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第 01 课 一元二次方程
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学习目标
(1)会设未知数,列一元二次方程.
(2)了解一元二次方程及其根的概念.
(3)能熟练地把一元二次方程化成一般形式,并准确地指出各项系数.
知识精讲
知识点01 一元二次方程的概念
1、对“一元”、“二次”的理解
①一元:方程只有一个未知数;
②二次:未知数的最高次为2;
2、一元二次方程满足的三个条件
①方程必须是整式方程(不得含有分式,即未知数不在分母位置上,例如 不是整式方程);
②只含有一个未知数;
③未知数的最高次为2;
知识点02 一元二次方程的一般形式
1、一元二次方程的一般形式及要求
①一元二次方程的一般式:任何一个关于x的一元二次方程,经过整理化简,都可以写成
的形式, 叫做一元二次方程的一般形式;
②一元二次方程的一般形式的要求:
等式左边为关于x的二次整式,等式右边 等于 0;
2、一元二次方程的项和系数
二次项 一次项
常数项
a为二次项系数 b为一次项系数
3、一元二次方程的特殊形式:【注意】
(1)将一元二次方程化为一般形式,如果二次项系数为负数,一般将方程两边同乘以-1,将二次项系数a化
为正数;
(2)找一元二次方程各项的系数时,首先要将一元二次方程化为一般形式,再找二次项系数、一次项系数和
常数项,并且要带上前面的符号;
(3)若方程中没有出现一次项 或常数项 ,则该项的系数为0;
知识点03 一元二次方程的根
一元二次方程的根满足两个条件:
(1)根就是未知数的值;
(2)使方程两边相等;
用法:已知方程的根,则将方程的根代入未知数,等式成立。
应用:
1.判断根的方法:分别将未知数的值代入原方程,看左右两边是否相等,相等则是,否则不是.
2.根据方程根的定义,将方程的根代入原方程求解,从而确定某些字母的取值或求出给定代数式的值.
知识点04 由a、b、c的等式得出一元二次方程的根
(1)首先观察下表:
已知方程的根 得出等式
x=1
x=
x=2
x=
(2)由上表,根据a、b、c的等式,得出方程的根
已知等式 方程的根
x =1
x =1
x =
x =
x =2
x =2
x =x =
【注意】
①由a、b、c的等式,判断方程的根时,要将a、b、c放在等号的一侧;
②根据一元二次方程的一般式 可知,c的系数为1,故一定要将c的系数化为 ;
③根据一元二次方程的一般式 可知,一次项bx可知,b的系数即为方程的根x;
能力拓展
考法01 一元二次方程的判断
【例题1】下列方程中,是关于x的一元二次方程的是( )
A.ax2+bx+c=0(a,b,c为常数) B.x2﹣x﹣2=0
C. ﹣2=0 D.x2+2x=x2﹣1
【答案】B
【解析】
A.若a=0,则该方程不是一元二次方程,故A选项错误,
B.符合一元二次方程的定义,故B选项正确,
C.属于分式方程,不符合一元二次方程的定义,故C选项错误,
D.整理后方程为:2x+1=0,不符合一元二次方程的定义,故D选项错误,
故选B.
【即学即练1】下列哪个方程是一元二次方程( )
A.2x+y=1 B.x2+1=2xy C.x2+ =3 D.x2=2x﹣3
【答案】D
【解析】
A. 2x+y=1是二元一次方程,故不正确;
B. x2+1=2xy是二元二次方程,故不正确;
C. x2+ =3是分式方程,故不正确;D. x2=2x-3是一元二次方程,故正确;
故选:D
【即学即练2】下列方程中,关于x的一元二次方程是( )
A. B. C. =0 D.
【答案】A
【解析】
A、根据一元二次方程的定义A满足条件,故A正确,
B、分母中有未知数,不是整式方程,不选B,
C、二次项系数为a是否为0,不确定,不选C,
D、没有二次项,不是一元二次方程,不选D.
故选择:A.
考法02 一元二次方程的定义
【例题2】若关于x的方程 是一元二次方程,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
由一元二次方程的定义可得a-2≠0,可解出a≠2.故答案为A
【即学即练1】已知:方程(a+9)x|a|-7+8x+1=0是一元二次方程,求a的值.
【答案】9
【解析】
∵方程(a+9)x|a|-7+8x+1=0是一元二次方程,
∴ 解得
故a=9.
【即学即练2】已知方程 .
(1)当 取何值时是一元二次方程?
(2)当 取何值时是一元一次方程?
