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第 02 讲 配方法
课程标准 学习目标
①用直接开方法解一元二次方程 1. 掌握直接开方法解一元二次方程并能够熟练应用。
②用配方法解一元二次方程 2. 掌握配方法解一元二次方程,并能够对配方法熟练的应用。
知识点01 直接开方法解一元二次方程
1. 直接开方法求 的一元二次方程:
由平方根的定义可知:
① 时,一元二次方程 有 2 个 不相等 的实数根,分别是 或
。他们互为 相反数 。
②当 时,一元二次方程 有 2 个 相等 的实数根,即 。
③当 时,一元二次方程 没有 实数根。
2. 直接开方法解 的一元二次方程:同样由平方根的定义可知:
①当 时,一元二次方程 有 2 个 不相等 的实数根。方程开方降次得到一元一
次方程 或 。所以它的两个实数根分别是 或
。
②当 时,一元二次方程 有 2 个 相等 的实数根。方程开方降次得到一元一
次方程 ,所以一元二次方程的两个实数根为 。
时,一元二次方程 没有 实数根。
③当
【即学即练1】
1.方程x2﹣4=0的两个根是( )
A.x =2,x =﹣2 B.x =x =﹣2
1 2 1 2
C.x =x =2 D.x =2,x =0
1 2 1 2
【分析】利用直接开平方法求解即可.
【解答】解:x2﹣4=0,
x2=4,
∴x=±2,
∴x =2,x =﹣2.
1 2
故选:A.
【即学即练2】
2.若关于x的方程(x﹣2)2=m+1有实数根,则m的取值范围是( )
A.m>1 B.m>﹣1 C.m≥1 D.m≥﹣1
【分析】根据偶次方的非负性解答即可.
【解答】解:∵关于x的方程(x﹣2)2=m+1有实数根,
∴m+1≥0,
解得:m≥﹣1,
故选:D.
【即学即练3】
3.关于 x 的方程 a(x+m)2+b=0 的解是 x =﹣3,x =2(a,m,b 均为常数,a≠0),则方程 a
1 2
(x+m+2)2+b=0的解是( )
A.x =﹣3,x =2 B.x =﹣5,x =0
1 2 1 2
C.x =﹣1,x =﹣4 D.无法求解
1 2
【分析】把后面一个方程中的x+2看作整体,相当于前面一个方程中的x求解.【解答】解:∵关于x的方程a(x+m)2+b=0的解是x =﹣3,x =2(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=﹣3或x+2=2,
解得x=﹣5或x=0.
故方程a(x+m+2)2+b=0的解为x =﹣5,x =0.
1 2
故选:B.
【即学即练4】
4.若一元二次方程ax2=1(a>0)的两根分别是m+1与2m﹣4,则这两根分别是( )
A.1,4 B.1,﹣1 C.2,﹣2 D.3,0
【分析】方程ax2=1(a>0)的两根互为相反数,据此可得m+1+2m﹣4=0,求得m的值,继而可得答
案.
【解答】解:由题意知,方程ax2=1(a>0)的两根互为相反数,
∴m+1+2m﹣4=0,
解得m=1,
∴m+1=2,2m﹣4=﹣2,
故选:C.
知识点02 配方法解一元二次方程
1. 配方法的定义:
将一元二次方程化成 的形式在利用直接开方法解一元二次方程的方法。
2. 配方法解一元二次方程的具体步骤:
①将方程化成 一般式 。
②将 二次项 系数化为 1 。方程的左右两边同时除以 二次项系数 或乘以二次项系
数的 倒数 。且将 常数项 移到等号的右边。
③方程的左右两边同时加上 一次项系数的一半的平方 。
④把方程的左边写成 完全平方式 ,右边是一个常数。
⑤根据直接开方法解方程。
3. 配方法求二次三项式的最值:
(1)利用配方法将二次三项式化成 的形式判断二次三项式的最值为 。若 ,则
为二次三项式的 最小值 ;若 ,则 为二次三项式的 最大值 。
(2)具体步骤:
①提公因式:即提 二次项系数 。
②配方:在一次项后面加上 一次项系数一半的平方 ,为了式子的值不发生变化,再减去 一
次项系数一半的平方 。
③将式子写成 的形式。注意拿到括号外的常数项一定要先乘以 再拿出来。【即学即练1】
5.用配方法解方程x2+8x+7=0,变形后的结果正确的是( )
A.(x+4)2=﹣7 B.(x+4)2=9 C.(x+4)2=23 D.(x+4)2=﹣9
【分析】把常数项移到等号的右边,等式两边同时加上一次项系数一半的平方,即可得出选项.
【解答】解:x2+8x+7=0,
x2+8x=﹣7,
x2+8x+16=﹣7+16,
(x+4)2=9,
故选:B.
【即学即练2】
6.方程x2﹣2x﹣3=0配方后可化成(x+m)2=n的形式,则m+n的值为( )
A.5 B.4 C.3 D.1
【分析】先将常数移项到右边,再在左边配成完全平方即可.
【解答】解:∵x2﹣2x﹣3=0,
∴x2﹣2x=3,
∴x2﹣2x+1=4,
∴(x﹣1)2=4,
∴m=﹣1,n=4,
∴m+n=3,
故选:C.
【即学即练3】
7.用配方法解方程:x2﹣2x﹣35=0.
【分析】方程移项变形后,配方即可得到结果.
【解答】解:方程变形得:x2﹣2x=35,
配方得:x2﹣2x+1=36,即(x﹣1)2=36,
开方得:x﹣1=6或x﹣1=﹣6,
解得:x =7,x =﹣5.
