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专题 21.4 因式分解法
1. 掌握因式分解法解一元二次方程。
2. 掌握整体法(换元法)解方程,并能够利用整体法(换元法)求相关式子的值。
教学目标
3. 掌握解一元二次方程的所有方法,能够根据不同的一元二次方程选择不同的方法熟
练的进行求解。
1. 重点
(1)因式分解法解一元二次方程;
(2)整体法(换元法)解方程或求值;
教学重难点
2. 难点
(1)因式分解法中利用十字相乘法解一元二次方程;
(2)整体法解方程与整体法的应用求值。知识点01 因式分解法解一元二次方程
1. 因式分解法解一元二次方程的定义:
解一元二次方程时,先分解因式,使方程化成两个一次式的乘积等于0的形式,再使两个一次式分别等
于0,从而实现降次,这种方法叫做因式分解法。依据是若 ,则A= 0 或B= 0 。
2. 因式分解的方法:
①提公因式法:
m(a+b+c)
;
(a+b)(a−b)
②公式法:平方差公式: ;
(a±b) 2
完全平方公式: ;
(x+m)(x+n)
③十字相乘法:分解 ,若 且 ,则 。
3. 因式分解法解一元二次方程的步骤:
①移项:将方程的右边化为0;
②分解:把方程左边因式分解成两个一次式的积的形式;
③转化:令每一个一次式都等于0,转化成两个一元一次方程;
④求解:解这两个一元一次方程,他们的解就是原方程的解。
【即学即练1】
1.分解因式:6a2+3ab= 3 a ( 2 a + b ) .
【答案】3a(2a+b).
【解答】解:6a2+3ab=3a(2a+b),
故答案为:3a(2a+b).
2.因式分解:x2﹣1= ( x + 1 )( x ﹣ 1 ) .
【答案】(x+1)(x﹣1).
【解答】解:根据平方差公式分解因式得:
x2﹣1=(x+1)(x﹣1),
故答案为:(x+1)(x﹣1).
3.分解因式:a2﹣4ab+4b2= ( a ﹣ 2 b ) 2 .
【答案】(a﹣2b)2.
【解答】解:原式=a2﹣2×a×2b+(2b)2=(a﹣2b)2,
故答案为:(a﹣2b)2.
4.因式分解:x2﹣2x﹣35= ( x ﹣ 7 )( x + 5 ) .
【答案】(x﹣7)(x+5).【解答】解:x2﹣2x﹣35=(x﹣7)(x+5).
故答案为:(x﹣7)(x+5).
【即学即练2】
5.用因式分解法解下列方程:
(1)4x2﹣144x=0 (2)2(5x﹣1)2=3(1﹣5x)
(3)2x+6=(3+x)2 (4)(x﹣2)2﹣2x+4=0.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)4x(x﹣36)=0,
所以x =0,x =36.
1 2
(2)移项得2(5x﹣1)2﹣3(1﹣5x)=0,
提公因式得(1﹣5x)[2(1﹣5x)﹣3]=0.
所以1﹣5x=0,2﹣10x﹣3=0.
1 1
则x = ,x =− .
1 5 2 10
(3)2(x+3)﹣(3+x)2=0,
提公因式得(x+3)(2﹣3﹣x)=0,
解得x =﹣3,x =﹣1.
1 2
(4)(x﹣2)2﹣2(x﹣2)=0.
提公因式得(x﹣2)(x﹣2﹣2)=0,
所以x =2,x =4.
1 2
知识点02 整体法(换元法)解方程
1. 整体法(换元法)解方程:
在解一元二次方程时,有时候会把含有未知数的一个式子看作一个整体,然后用一个简单的字母表示,
起达到方程简化的目的,在解其方程的方法叫做整体法或换元法。
例题讲解:【例】解方程 .
解:设 ,则原方程可化为 .
解得 .
当y=1时,即x-1=1,解得x=2;
当y=4时,即x-1=4,解得x=5.
所以原方程的解为x =2,x =5.
1 2
【即学即练1】
6.阅读材料,解答问题.
材料:为解方程(x2﹣1)2﹣3(x2﹣1)=0,我们可以将x2﹣1视为一个整体,然后设x2﹣1=y,则(x2﹣1)2=y2.
原方程化为y2﹣3y=0,①
解得y =0,y =3.
1 2
当y=0时,x2﹣1=0,所以x2=1,x=±1;
当y=3时,x2﹣1=3,所以x2=4,x=±2.
所以原方程的解为x =1,x =﹣1,x =2,x =﹣2.
1 2 3 4
解答问题:
(1)填空:
在由原方程得到方程①的过程中,利用 换元 法达到了降幂的目的,体现了 转化 的数学思想;
(2)解方程:(x2+3)2﹣4(x2+3)=0.
【答案】(1)换元,转化;
(2)x =1,x =﹣1,
1 2
【解答】解:(1)在由原方程得到方程①的过程中,利用换元法达到了降幂的目的,体现了转化的数
学思想,
故答案为:换元,转化;
(2)(x2+3)2﹣4(x2+3)=0,
设x2+3=a,则原方程化为:a2﹣4a=0,
解得:a =0,a =4,
1 2
当a=0时,x2+3=0,此方程无解;
当a=4时,x2+3=4,解得:x=±1,
所以原方程的解是x =1,x =﹣1.
1 2
【即学即练2】
7.请先认真阅读下列材料,再参照例子解答问题:
已知(x+y﹣3)(x+y+4)=﹣10,求x+y的值.
