文档内容
第 04 讲 因式分解法(2 个知识点+2 种题型+分层练习)
知识导图
知识清单
知识点1.解一元二次方程-因式分解法
(1)因式分解法解一元二次方程的意义
因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方
程最常用的方法.
因式分解法就是先把方程的右边化为 0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的
形式,那么这两个因式的值就都有可能为 0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也
就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题了(数学转化思
想).
(2)因式分解法解一元二次方程的一般步骤:
①移项,使方程的右边化为零;②将方程的左边分解为两个一次因式的乘积;③令每个
因式分别为零,得到两个一元一次方程;④解这两个一元一次方程,它们的解就都是原方
程的解.
知识点2.换元法解一元二次方程
1、解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,从而使问题得到简化,
这叫换元法.
换元的实质是转化,关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,
将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化,
变得容易处理.
2、我们常用的是整体换元法,是在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母
来代替它从而简化问题,当然有时候要通过变形才能发现.把一些形式复杂的方程通过换
元的方法变成一元二次方程,从而达到降次的目的.
题型强化题型一.解一元二次方程-因式分解法
1.(2023秋•西华县期末)方程 的解是
A. B. C. , D. ,
【分析】由题意可得 或 ,解方程即可得到答案.
【解答】解: ,
或 ,
解得: , ,
故选: .
【点评】本题考查了解一元二次方程,解一元二次方程的方法有:直接开平方法、配方法
因式分解法、公式法,选择合适的方法进行计算,将一元二次方程转化为一元一次方程是
解此题的关键.
2.(2023秋•彰武县期末)若关于 的一元二次方程 的一个实数根是 ,则
的值为 .
【分析】利用一元二次方程根的定义,把 代入一元二次方程得到 ,即
,代入 即可求解.
【解答】解:把 代入方程 得 ,
,
.
故答案为: .方法二: ,
,
或 ,
或1,
.
故答案为: .
【点评】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是
一元二次方程的解.
3.(2023秋•右玉县期末)解下列方程:
(1) ;
(2) .
【分析】(1)利用因式分解法求解可得;
(2)利用配方法求解可得.
【解答】解:(1) ,
则 ,
则 或 ,
解得 , ;
(2) ,
,
,即 ,
,,
, .
【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法
直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是
解题的关键.
题型二.换元法解一元二次方程
4.(2023 秋•中江县月考)已知实数 满足 ,则代数式
的值为
A.7 B. C.7或 D. 或1
【分析】将 看作一个整体,再用换元法解方程求出 的值即可.
【解答】解:设 ,则原方程可化为: ,
解得 , ;
当 时, ,即 ,△ ,原方程没有实数根,故
不合题意,舍去;
当 时, ,即 ,△ ,故 的值为6;
.
故选: .
【点评】本题考查换元法解 一元二次方程,解题的关键是掌握换元法解方程.
5.(2024春•雨花区期末)若实数 、 满足 ,则 3
.
【分析】设 ,则原方程换元为 ,可得 , ,即可求解.【解答】解:设 ,则原方程换元为 ,
整理得: ,
,
解得: , ,
即 或 (不合题意,舍去),
.
故答案为:3.
【点评】本题考查了换元法解一元二次方程,正确掌握换元法是解决本题的关键.
6.(2023 秋•黔南州期末)阅读材料:解方程 ,我们可以将
视为一个整体,然后设 ,则 ,原方程化为 .①
解得 ,
当 时, . . ;
当 时, , , .
原方程的解为 , , , .
根据上面的解答,解决下面的问题:
(1)填空:在由原方程得到方程①的过程中,利用 换元 法达到了降次的目的,体现
了 的数学思想.
(2)解方程: .
【分析】(1)根据题意可以解答本题;
(2)根据换元法可以解答此方程.
【解答】解:(1)由题意可得,
在由原方程得到方程①的过程中,利用换元法达到了将次的目的,体现了换元的数学思想,故答案为:换元、换元;
(2) ,
令 ,则原方程可化为: ,
解得, 或 ,
(舍去), ,
解得, , ,
故原方程的解是 , .
【点评】本题考查换元法解一元二次方程、解一元二次方程的方法,解题的关键是明确解
方程的方法.
