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专题04 二次方程中的参数探究
类型一 仅利用韦达定理求参数
1.已知关于 的方程 的两个实数根的平方和是 ,则 ________.
【答案】
【解析】
【分析】
设方程 的两个实数根分别为m、n,根据根与系数的关系可得出m+n=-2k-1,mn=k2,
结合m2+n2=7即可得出关于k的一元二次方程,解方程可得出k的值,再根据方程两个实数根,结合根的
判别式即可得出关于k的一元一次不等式,解不等式可得出k的取值范围,由此即可确定k的值.
【详解】
设方程 的两个实数根分别为m、n,则有:m+n=-2k-1,mn=k2,
∵m2+n2=(m+n)2-2mn=7,
∴(-2k-1)2-2k2=7,即k2+2k-3=0,
解得:k=-3或k=1.
∵方程有实数根,
∴△=(2k+1)2-4k2=4k+1≥0,
∴k≥- ,
∴k=1.
故答案为1.
【点睛】
本题考查了根与系数的关系以及根的判别式,根据根与系数的关系找出关于k的一元二次方程以及根据根的判别式找出关于k的一元一次不等式是解题的关键.
2.关于 的方程 两个实根 满足 ,则 的值为_______.
【答案】5或 .
【解析】
【分析】
先判断一元二次方程根的情况,然后利用根与系数的关系,得到 , ,结合
,通过变形求值,即可求出m的值.
【详解】
解:在方程 中,有
,
∴原方程有两个不相等的实数根;
根据根与系数的关系,有:
, ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得: , ;
故答案为:5或 .【点睛】
本题考查了一元二次方程根与系数的关系,根的判别式,以及完全平方公式变形求值,解题的关键是熟练
掌握一元二次方程根与系数的关系进行解题.
3.关于x的一元二次方程ax2+2ax+b+1=0(a•b≠0)有两个相等的实数根k.( )
A.若﹣1<a<1,则 B.若 ,则0<a<1
C.若﹣1<a<1,则 D.若 ,则0<a<1
【答案】D
【解析】
【分析】
根据一元二次方程的根的情况利用判别式求得a与b的数量关系,然后代入方程求k的值,然后结合a的
取值范围和分式加减法运算法则计算求解.
【详解】
解:∵关于x的一元二次方程ax2+2ax+b+1=0(a•b≠0)有两个相等的实数根k,
∴Δ=(2a)2−4a(b+1)=0,即:4a( a−b−1)=0,
又∵ab≠0,
∴a−b−1=0,
即a=b+1,
∴ax2+2ax+a=0,
解得:x=x=−1,
1 2
∴k=−1,
∵ = ,
∴当−1<a<0时,a−1<0,a(a−1)>0,
此时 >0,即 ;
当0<a<1时,a−1<0,a(a−1)<0,
此时 <0,即 ;
故A、C错误;
当 时,即 >0,>0,
解得:a>1或a<0,
故B错误;
当 时,即 <0,
<0,
解得:0<a<1,
故D正确
故选:D.
【点睛】
本题考查一元二次方程的根的判别式,根据一元二次方程根的情况求得a与b之间的等量关系是解题关键.
4. 已知关于 的一元二次方程 有两个实数根 .
(1)求 的取值范围;
(2)若 满足 ,求 的值.
【答案】(1)m≤5;(2)4.
【解析】
【详解】
试题分析:(1)根据方程的系数结合根的判别式,即可得出△=20﹣4m≥0,解之即可得出结论;
(2)由根与系数的关系可得x +x =6①、x x =m+4②,分x ≥0和x <0可找出3x =x +2③或3x =﹣
1 2 1 2 2 2 1 2 1
x +2④,联立①③或①④求出x 、x 的值,进而可求出m的值.
2 1 2
试题解析:(1)∵关于x的一元二次方程x2﹣6x+m+4=0有两个实数根x ,x ,
1 2
∴△=(﹣6)2﹣4(m+4)=20﹣4m≥0,
解得:m≤5,
∴m的取值范围为m≤5.
(2)∵关于x的一元二次方程x2﹣6x+m+4=0有两个实数根x ,x ,
1 2
∴x +x =6①,x x =m+4②.
1 2 1 2
∵3x =|x |+2,
1 2
当x ≥0时,有3x =x +2③,
2 1 2联立①③解得:x =2,x =4,
1 2
∴8=m+4,m=4;
当x <0时,有3x =﹣x +2④,
2 1 2
联立①④解得:x =﹣2,x =8(不合题意,舍去).
1 2
∴符合条件的m的值为4.
考点:1.根与系数的关系;2.根的判别式.