【答案】(1) (2) 或-1【解析】
(1) 是一元二次方程,
m+1≠0,m2+1=2,
m=1,
当m=1时,方程 是一元二次方程;
(2) 是一元一次方程,
①m+1≠0,m2+1=1,
m=0;
②m+1=0,解得m=−1;
当m=0或m=−1时,方程 是一元一次方程.
考法03 一元二次方程的一般式
【例题3】填空:
(1)一元二次方程的一般式是 __________.
(2)把一元二次方程 化成一般式是__________.
(3)把一元二次方程 化成一般式是__________.
(4)一元二次方程 的二次项的系数是__________,一次项的系数是__________, 常数项是
__________.
(5)一元二次方程 的二次项的系数是_______,一次项的系数是_______,常数项是_______.
(6)当 __________ 时,关于 的方程 是一元二次方程.
【答案】
(1)ax2+bx+c=0(a≠0);(2) ,(3) ;(4)4,0,-3;(5)3,-5,-5;(6)≠3.
【解析】
解:(1)一元二次方程的一般式是:ax2+bx+c=0(a≠0);(2)把一元二次方程 化成一般式是: ;
(3)把一元二次方程 化成一般式是: .
(4)一元二次方程 的二次项的系数是:4,一次项的系数是:0, 常数项是:-3;
(5)一元二次方程 的二次项的系数是:3,一次项的系数是:-5,常数项是:-5.
(6)当m≠3时,关于 的方程 是一元二次方程.
【即学即练1】下列方程中哪些是一元二次方程?将一元二次方程写成一般式的形式,并指出它的二次项
系数、一次项系数和常数项
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6)
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析;(4)见解析;(5)见解析;(6)见解析.
【解析】
解:(1)未知数最高次数是1,故不是一元二次方程;
(2) 是一元二次方程,一般形式为: ,二次项系数是:1,一次项系数是:0,,常数项
是:-4;
(3)是分式方程,故不是一元二次方程;
(4)将方程左右展开后可得:4x+8=0,未知数最高次数是1,故不是一元二次方程;
(5)方程 中,当a=0时不是一元二次方程,故不是一元二次方程;
(6) 是一元二次方程,一般形式为: ,二次项系数是:2,一次项系数是:-5,,常数项是:7.
【即学即练2】方程 的二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A. , , B. , , C. , , D. , ,
【答案】D
【解析】
解: 可变形为: ,
∴二次项系数为:2,一次项系数为: ,常数项为: ,
故选D.
【即学即练3】把一元二次方程x(x+1)=3x+2化为一般形式,正确的是( )
A.x2+4x+3=0 B.x2﹣2x+2=0 C.x2﹣3x﹣1=0 D.x2﹣2x﹣2=0
【答案】D
【解析】
一元二次方程的一般形式为
x(x+1)=3x+2
x2+x﹣3x﹣2=0,
x2﹣2x﹣2=0
故选D.
考法04 一元二次方程的根
【例题4】已知一元二次方程x2+kx-3=0有一个根为1,则k的值为( )
A.−2 B.2 C.−4 D.4
【答案】B
【解析】
解:把x=1代入方程得1+k-3=0,
解得k=2.
故选B.
【即学即练1】如果关于x的一元二次方程 有一个解是0,那么m的值是( )
A.﹣3 B.3 C.±3 D.0或﹣3
【答案】A【解析】
把x=0代入方程 中;
得: ;
解得 或 ;
当 时,原方程二次项系数 ,舍去,
故选A
【即学即练2】若n( )是关于x的方程 的根,则m+n的值为( )
A.1 B.2 C.-1 D.-2
【答案】D
【解析】
解:∵ 是关于x的方程 的根,
∴ ,即n(n+m+2)=0,
∵
∴n+m+2=0,即m+n=-2,
故选D.
【即学即练3】已知下面三个关于 的一元二次方程 , , 恰好
有一个相同的实数根 ,则 的值为( )
A.0 B.1 C.3 D.不确定
【答案】A
【解析】
把x=a代入ax2+bx+c=0,bx2+cx+a=0,cx2+ax+b=0得:a•a2+ba+c=0,ba2+ca+a=0,ca2+a•a+b=0,相加得:
(a+b+c)a2+(b+c+a)a+(a+b+c)=0,
∴(a+b+c)(a2+a+1)=0.
∵a2+a+1=(a+ )2+ >0,
∴a+b+c=0.