解:设t=x+y,则原方程变形为:
(t﹣3)(t+4)=﹣10,即t2+t﹣2=0.
解得t =﹣2,t =1.
1 2
所以x+y=﹣2或x+y=1.
问题:已知(x2+y2﹣4)(x2+y2+2)=7,求x2+y2的值.
【答案】5.
【解答】解:设t=x2+y2>0,
∴原方程变形为(t﹣4)(t+2)=7,
去括号,移项得,t2﹣2t﹣15=0,
∴t =5,t =﹣3(舍去)
1 2
∴x2+y2=5.【即学即练3】
8.一元二次方程a(x+h)2+k=0的两根分别为﹣3,1,则方程a(2x+h﹣3)2+k=0(a≠0)的两根分别
为( )
A.x =﹣6,x =﹣2 B.x =0,x =﹣1
1 2 1 2
C.x =﹣9,x =﹣1 D.x =0,x =2
1 2 1 2
【答案】D
【解答】解:由题知,
将一元二次方程a(x+h)2+k=0中的“x”用“2x﹣3”替换,
可得方程a(2x+h﹣3)2+k=0.
因为一元二次方程a(x+h)2+k=0的两根分别为﹣3,1,
所以2x﹣3=﹣3或1,
解得x=0或2,
即方程a(2x+h﹣3)2+k=0(a≠0)的两根分别为x =0,x =2.
1 2
故选:D.
知识点03 用合适的方法解一元二次方程
1. 一元二次方程的解法比较:
解法 适用方程类型 方法重点
形如x2=p或(ax+b) 2=p(a,b,p均为常
直接开方法 开平方
数)的一元二次方程
适用于一切一元二次方程。多用于二次项系 配方:当二次项系数为1时,
配方法
数为1,一次项系数为偶数的一元二次方程 配一次项系数一半的平方
确定a,b,c的值带入求根公
公式法 适用于一切一元二次方程
式
适用于右边为0,方程左边能因式分解成两
因式分解法 因式分解
个一次式乘积的形式的一元二次方程。
【即学即练1】
9.用适当的方法解下列方程:
(1)(x﹣1)2=(2x+3)2 (2)x2+4x﹣5=0
(3)x2−2❑√2x+1=0 (4)4(2x+1)2﹣4(2x+1)+1=0.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)(x﹣1)2=(2x+3)2,
开方得:x﹣1=±(2x+3),
2
解得:x =﹣4,x =− ;
1 2 3(2)x2+4x﹣5=0,
(x+5)(x﹣1)=0,
x+5=0,x﹣1=0,
x =﹣5,x =1;
1 2
(3)x2−2❑√2x+1=0,
b2﹣4ac=(﹣2❑√2)2﹣4×1×1=4,
2❑√2±❑√4
x= ,
2×1
x =❑√2+1,x =❑√2−1;
1 2
(4)4(2x+1)2﹣4(2x+1)+1=0,
[2(2x+1)﹣1]2=0,
2(2x+1)﹣1=0,
1
x =x =− .
1 2 4
题型01 用因式分解法解一元二次方程
【典例1】用因式分解法解下列方程:
(1)x2+x=0; (2)4x2﹣121=0;
(3)3x(2x+1)=4x+2; (4)(x﹣4)2=(5﹣2x)2.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)x(x+1)=0,
x=0或x+1=0,
∴x =0,x =﹣1;
1 2
(2)(2x+11)(2x﹣11)=0,
2x+11=0或2x﹣11=0,
11 11
∴x =− ,x = ;
1 2 2 2
(3)(2x+1)(3x﹣2)=0,
2x+1=0或3x﹣2=0,
1 2
∴x =− ,x = ;
1 2 2 3
(4)(x﹣4+5﹣2x)(x﹣4﹣5+2x)=0,(1﹣x)(3x﹣9)=0,
1﹣x=0或3x﹣9=0,
∴x =1,x =3.
1 2
【变式1】用因式分解法解下列方程:
(1)x2+16x=0; (2)5x2﹣10x=﹣5;
(3)x(x﹣3)+x﹣3=0; (4)2(x﹣3)2=9﹣x2.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)原方程可变形为:
x(x+16)=0,
x=0或x+16=0.
∴x =0,x =﹣16.
1 2
(2)原方程可变形为
x2﹣2x+1=0,
(x﹣1)2=0.
∴x =x =1.
1 2
(3)原方程可变形为
(x﹣3)(x+1)=0,
x﹣3=0或x+1=0
∴x =3,x =﹣1.
1 2
(4)原方程可变形为
2(x﹣3)2+x2﹣9=0,
(x﹣3)(2x﹣6+x+3)=0,
即(x﹣3)(3x﹣3)=0.
x﹣3=0或3x﹣3=0.
∴x =3,x =1.
1 2
【变式2】用因式分解法解下列方程:
(1)(x+2)2=3x+6; (2)(3x+2)2﹣4x2=0;
(3)5(2x﹣1)=(1﹣2x)(x+3); (4)2(x﹣3)2+(3x﹣x2)=0.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)原方程可变形为
(x+2)(x+2﹣3)=0,
(x+2)(x﹣1)=0.
x+2=0或x﹣1=0.
∴x =﹣2,x =1.
1 2
(2)原方程可变形为(3x+2﹣2x)(3x+2+2x)=0,
即(x+2)(5x+2)=0.
x+2=0或5x+2=0.
2
∴x =﹣2,x =− .