5.已知关于x的方程(k+1)x2+(3k﹣1)x+2k﹣2=0
(1)求证:无论k取何值,此方程总有实数根;
(2)若此方程有两个整数根,求正整数k的值;
(3)若一元二次方程(k+1)x2+(3k﹣1)x+2k﹣2=0满足|x﹣x|=3,求k的值.
1 2
【答案】(1)见解析;(2)k=1或k=3;(3)k的值为﹣3或0
【解析】
【分析】
(1)分k+1=0和k+1≠0两种情况考虑:当k+1=0时,方程为一元一次方程,有实数根;当k+1≠0时,根的
判别式△=(k-3)2≥0,由此可得出方程有实数根.综上即可证出结论;
(2)由方程有两个实数根,可得出k≠-1,利用求根公式求出x、x 的值,由x=-1和x 为整数以及k为正
1 2 1 2
整数,即可求出k的值;
(3)结合(2)的结论即可得出关于k的含绝对值符号的分式方程,解方程即可得出结论,经检验后,此
题得解.
【详解】
解:(1)证明:当k+1=0,即k=-1时,原方程为-4x-4=0,
解得:x=-1;
当k+1≠0,即k≠-1时,△=(3k-1)2-4(k+1)(2k-2)=k2-6k+9=(k-3)2≥0,
∴方程有实数根,
综上可知:无论k取何值,此方程总有实数根;
(2)∵方程有两个整数根,
∴ , ,且k≠﹣1,
∵x 为整数,k为正整数,
2
∴k=1或k=3;(3)由(2)得x=-1, ,且k≠-1,
1
∴|x-x|= ,
1 2
解得:k=-3或k=0,
经检验k=﹣3或k=0是原方程的解,
故k的值为﹣3或0.
【点睛】
本题考查了根的判别式、解含绝对值符号的分式方程以及利用公式法解方程,解题的关键是:(1)分
k+1=0和k+1≠0两种情况考虑;(2)找出x=﹣1, ;(3)找出关于k的含绝对值符号的分式
1
方程.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,利用根的判别式的符号得出方程解的情况是关键.
类型二 根据根的范围求参数范围
6.关于 的方程 的所有根都是比1小的正实数,则实数 的取值范围是
_______________.
【答案】 或
【解析】
【分析】
分1-m2=0,1-m2≠0两种情况先求出原方程的实数根,再根据两个实数根都是比1小的正实数,列出不等式,
求出m的取值范围.
【详解】
解:当1-m2=0时,m=±1,
当m=1时,可得2x-1=0,x= ,符合题意;
当m=-1时,可得-2x-1=0,x=- ,不符合题意;
当1-m2≠0时,(1-m2)x2+2mx-1=0,
即 [(1+m)x-1][(1-m)x+1]=0,
∴x = ,x =- ,
1 2
∵关于x的方程(1-m2)x2+2mx-1=0的所有根都是比1小的正实数,∴0< <1,解得m>0,
0<- <1,解得m>2,
综上可得,实数m的取值范围是m=1或m>2.
故答案为m=1或m>2.
【点睛】
考查了解一元二次方程及解一元一次不等式,解题的关键是将二次项系数分1-m2=0,1-m2≠0两种情况讨论
求解.
7.实数k取何值时,一元二次方程x2-(2k-3)x+2k-4=0:
(1)有两个正根;
(2)有两个异号根,并且正根的绝对值较大;
(3)一根大于3,一根小于3.
【答案】(1)见解析.(2)见解析,(3)见解析.
【解析】
【分析】
根据一元二次方程根与系数的关系,即韦达定理进行作答.(1)有两个正根时,x>0,x>0,即x+x
1 2 1 2
,xx .由此得到k的取值.(2)有两个异号根,并且正根的绝对值较大,即x>0,x<0且|x|>|x|.
1 2 1 2 1 2
即x+x ,xx .由此得到k的取值.(3)一根大于3,一根小于3时,即x>3,x<3. 则k应满足条件:
1 2 1 2 1 2
(x-3)(x-3)<0,即xx-3(x+x)+9<0. 由此得到k的取值.
1 2 1 2 1 2
【详解】
解:∵Δ=[-(2k-3)]2-4(2k-4)=4k2-20k+25=(2k-5)2≥0,∴k取任何实数,方程都有两个实数根.设
该方程的两根为x,x,则由韦达定理,得x+x=2k-3,xx=2k-4.
1 2 1 2 1 2
(1)若使x>0,x>0,则k应满足条件: 解得 ,∴当k>2时,方程有两个正根.