故选A.【即学即练4】关于 的方程 必有一个根为( )
A.x=1 B.x=-1 C.x=2 D.x=-2
【答案】A
【解析】
解:A、当 是, ,所以方程 必有一个根为1,所以A选项正确;
B、当 时, ,所以当 时,方程 有一个根为 ,所以B选项错
误;
C、当 时, ,所以当 时,方程 有一个根为 ,所以C选项错
误;
D、当 时, ,所以当 时,方程 有一个根为 ,所以D选
项错误.故选:A
【即学即练5】已知关于x的一元二次方程x2+ax+b=0有一个非零根﹣b,则a﹣b的值为( )
A.1 B.﹣1 C.0 D.﹣2
【答案】A
【解析】
解:∵关于x的一元二次方程x2+ax+b=0有一个非零根﹣b,
∴b2﹣ab+b=0,
∵﹣b≠0,
∴b≠0,
方程两边同时除以b,得b﹣a+1=0,
∴a﹣b=1.
故选A.
【即学即练6】两个关于 的一元二次方程 和 ,其中 , , 是常数,且
,如果 是方程 的一个根,那么下列各数中,一定是方程 的根
的是( )A. 2020 B. C.-2020 D.
【答案】C
【解析】
∵ , ,a+c=0
∴ ,
∵ax2+bx+c=0 和cx2+bx+a=0,
∴ , ,
∴ , ,
∵ 是方程 的一个根,
∴ 是方程 的一个根,
∴ 是方程 的一个根,
即 是方程 的一个根
故选:C.
考法05 由a、b、c的等式得出方程的根
【例题5】若方程 中, 满足 和 ,则方程的根是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【解析】
解:∵ ,
把 代入得: ,
即方程的一个解是 ,
把 代入得: ,
即方程的一个解是 ;故选:A.
【即学即练1】已知一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0).
(1)若a+b+c=0,则此方程必有一根为 ;
(2)若a-b+c=0,则此方程必有一根为 ;
(3)若4a-2b+c=0,则此方程必有一根为 .
【答案】(1)1 (2)-1 (3)-2
【解析】
解:对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),
(1)当a+b+c=0时,x=1;
(2)当a-b-c=0时,x=-1;
(3)当4a-2b+c=0时,x=-2.
故答案是:(1)1 (2)-1 (3)-2
考法06 整体代换思想
【例题6】已知整式 的值为6,则整式2x2-5x+6的值为( )
A.9 B.12 C.18 D.24
【答案】C
【解析】
观察题中的两个代数式,可以发现,2x2-5x=2(x2- x),因此可整体求出式x2- x的值,然后整体代入即可求
出所求的结果.
解答:解:∵x2- x=6
∴2x2-5x+6=2(x2- x)+6
=2×6+6=18,故选C.
【即学即练1】已知a是方程x2-2x-1=0的一个根,则代数式2a2-4a-1的值为( )
A.1 B. C. 或1 D.2
【答案】A
【解析】∵a是方程 的一个根,
∴
∴
故选A.
【即学即练2】已知a是方程x2+x﹣1=0的一个根,则 的值为( )
A. B. C.﹣1 D.1
【答案】D
【解析】
原式= = ,
∵a是方程x2+x﹣1=0的一个根,
∴a2+a﹣1=0,
即a2+a=1,
∴原式= =1.
故选D.
【即学即练3】已知x=﹣1是一元二次方程 的一个根,求 的值.
【答案】﹣1.
【解析】
解:∵x=﹣1是一元二次方程 的一个根,
.
.【即学即练4】 是方程 的根,则式子 的值为( )
A.2014 B.2015 C.2016 D.2017
【答案】B
【解析】
∵m是方程x2+x﹣1=0的根,∴m2+m﹣1=0,即m2+m=1,∴m3+2m2+2014=m(m2+m)
+m2+2014=m+m2+2014=1+2014=2015.
故选B.
考法07 列一元二次方程
【例题1】根据下列问题,列出关于x的方程,并将其化成一元二次方程的一般形式.
(1)一个长方形的长比宽多 ,面积是 ,求长方形的长x;
(2)一个直角三角形的斜边长为10,两条直角边相差2,求较长的直角边长x;
(3)在一次新年聚会中,小朋友们互相赠送礼物,全部小朋友共互赠了110件礼物,假设参加聚会小朋友有
x人.
【答案】
(1) ,化为一般形式是 ;
(2) ,化为一般形式是 ;
(3) ,化为一般形式为 .
【解析】
解:(1)设长方形的长为 ,则宽为 ,
∴ ,
化为一般形式是 ;
(2)依题意得 ,
化为一般形式是 ;
(3)假设参加聚会的有x个小朋友,那么每个小朋友应该送出 件礼物,则x个小朋友共送出 件礼物,可列方程为 ,
化为一般形式为 .
【即学即练1】根据下列问题,列出关于 的方程,并将其化成一元二次方程的一般形式.