分层练习
一、单选题
1.已知关于 的一元二次方程 的一个根是0,则另一个根是( )
A. B.5 C. D.1
【答案】A
【分析】本题考查因式分解法解一元二次方程,提公因式得到 ,解方程即可得
到答案,熟记因式分解法解一元二次方程是解决问题的关键.
【详解】解: ,
,解得 或 ,
关于 的一元二次方程 的一个根是0,则另一个根是 ,
故选:A.
2.方程 的解为( )
A. B. 或 C. D. 或
【答案】D【分析】本题考查的是一元二次方程的解法,掌握利用因式分解的方法解方程是解本题的
关键.
把方程化为 ,再利用因式分解的方法解方程即可.
【详解】解:∵ ,
,
,
或 ,
解得: .
故选:D.
3.一元二次方程 的根是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了因式分解法解一元二次方程,先整理确定公因式,再提出公因式,
求出解即可.
【详解】解: ,
整理,得 ,
因式分解,得 ,
即 或 ,
∴ , .
故选:B.
4.如图1,在 中, , 于点 ,动点 从 点出发,沿
折线 方向运动,运动到点 停止,设点 的运动路程为 , 的面积为 ,
与 的函数图象如图2,则 的长为( )A.6 B.8 C.9 D.10
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数图象与几何图形的综合,根据点 的运算,可得
, ,在直角 中根据勾股定理可求出BD的值,
由此即可求解,掌握一次函数图象的性质,等腰三角形的性质,解方程的方法,勾股定理
的运用是解题的关键.
【详解】解:如图所示,过点 作 ,
∴ ,
当点 与点 重合时,
,
∴ ,
∴ ,
当点 与点 重合时, ,
∵ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,解得, 或 ,
∴ 或 ,负值舍去,
当 时, ,不符合题意( ),
∴ ,
∴ ,
故选: .
5.一元二次方程 的解为( )
A. , B. , C. ,
D. ,
【答案】A
【分析】本题考查了解一元二次方程,利用因式分解法解答即可求解,掌握解一元二次方
程的方法是解题的关键.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴x=0或 ,
解得 , ,
故选: .
6.关于x的方程 ,则 的值是( )
A. B.1 C. 或1 D.3或
【答案】B
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,设 ,求出t的值,进而可得出结论,
熟知把某个式子看成一个整体,用一个变量去替代它,从而使问题得到简化,这叫换元法
是解此题的关键.
【详解】解:设 ,则此方程可化为 ,∴ ,
∴ 或 ,
解得 ,
∴ 的值是1或 .
当 时, ,
∵ ,
∴此方程无解,
∴ 的值是1.
故选:B.
7.已知实数x满足 ,则代数式 的值为( )
A.7 B. C.7或 D. 或1
【答案】A
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,将 看作一个整体,再用换元法解方程
求出 的值即可,解题的关键是掌握换元法解方程.
【详解】解:设 ,则原方程可化为: ,
解得 ;
当 时, ,即 , ,原方程没有实数根,故 不
合题意,舍去;
当 时, ,即 , ,故 的值为6;
∴ .
故选:A.
8.三角形两边的长是3和4,第三边的长是方程 的根,则该三角形的周长
为( )
A.12 B.14 C.12或14 D.24【答案】A
【分析】此题考查了解一元二次方程-因式分解法,以及三角形的三边关系,利用因式分解
法求出已知方程的解,再利用三角形三边关系确定出第三边长,即可求出周长.
【详解】解:方程 ,
分解因式得: ,
可得 或 ,解得: 或 ,
∵三角形第三边的长是方程 的根,
∴第三边的长为5或7,
当第三边长为5时,周长为 ;
当第三边长为7时, ,不能构成三角形,舍去,
综上,该三角形的周长为12.
故选:A.
9.若关于x的一元二次方程 的两个实数根为 和 ,则 的值是
( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】题主要考查了一元二次方程根于系数的关系,根据一元二次方程根与系数的关系
算出 , ,再把 变形为 ,代入计算即可得到答案;
要掌握一元二次方程根于系数的关系,能把 变形为 是解题的关键.
【详解】解:∵x的一元二次方程 的两个实数根为 和 ,
∴根据根与系数的关系得到: , ,,
故选:B.
10.已知方程 的解是 , ,则给出另一个方程
,它的解是( )
A. 或3 B.1或3 C. 或 D.1或
【答案】C
【分析】本题考查了用换元法解一元二次方程,先根据已知方程和方程的解,从而得到方
程 中的 相当于第1个方程中的x,从而得到 和
,解方程即可.