1 2
(2)若使x>0,x<0且|x|>|x|,则k应满足条件: 解得 ,∴当 <k<2时,两
1 2 1 2
根异号,且正根的绝对值较大.
(3)若使x>3,x<3,则k应满足条件:(x-3)(x-3)<0,即xx-3(x+x)+9<0.∴2k-4-3(2k-3)+9
1 2 1 2 1 2 1 2<0,k> .∴当k> 时,方程一根大于3,另一根小于3.
【点睛】
本题考查了一元二次方程根与系数的关系,即韦达定理的运用,熟练掌握一元二次方程根与系数的关系,
即韦达定理是本题解题关键.
8.已知关于x的一元二次方程x2﹣mx+2m﹣4=0.
(1)求证:该一元二次方程总有两个实数根;
(2)若该方程一个小于5的根,另一个根大于5,求m的取值范围;
(3)若x,x 为方程的两个根,且n=x2+x2﹣8,试判断动点P(m,n)所形成的图象是否经过定点
1 2 1 2
(﹣3,21),并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2) ;(3)经过定点(﹣3,21),理由见解析
【解析】
【分析】
(1)计算一元二次方程的根的判别式,即可证明;
(2)根据一元二次方程的求根公式得出方程的两个根,继而列出不等式解不等式求解即可;
(3)先由一元二次方程根与系数的关系得出 ,代入n=x2+x2﹣8,,从而将动点
1 2
P(m,n)仅用含m的代数式表示,再将点(﹣3,21)代入验证即可.
【详解】
(1) 关于x的一元二次方程x2﹣mx+2m﹣4=0,
,
该一元二次方程总有两个实数根;
(2) 关于x的一元二次方程x2﹣mx+2m﹣4=0,
,
该方程一个小于5的根,另一个根大于5,解得
(3)
n=x2+x2﹣8
1 2
∴动点 可表示为
当m=-3时,
动点 所形成的数图象经过点点 .
【点睛】
本题考查了一元二次方程 的根的判别式 :当 >0,方程有两个不相等的
△
实数根;当 =0,方程有两个相等的实数根;当 <0,方程没有实数根;同时本题还考查了公式法求解方
程及根与系△数的关系的应用,以及点的坐标与函△数的对应关系.
9.对于关于x的方程x2+(2m﹣1)x+4﹣2m=0,求满足下列条件的m的取值范围,
(1)两个正根;
(2)有两个负根;
(3)两个根都小于﹣1;
(4)两个根都大于 ;
(5)一个根大于2,一个根小于2;
(6)两个根都在(0,2)内;
(7)两个根有且仅有一个在(0,2)内;
(8)一个根在(﹣2,0)内,另一个根在(1,3)内;
(9)一个正根,一个负根且正根绝对值较大;
(10)一个根小于2,一个根大于4.
【答案】(1) ;(2) ;(3)不存在符合此条件的 ;(4) ;(5) ;
(6)不存在符合此条件的 ;(7) 或 ;(8)不存在符合此条件的 ;(9)不存在符合此条件的 ;(10) .
【解析】
【分析】
先利用根的判别式求出方程有两实数根时 的取值范围,再求出函数 的对称轴,
然后结合二次函数与一元二次方程的联系、二次函数与 轴的交点问题分别建立不等式组,解不等式组即
可得.
【详解】
当 有两个实数根时,
其根的判别式 ,即 ,
解得 或 ,
设 ,
则此二次函数的对称轴为 ,且其与 轴的交点的横坐标即为方程
的根,
(1)当方程有两个正根时,
则当 时, ,且二次函数的对称轴大于0,
即 ,解得 ,
又 或 ,
;
(2)当方程有两个负根时,
则当 时, ,且二次函数的对称轴小于0,即 ,解得 ,
又 或 ,
;
(3)当方程的两个根都小于 时,
则当 时, ,且二次函数的对称轴小于 ,
即 ,此不等式组无解,
则不存在符合此条件的 ;
(4)当方程的两个根都大于 时,
则当 时, ,且二次函数的对称轴大于 ,
即 ,解得 ,
又 或 ,
;
(5)当方程的一个根大于2,一个根小于2时,
则当 时, ,
即 ,解得 ,
又 或 ,
;
(6)当方程的两个根都在 内时,
则当 和 时, ,且二次函数的对称轴在 内,即 ,解得 ,
又 或 ,
不存在;
(7)当方程的两个根有且仅有一个在 内时,
则当 时 的值与 时 的值的乘积小于0,
即 ,解得 或 ,
又 或 ,
或 ;
(8)当方程的一个根在 内,另一个根在 内时,
则当 时, ;当 时, ;当 时, ;当 时, ,
即 ,此不等式组无解,
则不存在符合此条件的 ;
(9)当方程有一个正根,一个负根且正根绝对值较大时,
则当 时, ,且二次函数的对称轴大于0,
即 ,此不等式组无解,
则不存在符合此条件的 ;
(10)当方程的一个根小于2,一个根大于4时,
则当 和 时, ,
即 ,解得 ,又 或 ,
.