1 2 5
(3)原方程可变形为
(2x﹣1)(5+x+3)=0,
即(2x﹣1)(x+8)=0
2x﹣1=0或x+5=0
1
∴x = ,x =﹣8.
1 2 2
(4)原方程可变形为
2(x﹣3)2﹣x(x﹣3)=0,
(x﹣3)(2x﹣6﹣x)=0,
(x﹣3)(x﹣6)=0.
x﹣3=0或x﹣6=0.
∴x =3,x =6.
1 2
题型02 用合适的方法解一元二次方程
【典例1】选用合适的方法解下列方程:
(1)(x+4)2=5(x+4); (2)(x+1)2=4x;
(3)(x+3)2=(1﹣2x)2; (4)2x2﹣10x=3.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)(x+4)2=5(x+4);
(x+4)2﹣5(x+4)=0,
(x+4)(x+4﹣5)=0,
∴x+4=0,x﹣1=0,
∴x =﹣4,x =1;
1 2
(2)(x+1)2=4x,
整理得,x2﹣2x+1=0,
(x﹣1)2=0,
∴x =x =1;
1 2
(3)(x+3)2=(1﹣2x)2,
x+3=±(1﹣2x),
∴x+3=1﹣2x,x+3=﹣1+2x,2
∴x =− ,x =4;
1 3 2
(4)2x2﹣10x=3,
2x2﹣10x﹣3=0,
a=2,b=﹣10,c=﹣3,b2﹣4ac=100+24=124>0,
−b±❑√b2−4ac 10±❑√124 5±❑√31
∴x= = = ,
2a 2×2 2
5+❑√31 5−❑√31
∴x = ,x = .
1 2 2 2
【变式1】选择合适的方法解一元二次方程:
(1)4(x﹣5)2=16; (2)3x2+2x﹣3=0;
(3)x2+(❑√2+❑√3)x+❑√6=0; (4)(x+3)(x﹣1)=5.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)2(x﹣5)=±4,
即有2(x﹣5)=4或2(x﹣5)=﹣4,
∴x =7,x =3.
1 2
(2)a=3,b=2,c=﹣3,则△=22﹣4•3•(﹣3)=40,
−2±❑√40 −1±❑√10
∴x= = ,
2×3 3
−1+❑√10 −1−❑√10
∴x = ,x = .
1 3 2 3
(3)(x+❑√2)(x+❑√3)=0,
∴x+❑√2=0或x+❑√3=0,
∴x =−❑√2,x =−❑√3.
1 2
(4)去括号移项整理得,x2+2x﹣8=0,
∴(x+4)(x﹣2)=0,
∴x+4=0或x﹣2=0,
∴x =﹣4,x =2.
1 2
题型03 用整体法(换元法)解方程
【典例1】阅读材料,解答问题:
解方程:x4﹣6x2+5=0;
解:设x2=y,则原方程可化为y2﹣6y+5=0.
解得y =5,y =1.
1 2
当y=5时,x2=5,∴x=±❑√5;当y=1时,x2=1,∴x=±1;∴原方程有四个解:x =❑√5,x =−❑√5,x =1,x =﹣1.
1 2 3 4
以上方法叫换元法,达到简化或降次的目的,体现了转化的思想.
请仿照材料的解题思想与解题步骤,解下列方程,(x2﹣2x)2﹣2(x2﹣2x)﹣3=0.
【答案】x =3,x =﹣1,x =x =1.
1 2 3 4
【解答】解:设y=x2﹣2x,则y2﹣2y﹣3=0,
∴y =3,y =﹣1,
1 2
∴x2﹣2x=3或x2﹣2x=﹣1,
x2﹣2x﹣3=0,解得x =3,x =﹣1,
1 2
x2﹣2x+1=0,解得x =x =1.
3 4
∴x =3,x =﹣1或x =x =1.
1 2 3 4
【变式1】阅读下列材料:
为解方程x4﹣x2﹣6=0,可将方程变形为(x2)2﹣x2﹣6=0,然后设x2=y,则(x2)2=y2,原方程化为
y2﹣y﹣6=0①,解①得y =﹣2,y =3.当y =﹣2时,x2=﹣2无意义,舍去;当y =3时,x2=3,
1 2 1 2
解得x=±❑√3,∴原方程的解为x =❑√3, x =−❑√3.
1 2
上面这种方法称为“换元法”,把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复
杂的问题转化成简单的问题.
利用以上学习到的方法解方程:(x2﹣2x)2﹣5x2+10x+6=0.
【答案】x =1+❑√3, x =1−❑√3, x =3, x =−1.
1 2 3 4
【解答】解:(x2﹣2x)2﹣5x2+10x+6=0,
(x2﹣2x)2﹣5(x2﹣2x)+6=0,
设y=x2﹣2x,则(x2﹣2x)2=y2,
原方程化为y2﹣5y+6=0,
解得y =2,y =3.
1 2
当y =2时,x2﹣2x=2,解得x=1±❑√3;
1
当y =3时,x2﹣2x=3,解得x=3,﹣1.
2
原方程的解为x =1+❑√3, x =1−❑√3, x =3, x =−1.
1 2 3 4
【变式2】阅读材料:
为解方程(x2﹣1)2﹣5(x2﹣1)+4=0,我们可以将(x2﹣1)视为一个整体;然后设x2﹣1=y,则(x2
﹣1)2=y2,原方程化为y2﹣5y+4=0.①
解得y =4,y =1.