(1)4个完全相同的正方形的面积之和是25,求正方形的边长 .
(2)一个矩形的长比宽多2,面积是100,求矩形的长 .
(3)一个直角三角形的斜边长为10,两条直角边相差2,求较长的直角边长 .
【答案】(1) ;(2) ;(3) .
【解析】
(1)依题意得, ,
化为一元二次方程的一般形式得, .
(2)依题意得, ,
化为一元二次方程的一般形式得, .
(3)依题意得, ,
化为一元二次方程的一般形式得, .
分层提分
题组A 基础过关练
1.若方程(m-1)x2+ x=1是关于x的一元二次方程,则m的取值范围是( )
A.m≠1 B.m≠0
C.m≥0且m≠1 D.m为任意实数
【答案】C
【解析】
解:根据题意得:解得:m≥0且m≠1.
故选C.
2.下列方程中是关于x的一元二次方程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
A选项: 时,方程就不是二次方程,故A错误;
B选项:x在分母上,不满足方程左右两边均为整式的条件,故B错误;
C选项: 整理得: ,符合一元二次方程的定义,故C正确;
D选项: 整理得: ,故D错误.
综上所述.
故选:C.
3.若 是关于 的方程 的一个根,则 的值是( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
【答案】A
【解析】
解:把x=n代入x2+mx+3n=0得n2+mn+3n=0,
∵n≠0,
∴n+m+3=0,
即m+n=-3.
故选A.
4.若一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有一个根为-1,则a-b+c的值是( )
A.-1 B.1 C.0 D.不能确定
【答案】C
【解析】
解:将x=-1代入方程得, a-b+c=0故答案为C
5.已知x=﹣1是一元二次方程x2+mx+3=0的一个解,则m的值是( )
A.4 B.﹣4 C.﹣3 D.3
【答案】A
【解析】
解:把x=﹣1代入x2+mx+3=0得1﹣m+3=0,解得m=4.
故选:A.
6.若 是方程 的根,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
是方程 的根,
,
故选:C.
7.关于x的一元二次方程(a+2)x2+x+a2-4=0的一个根为0,则a的值为( )
A.2 B.-2 C.±2 D.0
【答案】A
【解析】
把x=0代入原方程得a2-4=0,即a= ±2,
又∵a+2 0,∴a=2,选A.
8.若a-b+c=0,则方程ax2+bx+c=0(a )必有一个根是( )
A.0 B.1 C.-1 D.
【答案】C【解析】
∵x=-1时,代入方程得a×(-1)2+b×(-1)+c=0,即a-b+c=0
故方程有一个根是x=-1
故选C.
9.方程2x 2 =1-3x化成一元二次方程的一般形式后,二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A.2,1,-3 B.2,3,-1 C.2,3,1 D.2,1,3
【答案】B
【解析】
2x2=1-3x化成一元二次方程一般形式是2x2+3x-1=0,
它的二次项系数是2,一次项系数是3,常数项是-1.
故选B.
10.如果(m+2)x|m|+mx-1=0是关于x的一元二次方程,那么m的值为( )
A.2或-2 B.2 C.-2 D.0
【答案】B
【解析】
解:由题意得:|m|=2,且m+2≠0,
解得:m=2.
故选:B.
11.下列说法正确的是( )
A.形如ax2+bx+c=0的方程叫做一元二次方程
B.(x+1)(x-1)=0是一元二次方程
C.方程x2-2x=1的常数项为0
D.一元二次方程中,二次项系数、一次项系数及常数项都不能为0
【答案】B
【解析】
A.一元二次方程的一般形式规定a、b、c为常数且a≠0,故此选项错误;
B.(x+1)(x-1)=0变形后为x2-1=0,是一元二次方程,故此选项正确;
C.该方程的常数项是-1,故此选项错误;
D.一元二次方程中,二次项系数不能为0,一次项系数可以为0,故此选项错误;
故选B.
12.一元二次方程 化成一般式后,二次项系数为1,一次项系数为﹣1,则 的值为( )
A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2
【答案】B
【解析】
方程整理得:x2﹣ax+1=0.
∵结果一次项系数为﹣1,∴﹣a=﹣1,即a=1.
故选B.
题组B 能力提升练
13.若关于x的一元二次方程x2+mx+2n=0有一个根是2,则m+n=_____.
【答案】﹣2
【解析】
∵2是关于x的一元二次方程 的一个根,
∴ ,
∴n+m=−2,
故答案为−2.
14.若关于x的方程 有一个根是1,则 _________.
【答案】1
【解析】
解:把x=1代入方程 得1+a-2=0,
解得a=1.