【详解】解:∵方程 的解是 , ,
∴方程 中 , ,
, ,
, ,
故选:C.
二、填空题
11.方程 的解是 .
【答案】
【分析】本题主要考查解一元二次方程,熟练掌握因式分解法解方程是关键.根据题意得
到 ,即可得到答案.
【详解】解: ,
,
解得 ,故答案为: .
12.若关于 的方程 有两个不相等的实数根,则 的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了因式分解解一元二次方程,熟练掌握以上知识是解题的关键.
根据因式分解解方程,即 可化为为 ,解得 或 ,再根据方程
有两个不相等的实数根,即可得 .
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴ 或 ,
即 或 ,
∵方程有两个不相等的实数根,
∴ ,
∴ 的取值范围是 ,
故答案为: .
13.已知等腰三角形的底边长和腰长恰好是方程 的两根,则等腰三角形的周
长为 .
【答案】10
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,三角形三边关系的应用,等腰三角形的定义,
先解方程得出 , ,再根据三角形的三边关系得出等腰三角形的腰为4,底边长
为2,最后求出三角形的周长即可.
【详解】解:
因式分解得: ,
或 ,
所以 , ,
因为 ,所以等腰三角形的腰长为2时,不能构成三角形,所以等腰三角形的腰为4,底边长为2,
所以三角形的周长为 .
故答案为:10.
14.已知三角形的两边长分别是3和4,第三边长是方程 的根,则这个三角
形的周长是
【答案】
【分析】本题考查了解一元二次方程-因式分解和三角形三边的关系.
利用因式分解法解方程得到 ,再利用三角形三边的关系得到三角形的第三边为
5,然后计算三角形的周长.
【详解】
解得:
当第三边长是1时, ,不符合三角形三边关系;
当第三边长是5时, ,符合三角形三边关系,
∴这个三角形的周长是
故答案为: .
15.如果 ,则 的值是 .
【答案】 或
【分析】本题考查了解分式方程.熟练掌握换元法解方程,解分式方程检验,是解决问题
的关键.
设 ,原方程化为 ,用求根公式解得 ,换回 ,检验,
即得.
【详解】解:∵ ,
设 ,则 ,∵ ,
∴ ,
∴ ,
经检验 适合原方程,
∴ , ,
故答案为: 或 .
16.已知 ,则 的值为 .
【答案】1
【分析】此题考查了换元法解一元二次方程,设 ,原方程变形为 ,
然后利用因式分解法解得 , ,进而求解即可.
【详解】设
∵
∴
∴
∴
∴
∴ 或
∴ ,∵
∴ 应舍去
∴
∴ .
故答案为:1.
17.若关于x的一元二次方程 的解为 ,则关于y的一元二次方
程 的解为 .
【答案】
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,设 ,则原方程可化为 ,
根据关于x的一元二次方程 的解为 ,得到 ,于是得
到结论.
【详解】解:设 ,
则原方程可化为 ,
∵关于x的一元二次方程 的解为 ,
∴ ,
∴ 或 ,
解得 .
故答案为: .
18.如图,在 中, 于点H, , ,且 ,则
.【答案】6
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质,勾股定理,一元二次方程的应用,过点C
作 ,垂足为D,先得到 为等腰直角三角形,设 ,利用勾股定
理得到 ,将 看成一个整体进行求解即可.
【详解】解:如图,过点C作 ,垂足为D,
,
为等腰直角三角形,
设 ,
,
, ,
在 中,
,
,
在 中,
,
,在 中, ,
,
整理得: ,
两边取平方得: ,
,
,
或 ,
当 时,即 ,
此时 , , ,
,
(舍去),
,
故答案为:6.
三、解答题
19.解一元二次方程
【答案】 ,
【分析】本题考查了解一元二次方程,熟练掌握解方程的方法是解题关键.
利用因式分解法求解即可.
【详解】
,
∴ ,∴ 或
∴ , .
20.解方程:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1) ,
(2) ,
(3) ,
【分析】本题考查了解一元二次方程,解题的关键是掌握一元二次方程的解法:直接开平
方法,配方法,公式法,因式分解法等.
(1)利用配方法解一元二次方程即可;
(2)利用公式法解一元二次方程即可.