1 2
当y =4时,x2﹣1=4,∴x2=5,∴x=±❑√5,
1
当y =1时,x2﹣1=1,∴x2=2,∴x=±❑√2.
2
∴原方程的解为x =❑√2,x =−❑√2,x =❑√5,x =−❑√5.
1 2 3 4
以上方法就叫换元法,达到简化或降次的目的,体现了转化的思想.请仿照材料解下列方程:
(1)x4﹣x2﹣6=0;
(2)(x2﹣2x)2﹣5x2+10x﹣6=0.
【答案】(1)x =❑√3,x =−❑√3;(2)x =1+❑√7,x =1−❑√7,x =x =1.
1 2 1 2 3 4
【解答】解:(1)设y=x2,原方程可化为:y2﹣y﹣6=0,
解得:y =3,y =﹣2,
1 2
当y=3时,x2=3,
x =❑√3,x =−❑√3,
1 2
当y=﹣2时,x2=﹣2,此方程无实数根,
∴原方程的解是:x =❑√3,x =−❑√3;
1 2
(2)设y=x2﹣2x,原方程可化为:y2﹣5y﹣6=0,
y =6,y =﹣1,
1 2
当y=6时,x2﹣2x=6,
x =1+❑√7,x =1−❑√7,
1 2
当y=﹣1时,x2﹣2x=﹣1,
x =x =1,
3 4
∴原方程的解为:x =1+❑√7,x =1−❑√7,x =x =1.
1 2 3 4
【变式3】解方程(x﹣1)2﹣5(x﹣1)+4=0时,我们可以将x﹣1看成一个整体,设x﹣1=y,则原方程
可化为y2﹣5y+4=0,解得y =1,y =4,当y=1时,即x﹣1=1,解得x=2;当y=4时,即x﹣1=
1 2
4,解得x=5,所以原方程的解为x =2,x =5;解方程(x2+2x)2﹣18(x2+2x)+45=0时,我们可以
1 2
将x2+2x看成一个整体,设x2+2x=y,则原方程可化为
y2﹣18y+45=0,解得y =15,y =3,当y=15时,即x2+2x=15,解得x =3,x =5;当y=3时,即
1 2 1 2
x2+2x=3,解得x =1,x =﹣3;所以原方程的解为x =3,x =﹣5,x =1,x =﹣3;以上解法称为换
3 4 1 2 3 4
元法.
请利用这种方法解方程:
(1)(x+5)2﹣4(x+5)+3=0;
(2)(x2﹣4x)2﹣2(x2﹣4x)﹣15=0.
【答案】(1)x =2,x =5;
1 2
(2)x =﹣1,x =5,x =1,x =3.
1 2 3 4
【解答】解:(1)设x+5=y,则y2﹣4y+3=0,
解得:y =1,y =3;
1 2
当y=1时,即x﹣1=1,解得x=2;
当y=3时,即x﹣1=3,解得x=4,
∴x =2,x =5;
1 2(2)设x2﹣4x=y,则y2﹣2y﹣15=0,
解得:y =5,y =﹣3;
1 2
当y=5时,即x2﹣4x=5,解得x =﹣1,x =5;
1 2
当y=﹣3时,即x2﹣4x=﹣3,解得x =1,x =3;
3 4
∴x =﹣1,x =5,x =1,x =3.
1 2 3 4
题型04 利用整体法(换元法)求式子的值
【典例1】若有理数a、b满足(a2+b2+1)(a2+b2﹣1)=15,则a2+b2=( )
A.4 B.2 C.±4 D.±2
【答案】A
【解答】解:∵(a2+b2+1)(a2+b2﹣1)=(a2+b2)2﹣12=15,
∴(a2+b2)2=16,
∵a2≥0,b2≥0,
∴a2+b2=4.
故选:A.
【变式1】已知实数m、n满足(m2+2n2﹣2)(m2+2n2+3)=6,则m2+2n2的值为( )
A.﹣4 B.3 C.4 D.3或﹣4
【答案】B
【解答】解:设k=m2+2n2,
∴原方程变为:(k﹣2)(k+3)=6.
∴k2+k﹣6=6.
∴k2+k﹣12=0.
∴k=3或k=﹣4.
∵m和n为实数,
∴m2+2n2≥0,故舍去k=﹣4.
∴k=3.
故选:B.
【变式2】已知实数x满足(a2+b2)2﹣4(a2+b2)﹣12=0,则代数式a2+b2+1的值是( )
A.7 B.﹣1 C.7或﹣1 D.﹣5或3
【答案】A
【解答】解:设x=a2+b2,
∴x2﹣4x﹣12=0,
(x+2)(x﹣6)=0,
解得,x=﹣2(舍去)或x=6,
∴原式=6+1=7,故选:A.
1 1 1
【变式3】如果实数x满足x2+ −2(x+ )−1=0,那么,x+
的值是 3 .
x2 x x
【答案】3.
1 1
【解答】解:∵x2+ −2(x+ )−1=0,
x2 x
1 1
∴x2+ +2−2(x+ )−3=0,
x2 x
1 2 1
(x+ ) −2(x+ )−3=0,
x x
1
设x+ =m,则m2﹣2m﹣3=0,
x
因式分解得:(m﹣3)(m+1)=0,
∴m﹣3=0或m+1=0,
解得:m=3或m=﹣1,
1
当m=3时,则x+ =3,
x
整理得:x2﹣3x+1=0,
−b±❑√b2−4ac 3±❑√9−4 3±❑√5
∴x= = = ,
2a 2 2
3+❑√5 3−❑√5
解得:x = ,x = ,
1 2 2 2
3+❑√5 3−❑√5 1
经检验,x = ,x = 都是方程x+ =3的解,
1 2 2 2 x
1
∴x+ 的值为3;
x
1
当m=﹣1时,则x+ =−1,
x
整理得:x2+x+1=0,
Δ=b2﹣4ac=1﹣4=﹣3<0,
1
∴x+ =−1时,方程无解.
x
1
综上所述,x+ 的值为3,
x
故答案为:3.
