t=1或t=4, 当t=4时,点C、Q重合,不符合题意,舍去, ∴经过1秒钟,四边形APQC的面积等于16cm2; (2)解:△PQB的面积不能等于9cm2, 理由如下: 根据题意可得: 1 (5−t)×2t=9, 2 整理得:t2−5t+9=0, ∵Δ=(−5) 2−4×1×9=−11<0, ∴所列方程没有实数根, ∴△PQB的面积不能等于9cm2. 【点睛】本题主要考查一元二次方程的应用以及根的判别式,关键在于理解清楚题意,找出等量关系列出 方程求解. 【变式7-2】(24-25九年级上·四川泸州·期中)已知平行四边形ABCD的两边AB,AD的长是关于x的方 程:x2−3ax+3a−1=0的两个实数根. (1)当a为何值的,四边形ABCD是菱形?求出这时菱形的边长; (2)若此方程的一个根是2,请求出此平行四边形ABCD的周长是多少?2 【答案】(1)当a= 时,四边形ABCD是菱形,这时菱形的边长为1 3 (2)平行四边形ABCD的周长是6 【分析】此题考查了平行四边形的性质、菱形的性质以及根的判别式,注意由菱形的邻边相等,得到 x2−3ax+3a−1=0有相等的实数根,即Δ=0是解题的关键. (1)由四边形ABCD是菱形,可得AB=AD,又由平行四边形ABCD的两边AB,AD的长是关于x的方 程:x2−3ax+3a−1=0的两个实数根,可得x2−3ax+3a−1=0有相等的实数根,即Δ=0,则可求得a 的值,继而求得答案; (2)首先将方程的一个根2,代入x2−3ax+3a−1=0,即可求得a的值,继而求得答案. 【详解】(1)解:∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=AD, ∵平行四边形ABCD的两边AB,AD的长是关于x的方程:x2−3ax+3a−1=0的两个实数根, ∴Δ=(−3a) 2−4×(3a−1)=9a2−12a+4=0, 2 解得:a= , 3 2 ∴当a= 时,四边形ABCD是菱形; 3 ∴原方程为:x2−2x+1=0, 解得:x =x =1, 1 2 ∴这时菱形的边长为:1; (2)解:∵此方程的一个根是2, ∴22−6a+3a−1=0, 解得:a=1, ∴原方程为:x2−3x+2=0, ∴(x−2)(x−1)=0, 解得:x =2,x =1, 1 2 ∴AB+AD=3, ∴平行四边形ABCD的周长是:3×2=6. 【变式7-3】(22-23八年级下·浙江·阶段练习)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边长,易知AE=❑√2c,这时我们把关于x的形如ax2+❑√2cx+b=0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)写出一个“勾系一元二次方程”; (2)求证:关于x的“勾系一元二次方程”ax2+❑√2cx+b=0必有实数根; (3)若x=−1是“勾系一元二次方程”ax2+❑√2cx+b=0的一个根,且四边形ACDE的周长是6❑√2,求 △ABC的面积. 【答案】(1)3x2+5❑√2x+4=0(答案不唯一) (2)见解析 (3)1 【分析】(1)直接找一组勾股数代入方程即可; (2)通过判断根的判别式Δ的正负来证明结论; (3)利用根的意义和勾股定理作为相等关系先求得c的值,根据完全平方公式求得ab的值,从而可求得面 积. 【详解】(1)解:当a=3,b=4,c=5时勾系一元二次方程为3x2+5❑√2x+4=0; (2)证明:根据题意,得Δ=(❑√2c) 2 −4ab=2c2−4ab, ∵a2+b2=c2, ∴2c2−4ab=2(a2+b2)−4ab=2(a−b) 2≥0 ∴Δ≥0, ∴勾系一元二次方程ax2+❑√2cx+b=0必有实数根; (3)解:当x=−1时,有a−❑√2c+b=0,即a+b=❑√2c, ∵四边形ACDE的周长是6❑√2, ∴2a+2b+❑√2c=6❑√2,即2(a+b)+❑√2c=6❑√2, ∴3❑√2c=6❑√2, ∴c=2, ∴a2+b2=c2=4,a+b=2❑√2,∵(a+b) 2=a2+b2+2ab, ∴8=4+2ab ∴ab=2, 1 ∴S = ab=1. △ABC 2 【点睛】本题主要考查了勾股定理,完全平方公式的变形求值,一元二次方程的解和一元二次方程根的判 别式,正确读懂题意是解题的关键.