故答案是:1.
15.若方程(m+2)x|m|+3mx+1=0是关于x的一元二次方程,则m=_____.
【答案】2
【解析】
解:由题意得, ,解得 ,
16.若a是方程 的解,计算: =______.
【答案】0【解析】
∵a是方程x2﹣3x+1=0的一根,
∴a2﹣3a+1=0,即a2﹣3a=﹣1,a2+1=3a
∴
故答案为0.
17.关于x的方程a(x+m)2+b=0的解是x=-2,x=1(a,m,b均为常数,a≠0),则方程a(x+m+2)2+b=0 的
1 2
解是__________.
【答案】x=-4,x=-1
【解析】
解:∵关于x的方程a(x+m)2+b=0的解是x=-2,x=1,(a,m,b均为常数,a≠0),
1 2
∴方程a(x+m+2)2+b=0变形为a[(x+2)+m]2+b=0,即此方程中x+2=-2或x+2=1,
解得x=-4或x=-1.
故方程a(x+m+2)2+b=0的解为x=-4,x=-1.
1 2
故答案为x=-4,x=-1.
1 2
18.若关于x的一元二次方程 有一个根为0,则a的值为_________.
【答案】-2
【解析】
解:把x=0代入方程得:a2-4=0,
(a-2)(a+2)=0,
可得a-2=0或a+2=0,
解得:a=2或a=-2,
当a=2时,a-2=0,此时方程不是一元二次方程,舍去;
则a的值为-2.
故答案为:-2.
19.某商品的原价为120元,如果经过两次降价,且每次降价的百分率都是m,那么该商品现在的价格是
_____元(结果用含m的代数式表示).
【答案】100(1﹣m)2
【解析】
第一次降价后价格为100(1-m)元,第二次降价是在第一次降价后完成的,所以应为100(1-m)(1-m)元,
即100(1-m)2元.故答案为100(1-m)2.
20.若方程x2+mx+1=0和x2+x+m=0有公共根,则常数m的值是___.
【答案】-2.
【解析】
设方程x2+mx+1=0和x2+x+m=0的公共根为t,
则t2+mt+1=0①,
t2+t+m=0②,
①-②得(m-1)t=m-1,
如果m=1,那么两个方程均为x2+x+1=0无解,不符合题意;
如果m≠1,那么t=1,
把t=1代入①,得1+m+1=0,解得m=-2.
故常数m的值为-2.
故答案为-2.
21.已知 =0 是关于 x 的一元二次方程,则 k 为___________.
【答案】-2
【解析】
已知 =0 是关于 x 的一元二次方程,可得 ,1-k≥0,解得k=-2.
题组C 培优拔尖练
22.某中学数学兴趣小组对关于 的方程 提出了下列问题:
(1)是否存在 的值,使方程为一元二次方程?若存在,求出 的值;
(2)是否存在 的值,使方程为一元一次方程?若存在,求出 的值,并解此方程.
【答案】(1)1 (2) , ; ,
【解析】
解:(1)根据一元二次方程的定义,得
解得 .(2)由题可知,当 即 时,方程为一元一次方程.
此时方程为 ,解得 ;
当 即 时,方程为一元一次方程,
此时方程为 ,解得 .
23.若m是一元二次方程 的一个实数根.
(1)求a的值;
(2)不解方程,求代数式 的值.
【答案】(1) ;(2)4
【解析】
(1)由于 是关于 的一元二次方程,
所以 ,
解得 ;
(2)由(1)知,该方程为 ,
把 代入,得 ,
所以 ,①
由 ,得 ,
所以 ,②
把①和②代入 ,
得 ,
即 .
24.一元二次方程 化为一般形式后为 ,试求 的值.【答案】
【解析】
解:原方程可化为: ax2−(2a−b)x+a−b+c=0,
由题意得,a=2,2a−b=3,a−b+c=−1,
解得:a=2,b=1,c=−2,
∴ .
25.若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有一根为-1,且a= + -2,求 的值.
【答案】0
【解析】
∵a= + -2,
∴c-4≥0且4-c≥0,即c=4,则a=-2.
又∵-1是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,
∴a-b+c=0,
∴b=a+c=-2+4=2.
∴原式= =0.
26.试证明关于 的方程 无论 取何值,该方程都是一元二次方程;
【答案】证明见解析.
【解析】
∵a2−8a+20=(a−4)2+4 4,
∴无论a取何值,a2−⩾8a+20 4,即无论a取何值,原方程的二次项系数都不会等于0,
∴关于x的方程(a2−8a+20)x⩾2+2ax+1=0,无论a取何值,该方程都是一元二次方程.