题型05 根据一个方程的解求另一个方程的解
【典例1】若关于x的一元二次方程ax2+bx+2=0(a≠0)有一根为x=2025,则一元二次方程a(x﹣1)2+bx+2=b必有一根为( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
【答案】C
【解答】解:一元二次方程a(x﹣1)2+bx+2=b变形为一元二次方程a(x﹣1)2+b(x﹣1)+2=0,
∵关于x的一元二次方程ax2+bx+2=0(a≠0)有一根为x=2025,
∴对于一元二次方程a(x﹣1)2+b(x﹣1)+2=0有x﹣1=2025,
解得x=2026,
即一元二次方程a(x﹣1)2+bx+2=b必有一根为2026.
故选:C.
【变式1】若x=2025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】A
【解答】解:关于x的方程a(x+2)2+bx+2b=﹣1变形为a(x+2)2+b(x+2)+1=0,
此方程可看作关于(x+2)的一元二次方程,
∵x=2025是关于x的方程ax2+bx+1=0的一个根,
∴x+2=2025是关于x的方程a(x+2)2+b(x+2)+1=0的一个根,
∴x+2=2025,
解得x=2023,
∴关于x的方程a(x+2)2+bx+2b=﹣1必有一个根为x=2023.
故选:A.
【变式2】已知方程ax2+bx+c=0的解是x =4,x =﹣5,则方程a(x+1)2+b(x+1)+c=0的解 x = 3 ,
1 2 1
x =﹣ 6 .
2
【答案】x =3,x =﹣6.
1 2
【解答】解:设t=x+1,则方程化为at2+bt+c=0,
由条件可知方程为at2+bt+c=0的解是t =4,t =﹣5,
1 2
当t=4时,x+1=4,解得x=3;
当t=﹣5时,x+1=﹣5,解得x=﹣6,
∴方程a(x+1)2+b(x+1)+c=0的解是x =3,x =﹣6.
1 2
故答案为:x =3,x =﹣6.
1 2
【变式3】若关于x的方程x2+hx﹣k=0(其中h、k均为常数)的解是x =2,x =﹣3,则关于y的方程
1 2
(﹣y+2)2+h(﹣y+2)﹣k=0的解是 y = 0 , y = 5 .
1 2
【答案】y =0,y =5.
1 2
【解答】解:由题知,
因为关于x的方程x2+hx﹣k=0(其中h、k均为常数)的解是x =2,x =﹣3,
1 2所以关于y的方程(﹣y+2)2+h(﹣y+2)﹣k=0的解满足﹣y+2=2或﹣3,
解得y =0,y =5.
1 2
故答案为:y =0,y =5.
1 2
题型06 解含绝对值的方程
【典例1】有人说“数学是思维的体操”,运用和掌握必要的“数学思想”和“数学方法”是学好数学的
重要法宝.阅读下列例题及其解答过程:
例:解方程x2﹣2|x|﹣3=0.
解:①当x≥0时,原方程为x2﹣2x﹣3=0,
解得x =﹣1(与x≥0矛盾,舍去),x =3.
1 2
②当x<0时,原方程为x2+2x﹣3=0,
解得x =1(与x<0矛盾,舍去),x =﹣3.
1 2
所以原方程的根是x =3,x =﹣3.
1 2
在上面的解答过程中,我们对x进行讨论,从而化简绝对值.这是解决数学问题的一种重要思想——分
类讨论.
任务:请参照上述方法解方程:x2﹣|x|﹣2=0.
【答案】x =2,x =﹣2.
1 2
【解答】解:(1)当x≥0时,则x2﹣x﹣2=0,
解得:x =2,x =﹣1(舍去);
1 2
(2)当x<0时,则x2+x﹣2=0,
解得:x =﹣2,x =1(舍去);
1 2
∴综上所述,x =2,x =﹣2.
1 2
【变式1】阅读下面的材料,解答问题.
材料:解含绝对值的方程:x2﹣3|x|﹣10=0.
解:分两种情况:
①当x≥0时,原方程化为x2﹣3x﹣10=0,解得x =5,x =﹣2(舍去);
1 2
②当x<0时,原方程化为x2+3x﹣10=0,解得x =﹣5,x =2(舍去).
3 4
综上所述,原方程的解是x =5,x =﹣5.
1 2
请参照上述方法解方程x2﹣|x+1|﹣1=0.
【答案】x =2,x =﹣1.
1 2
【解答】解:x2﹣|x+1|﹣1=0,
分两种情况:
①当x+1≥0时,即x≥﹣1时,
原方程可化为:x2﹣(x+1)﹣1=0,整理得:x2﹣x﹣2=0,
解得x =2,x =﹣1;
1 2
②当x+1<0时,即x<﹣1时,
原方程可化为:x2+(x+1)﹣1=0,
整理得:x2+x=0,
解得x =﹣1(舍去),x =0(舍去),
3 4
综上所述,原方程的解是x =2,x =﹣1.