(3)利用因式分解法解一元二次方程即可.
【详解】(1)
∴
∴ , ;
(2)∴
∴
∴ , ;
(3)
∴ 或
∴ , .
21.阅读材料:
已知方程 ,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 ,则 ,所以 ,
把 代入已知方程,得 ,
化简得 ,
所以,所求方程为 ,
这种利用方程根的代换求新方程的方法叫做“换根法”.
利用阅读材料提供的换根法求新方程:
(1)已知方程 ,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 ,求一个一元二次方程,使它的根分别比已知方程的根大1,则
所求方程为__________.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解一元二次方程,解题的关键是明确材料中的换根法,根据实际的问
题进行换根.
(1)根据题意可得,所求方程的根与原方程的根的关系,用所求方程的根的代数式表示原
方程的根,代入原方程即可得所求的方程.
(2)根据题意可得,所求方程的根与原方程的根的关系,用所求方程的根的代数式表示原
方程的根,代入原方程即可得所求的方程.
【详解】(1)设所求方程的根为 ,则 ,所以 ,
把 代入方程 ,得 ,
化简,得 .
故所求方程为: .
故答案为: .
(2)设所求方程的根为 ,则 ,所以 ,
把 代入方程 ,得 ,
化简,得 .
故所求的方程为: .
故答案为: .
22.(1)用配方法解方程:(2)用适当的方法解方程:
【答案】(1) , (2) ,
【分析】本题考查解一元二次方程,解题的关键是选择适当的方法解一元二次方程.
(1)用配方法解方程即可;
(2)用因式分解法解方程即可.
【详解】解:(1)
,
解得: , ;
(2)
或 ,
解得: , .
23.阅读下面的例题,回答问题:
例:解方程:
令 ,原方程化成
解得 (不合题意,舍去)原方程的解是 .
请模仿上面的方法解方程:
【答案】
【分析】本题主要考查了换元法解一元二次方程,令 ,则原方程化为
,解方程得到 ,则 ,据此求解即可.
【详解】解:令 ,则原方程化为 ,
∴ ,
解得 或 (不合题意,舍去),
∴ ,
∴ ,
解得 .
24.阅读下列例题的解答过程:
解方程: .
解:设 ,则原方程可以化为 .
∴ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ , .
当 时, ,
∴ ;当 时, ,
∴ .
∴原方程的解为 , .
请仿照上面的例题解方程: .
【答案】 , , ,
【分析】本题主要是考查利用换元法解一元二次方程的方法,仿照例题给出的方法进行解
题,熟练掌握解方程的方法是本题解题的基础.利用例题中给很出的方法,利用换元的方
法进行解题,设 ,则原方程化为: ,解方程得: , ,
将解带入 ,求解方程即可.
【详解】解:设 ,则原方程可以化为 ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ .
解得 , .
当 时, ,
∴ , ;
当 时, ,
∴ , .∴原方程的解为 , , , .
25.按要求解下列方程
(1) (配方法)
(2)
(3)
(4) (公式法)
【答案】(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) ,
【分析】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:
直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是
解题的关键.
(1)利用配方法求解即可;
(2)利用因式分解法求解即可;
(3)利用因式分解法求解即可;
(4)利用公式法求解即可.
【详解】(1)解: ,
,
,即 ,
,
, .(2)解: ,
,
,
或 ,
, .
(3)解: ,
,
,
或 ,
, .
(4)解: ,
,
, , ,
,
,
, .
26.阅读下列材料:已知实数m,n满足 ,试求 的
值.
解:设 ,则原方程变为 ,整理得所以 , ,
所以 ,因为 ,所以 .
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),
则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.(1)已知实数x、y,满足 ,求 的值;
(2)已知 的三边为a、b、c(c为斜边),其中a、b满足 ,求
斜边的长度.
【答案】(1)3
(2)
【分析】本题考查了换元法解一元二次方程,勾股定理,换元的实质是转化,关键是构造
元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中
去研究,从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化,变得容易处理.
(1)利用换元法解方程即可解决问题;
(2)利用换元法解方程可得 .
【详解】(1)解:设 ,
则原方程可变为 ,
解得 ,
,
,
;
(2)解:设 ,
则原方程可变为 ,
即 ,
解得 , ,
,
,
,
即 斜边的长度为 .