【点睛】
本题考查了一元一次不等式组、根的判别式、二次函数与一元二次方程的联系、二次函数与 轴的交点问
题等知识点,将一元二次方程的根的问题与二次函数联系起来是解题关键.
类型三 其他型求参数范围
10.对于实数 ,定义运算“*”; 关于 的方程 恰好有三个不相
等的实数根,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
设 ,根据定义得到函数解析式 ,由方程的有三个不同的解去掉
函数图象与直线y=t的交点有三个,即可确定t的取值范围.
【详解】
设 ,由定义得到
,
∵方程 恰好有三个不相等的实数根,
∴函数 的图象与直线y=t有三个不同的交点,
∵ 的最大值是∴若方程 恰好有三个不相等的实数根,则t的取值范围是 ,
故选:C.
【点睛】
此题考查新定义的公式,抛物线与直线的交点与方程的解的关系,正确理解抛物线与直线的交点与方程的
解的关系是解题的关键.
二、填空题(共0分)
11.已知关于x的方程 ,在 内有两个不相等的实数根,则n的取值范围是
___________________________.
【答案】-7<n≤-5
【解析】
【分析】
根据“方程有两个不相等的实数根”求出n>-7,解出方程,根据在 内有两个不相等的实数根,求
出n的取值,问题得解.
【详解】
解:原方程整理得 ,
∴ ,
∵方程有两个不相等的实数根,
∴∴n>-7,
∴
∵方程在 内有两个不相等的实数根,
∴ ,
解得n≤-5,n≤11,
∴n≤-5,
又∵n>-7,
∴-7<n≤-5.
故答案为:-7<n≤-5
【点睛】
本题考查了含字母系数的一元二次方程,根的判别式,综合性较强,解题的关键是用公式法求出一元二次
方程的两个根,根根据题意列出不等式.
12.已知关于x的一元二次方程(x﹣3)(x﹣2)﹣p2=0,下列结论:①方程总有两个不等的实数根;②
若两个根为x,x,且x>x,则x>3,x<3;③若两个根为x,x,则(x﹣2)(x﹣2)=(x﹣3)
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1
(x﹣3);④若x= (p为常数),则代数式(x﹣3)(x﹣2)的值为一个完全平方数,其中正
2
确的结论是 _____.
【答案】①③
【解析】
【分析】
由Δ=1+4p2>0,可判定①正确;设p=0,可得x=3,x=2,可判断②不正确;根据(x﹣2)(x﹣2)
1 2 1 2
=﹣p2,(x﹣3)(x﹣3)=﹣p2,可判定③正确;由(x﹣3)(x﹣2)=( )2,可判定④不正确.
1 2
【详解】
解:由(x﹣3)(x﹣2)﹣p2=0得x2﹣5x+6﹣p2=0,
①Δ=25﹣4×(6﹣p2)=1+4p2>0,
∴(x﹣3)(x﹣2)﹣p2=0总有两个不等的实数根,故①正确;
②设p=0,关于x的一元二次方程为(x﹣3)(x﹣2)=0,若两个根为x,x,且x>x,
1 2 1 2则x=3,x=2,这与x>3不符合,故②不正确;
1 2 1
③若x2﹣5x+6﹣p2=0两个根为x,x,则x+x=5,x•x=6﹣p2,
1 2 1 2 1 2
(x﹣2)(x﹣2)=x•x﹣2(x+x)+4=6﹣p2﹣2×5+4=﹣p2,
1 2 1 2 1 2
(x﹣3)(x﹣3)=x•x﹣3(x+x)+9=6﹣p2﹣3×5+9=﹣p2,
1 2 1 2 1 2
∴(x﹣2)(x﹣2)=(x﹣3)(x﹣3),故③正确;
1 2 1 2
④∵x= (p为常数),
∴(x﹣3)(x﹣2)
=x2﹣5x+6
=
=
=
= ,
当p为奇数时, 不是整数,此时(x﹣3)(x﹣2)不是完全平方数,故④不正确;
故答案为:①③.
【点睛】
本题考查一元二次方程根的情况及根与系数的关系,涉及完全平方数等知识,解题的关键是掌握一元二次
方程根的判别式、根与系数的关系及完全平方数概念.