1 2
【变式2】阅读下面的例题与解答过程:
例.解方程:x2﹣|x|﹣2=0
解:当x≥0时,原方程可化为x2﹣x﹣2=0,解得x =2,x =﹣1(不合题意,舍去);
1 2
当x<0时,原方程可化为x2+x﹣2=0,解得x =1,x =﹣2(不合题意,舍去);
1 2
∴原方程的解是x =2,x =﹣2.
1 2
在上面的解答过程中,我们对x进行讨论,从而化简绝对值.这是解决数学问题的一种重要思想﹣﹣﹣
分类讨论.请仿照上述例题的解答过程,解下列方程:
(1)x2﹣2|x|=0;
(2)x2﹣2x﹣4|x﹣1|﹣4=0.
【答案】(1)x =0,x =2,x =﹣2;
1 2 3
(2)x =6,x =﹣4.
2 3
【解答】解:(1)当x<0时,x2+2x=0,解得x =﹣2,x =0(舍去);
3 4
当x≥0时,x2﹣2x=0,解得x =0,x =2;
1 2
∴原方程的解为x =0,x =2,x =﹣2;
1 2 3
(2)当x≥1时,x2﹣2x﹣4x+4﹣4=0,即x2﹣6x=0,解得x =0(舍去),x =6,
1 2
当x<1时,x2﹣2x+4x﹣4﹣4=0,即x2+2x﹣8=0,解得x =﹣4,x =2(舍去),
3 4
∴原方程组的解为x =6,x =﹣4,.
2 3
1.解下列方程:①3x2﹣27=0;②x2﹣3x﹣1=0;③(x+2)(x+4)=x+2;④2(3x﹣1)2=3x﹣1.
较简便的方法是( )
A.依次为直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法
B.依次为因式分解法,公式法,配方法,直接开平方法
C.①用直接开平方法,②③用公式法,④用因式分解法
D.①用直接开平方法,②用公式法,③④用因式分解法
【答案】D【解答】解:①3x2﹣27=0适合直接开平方法;
②x2﹣3x﹣1=0适合公式法;
③(x+2)(x+4)=x+2适合因式分解法;
④2(3x﹣1)2=3x﹣1适合因式分解法;
故选:D.
2.若2,3是方程x2+bx+c=0的两个实数根,则x2+bx+c可以分解为( )
A.(x+2)(x+3) B.(x﹣2)(x﹣3)
C.(x+2)(x﹣3) D.(x﹣2)(x+3)
【答案】B
【解答】解:∵2,3是方程x2+bx+c=0的两个实数根,
∴x2+bx+c=(x﹣2)(x﹣3).
故选:B.
3.方程2x(x+3)+5(3+x)=3+x的根是( )
A.x=2 B.x=3
C.x =2,x =3 D.x =﹣2,x =﹣3
1 2 1 2
【答案】D
【解答】解:整理得:(2x+5﹣1)(x+3)=0,
2x+5﹣1=0或x+3=0,
x =﹣2,x =﹣3,
1 2
故选:D.
4.关于x的一元二次方程(2x﹣1)(x+m)=0有两个相等的实数根,则m的值为( )
1
A.2 B.1 C.﹣1 D.−
2
【答案】D
【解答】解:(2x﹣1)(x+m)=0,
1
解得x= 或x=﹣m,
2
1
−m= ,
2
1
∴m=− .
2
故选:D.
5.定义运算:a☆b=a2﹣ab﹣b,例如:3☆2=32﹣3×2﹣2=1,则方程x☆2024=1的解为( )
A.x =﹣1,x =2025 B.x =﹣1,x =﹣2025
1 2 1 2
C.x =1,x =2025 D.x =1,x =﹣2025
1 2 1 2
【答案】A【解答】解:根据题中的新定义得:x2﹣2024x﹣2024=1,
∴x2﹣2024x﹣2025=0,
(x+1)(x﹣2025)=0,
∴x+1=0或x﹣2025=0,
∴x =﹣1,x =2025.
1 2
故选:A.
6.若菱形两条对角线的长度是方程x2﹣12x+32=0的两根,则该菱形的边长为( )
A.2❑√5 B.8 C.4❑√5 D.10
【答案】A
【解答】解:由方程x2﹣12x+32=0得,
x =4,x =8,
1 2
所以菱形的两条对角线长度为4和8,
则菱形的边长为:❑√22+42=2❑√5.
故选:A.
7.已知x是实数,且满足(x2+4x)2+3(x2+4x)﹣18=0,则x2+4x的值为( )
A.3 B.3或﹣6 C.﹣3或6 D.6
【答案】A
【解答】解:(x2+4x)2+3(x2+4x)﹣18=0,
分解因式得:(x2+4x﹣3)(x2+4x+6)=0,
可得x2+4x﹣3=0或x2+4x+6=0,
而x2+4x+6=0中,△=16﹣24<0,无解,
则x2+4x=3.
故选:A.
8.若关于x的一元二次方程ax2+bx﹣3=0(a≠0)有一个根为x=2024,则方程a(x﹣1)2+bx﹣3=b必
有一根为( )
A.2022 B.2023 C.2024 D.2025
【答案】D
【解答】解:由题知,
方程a(x﹣1)2+bx﹣3=b可变形为a(x﹣1)2+b(x﹣1)﹣3=0.
因为方程ax2+bx﹣3=0(a≠0)有一个根为x=2024,
所以x﹣1=2024,
解得x=2025,
即方程a(x﹣1)2+bx﹣3=b必有一根为x=2025.
故选:D.
9.关于x的方程x2﹣2mx+m2=4的两个根x ,x 满足x =2x +3,且x >x ,则m的值为( )
1 2 1 2 1 2A.﹣3 B.1 C.3 D.9
【答案】C
【解答】解:∵x2﹣2mx+m2=4,
∴(x﹣m+2)(x﹣m﹣2)=0,
∴x﹣m+2=0或x﹣m﹣2=0,
∵x >x ,
1 2
∴x =m+2,x =m﹣2,
1 2
∵x =2x +3,
1 2
∴m+2=2(m﹣2)+3,
解得m=3.
故选:C.
10.已知方程(x+a)(x+b)=0 有 M 个解,方程(ax+1)(bx+1)=0 有 N 个解,其中 a≠b,则
( )
A.M=N﹣1或M=N+1 B.M=N﹣1或M=N+2
C.M=N或M=N+1 D.M=N或M=N﹣1
【答案】C
【解答】解:(x+a)(x+b)=0,可得x+a=0或x+b=0,即x=﹣a或x=﹣b,
∵a≠b,
∴M=2,
1
当a=0,b≠0时,方程变为bx+1=0.解得x=− ,此时N=1,
b
1
当a≠0,b=0时,方程变为ax+1=0,解得x=− ,此时N=1,
a
1 1
当a≠0,b≠0时,方程变为ax+1=0或bx+1=0解得x=− 或x=− ,此时N=2,
a b
∴当a=0或b=0时,M=2,N=1,M=N+1;当a≠0且b≠0时,M=2,N=2,M=N.
∴M=N或M=N+1.
故选:C.
11.小聪同学解方程x2=4x得到x=4,则他漏掉一个根是x= 0 .
【答案】0.
【解答】解:x2=4x,
x2﹣4x=0
x(x﹣4)=0,
x=0或x﹣4=0,
所以x =0,x =4.
1 2
故答案为:0.12.已知a、b是实数,且满足(a2+b2)2+3(a2+b2)﹣4=0,a2+b2= 1 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:设t=a2+b2(t≥0),
由原方程,得
t2+3t﹣4=0,
整理,得
(t+4)(t﹣1)=0,
解得t=﹣4(舍去)或t=1.
所以a2+b2=1.
故答案为:1.
13.已知三角形两边的长分别是2和3,第三边的长是方程x2﹣4x+3=0的一个根,则这个三角形的周长为
8 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:x2﹣4x+3=0,
(x﹣1)(x﹣3)=0,
所以x =1,x =3.
1 2
∵1+2>3 不成立,
∴由三角形的三边关系可知它的第三边长为3,
∴三角形周长为2+3+3=8.
故答案为:8.
14.刘聪同学发明了一个魔术盒,当任意实数对(a,b)进入其中时,会得到一个新的实数a2+b﹣1.例
如,把 (3,﹣2)放入其中,就会得到32+(﹣2)﹣1=6.现将实数对(m,﹣2m)放入其中,得到
实数﹣1,则m的值是 0 或 2 .
【答案】0或2.
【解答】解:由题意得:m2+(﹣2m)﹣1=﹣1,
m2﹣2m=0,
m(m﹣2)=0,
解得m=0或2.
故答案为:0或2.
{ a−b(a≥b) )
15.对于实数a,b,定义运算“※”:a※b = .例如4※2,因为4>2,所以4※2=4﹣2
2b−a(a<b)
=2.若x ,x 是一元二次方程x2﹣5x+6=0的两个根,则x ※x = 4 或 1 .
1 2 1 2
【答案】4或1.
【解答】解:∵x2﹣5x+6=0,
∴(x﹣2)(x﹣3)=0,解得:x =2,x =3或x =3,x =2.
1 2 1 2
当x =2,x =3时,x ※x =2×3﹣2=4;
1 2 1 2
当x =3,x =2时,x ※x =3﹣2=1.
1 2 1 2
∴x ※x =4或1.
1 2
故答案为:4或1.
16.用适当的方法解方程:
(1)4(x+1)2=36;
(2)x2﹣2x+8=0;
(3)(y+3)(y﹣1)=2;
(4)2x2−2❑√2x+1=0.
【答案】(1)x =2,x =﹣4;
1 2
(2)无解:
(3)y =﹣1+❑√6,y =﹣1−❑√6;
1 2
❑√2
(4)x =x = .
1 2 2
【解答】解:(1)4(x+1)2=36,
(x+1)2=9,
∴x+1=±3,
∴x =2,x =﹣4;
1 2
(2)x2﹣2x+8=0,
∵Δ=b2﹣4ac=4﹣4×1×8=﹣28<0,
∴原方程无解;
(3)(y+3)(y﹣1)=2,
y2+2y﹣5=0,
y2+2y+1=6,即(y+1)2=6,
∴y+1=±❑√6,
∴y =﹣1+❑√6,y =﹣1−❑√6;
1 2
(4)2x2−2❑√2x+1=0,
(❑√2x﹣1)2=0,
∴❑√2x﹣1=0,
❑√2
∴x =x = .
1 2 2
17.对于任意实数a,b(a≠0)规定一种新运算a*b=ab+ab﹣2.例如:3*2=32+3×2﹣2=13.请根据上
述定义解决以下问题:
(1)计算:(﹣2)*3.(2)若(﹣x)*2的值为1,求x的值.
【答案】(1)﹣16;
(2)x =﹣1,x =3.
1 2
【解答】解:(1)(﹣2)*3=(﹣2)3+(﹣2)×3﹣2=﹣16;
(2)∵a*b=ab+ab﹣2,
(﹣x)*2=(﹣x)2﹣2x﹣2=x2﹣2x﹣2,
x2﹣2x﹣3=0,
∴(x+1)(x﹣3)=0,
解得x =﹣1,x =3.
1 2
18.阅读下列材料:
解方程(x2﹣1)2﹣5(x2﹣1)+6=0,
解:设x2﹣1=y,则原方程化为y2﹣5y+6=0,
解得y =2,y =3.
1 2
当y=2时,x2﹣1=2,解得:x=±❑√3;
当y=3时,x2﹣1=3,解得x=±2.
∴原方程的解为:x =❑√3,x =−❑√3,x =2,x =﹣2.
1 2 3 4
以上解一元二次方程的方法叫做换元法,通过换元法达到了降次或者简化方程的目的,这体现了数学中
的转化思想.
(1)请用上述方法解下列方程:(2x﹣5)2﹣4(2x﹣5)+3=0;
(2)已知实数x,y满足(x2+y2+3)2﹣7x2﹣7y2﹣21=8,求x2+y2的值.
【答案】(1)x =3,x =4;
1 2
(2)5.
【解答】解:(1)设2x﹣5=a,则原方程可化为a2﹣4a+3=0,
分解因式可得:(a﹣1)(a﹣3)=0,
解得:a =1,a =3,
1 2
当a=1时,可得:2x﹣5=1,
解得:x=3,
当a=3时,可得:2x﹣5=3,
解得:x=4,
∴原方程的解为x =3,x =4;
1 2
(2)原方程整理得:(x2+y2+3)2﹣7(x2+y2)﹣21=8,
设x2+y2=b,
则原方程化为(b+3)2﹣7b﹣21=8,
整理得:b2﹣b﹣20=0,
分解因式可得:(b﹣5)(b+4)=0,解得:b =5,b =﹣4,
1 2
当b=5时,x2+y2=5,
当b=﹣4时,x2+y2=﹣4(不符合题意,舍去),
∴x2+y2=5.
19.阅读下面的例题与解答过程:
解方程:x2﹣|x|﹣2=0.
解:当x≥0时,x2﹣x﹣2=0,解得x =2,x =﹣1(舍去);
1 2
当x<0时,x2+x﹣2=0,解得x =﹣2,x =1(舍去).
3 4
∴原方程的解是x =2,x =﹣2.
1 2
在上面的解答过程中,我们对绝对值符号内的代数式的正负性进行了分类讨论,这是解决数学问题的一
种重要思想——分类讨论思想.
请仿照上述例题的解答过程,利用分类讨论思想解下列方程:
(1)x2﹣2|x|=0;
(2)x2﹣2x﹣4|x﹣1|+5=0.
【答案】(1)x =0,x =2,x =﹣2;
1 2 3
(2)x =x =3,得x =x =﹣1.
1 2 3 4
【解答】解:(1)当x≥0时,x2﹣2x=0,解得x =0,x =2;
1 2
当x<0时,x2+2x=0,解得x =﹣2,x =0(舍去);
3 4
∴原方程的解为x =0,x =2,x =﹣2;
1 2 3
(2)当x≥1时,x2﹣2x﹣4x+4+5=0,即x2﹣6x+9=0,解得x =x =3,
1 2
当x<1时,x2﹣2x+4x﹣4+5=0,即x2+2x+1=0,解得x =x =﹣1,
3 4
∴原方程组的解为x =x =3,得x =x =﹣1.
1 2 3 4
20.材料阅读:材料1:符号“
|a
1
a
2
)
”称为二阶行列式,规定它的运算法则为
|a
1
a
2
)=
a b ﹣a b .
b b b b 1 2 2 1
1 2 1 2
如
| 5 2 )=
5×(﹣4)﹣2×(﹣3)=﹣14.
−3 −4
材料2:我们已经学习过求解一元一次方程、二元一次方程组、分式方程等方程的解法,虽然各类方程
的解法不尽相同,但是蕴含了相同的基本数学思想——转化,把未知转化为已知.用“转化”的数学思
想,还可以解一些新的方程.例如,求解部分一元二次方程 ax2+bx+c=0(a≠0)时,我们可以利用因
式分解把它转化为一元一次方程来求解.如解方程:x2+3x+2=0.∵x2+3x+2=(x+1)(x+2),∴
(x+1)(x+2)=0.故x+1=0或x+2=0.因此原方程的解是x =﹣1,x =﹣2.
1 2
根据材料回答以下问题.
(1)二阶行列式
|5 6)=
1 1 ;
4 7(2)求解
|x 2x−4)=
12中x的值;
1 x+4
(3)结合材料,若m =
|x −3x)
,n =
|x −6)
,且m﹣n=0,求x的值.
1 x 1 8
【答案】(1)11;
(2)x =2,x =﹣4;
1 2
(3)x =﹣1,x =6.
1 2
【解答】解:(1)由题知,
|5 6)=5×7﹣6×4=11.
4 7
故答案为:11.
(2)由
|x 2x−4)=
12得,
1 x+4
x(x+4)﹣(2x﹣4)=12,
整理得,x2+2x﹣8=0,
解得x =2,x =﹣4.
1 2
(3)由题知,
m=x2+3x,n=8x+6.
因为m﹣n=0,
所以x2+3x﹣8x﹣6=0,
解得x =﹣1,x =6.
1 2