1 2
【即学即练4】
8.代数式x2﹣4x+8的最小值为 4 .
【分析】根据完全平方公式求解.
【解答】解:∵x2﹣4x+8=(x﹣2)2+4≥4,
∴x2﹣4x+8的最小值为4,
故答案为:4.
【即学即练5】9.若M=2x2﹣12x+15,N=x2﹣8x+11,则M与N的大小关系为( )
A.M≥N B.M≤N C.M=N D.不能确定
【分析】两个式子作差计算即可.
【解答】解:M﹣N=2x2﹣12x+15﹣(x2﹣8x+11)
=x2﹣4x+4
=(x﹣2)2≥0,
∴M≥N,
故选:A.
题型01 直接开方法解一元二次方程
【典例1】一元二次方程x2=3的根为( )
A.x= B.x = ,x =0
1 2
C.x =x = D.x = ,x =﹣
1 2 1 2
【分析】运用直接开平方法即可解决问题.
【解答】解:因为x2=3,
所以x是3的平方根,
则 .
故选:D.
【变式1】方程(x+1)2=4的解为( )
A.x =1,x =﹣3 B.x =﹣1,x =3
1 2 1 2
C.x =2,x =﹣2 D.x =1,x =﹣1
1 2 1 2
【分析】首先直接开平方可得一元一次方程x+1=±2,再解即可.
【解答】解:(x+1)2=4,
x+1=±2,
则x+1=2,x+1=﹣2,
∴x =1,x =﹣3,
1 2
故选:A.
【变式2】解方程
(1)x2﹣25=0; (2)(x+1)2=49
【分析】(1)先移项,再利用平方根的定义求解;
(2)直接利用平方根的定义求解即可.【解答】解:(1)∵x2﹣25=0,
∴x2=25,
∴x=5或x=﹣5;
(2)∵(x+1)2=49,
∴x+1=±7,
∴x+1=7或x+1=﹣7,
解得x=6或x=﹣8.
【变式3】解方程组(组):
(1)4x2=9 (2)3(x+1)2=27
【分析】(1)根据直接开方法即可求出答案.
(2)根据直接开方法即可求出答案.
【解答】解:(1)∵4x2=9,
∴x2= ,
∴x= .
(2)∵3(x+1)2=27,
∴(x+1)2=9,
∴x=﹣4或x=2.
【变式4】(3x﹣1)2=(x+1)2.
【分析】方程两边直接开方,再按解一元一次方程的方法求解.
【解答】解:方程两边直接开方得:
3x﹣1=x+1,或3x﹣1=﹣(x+1),
∴2x=2,或4x=0,
解得:x =1,x =0.
1 2
题型02 利用完全平方公式的特点求值
【典例1】若x2+mx+16是完全平方式,则m的值是 ± 8 .
【分析】根据x2+mx+16是一个完全平方式,利用此式首末两项是 x和4这两个数的平方,那么中间一
项为加上或减去x和4积的2倍,进而求出m的值即可.
【解答】解:∵x2+mx+16是一个完全平方式,
∴x2+mx+16=(x±4)2,
=x2±8x+16.
∴m=±8,
故答案为:±8.【变式1】若x2﹣2mx+16是完全平方式,则m= ± 4 .
【分析】根据完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2进行配方解得即可.
【解答】解:因为x2﹣2mx+16是完全平方式,
可得:﹣2m=±8,
解得:m=±4,
故答案为:±4
【变式2】若x2+2(m﹣3)x+16是完全平方式,则m的值等于 7 或﹣ 1 .
【分析】根据已知完全平方式得出2(m﹣3)x=±2•x•4,求出即可.
【解答】解:∵x2+2(m﹣3)x+16是完全平方式,
∴2(m﹣3)x=±2•x•4,
解得:m=7或﹣1,
故答案为:7或﹣1.
【变式3】若x2+6x+m2是一个完全平方式,则m的值为( )
A.3 B.9 C.±3 D.±9
【分析】这里首末两项是 x和m这两个数的平方,那么中间一项为加上 x和m积的2倍,故6x=
±2mx,m=±3.
【解答】解:∵x2+2mx+m2=(x+m)2,
∴在x2+6x+m2中,6x=±2mx,m=±3.
故选:C.
题型03 利用配方法解一元二次方程
【典例1】用配方法解一元二次方程x2﹣8x+7=0,方程可变形为( )
A.(x+4)2=9 B.(x﹣4)2=9 C.(x﹣8)2=16 D.(x+8)2=57
【分析】先将常数项移到等号的右边,在方程两边加上一次项系数一半平方,将方程左边配成一个完全
平方式即可.
【解答】解:x2﹣8x+7=0,
x2﹣8x=﹣7,
x2﹣8x+16=﹣7+16,
(x﹣4)2=9.
故选:B.
【变式1】将方程3x2+6x﹣1=0配方,变形正确的是( )
A.(3x+1)2﹣1=0 B.(3x+1)2﹣2=0
C.3(x+1)2﹣4=0 D.3(x+1)2﹣1=0
【分析】首先把二次项系数化为1,然后进行移项,再进行配方,方程左右两边同时加上一次项系数一
半的平方,即可变形成左边是完全平方,右边是常数的形式.【解答】解:∵3x2+6x﹣1=0
∴3(x2+2x)﹣1=0
∴3(x2+2x+1﹣1)﹣1=0
∴3(x2+2x+1)﹣3﹣1=0
∴3(x+1)2﹣4=0
故选:C.
【变式2】一元二次方程x2﹣2x﹣m=0,用配方法解该方程,配方后的方程为( )
A.(x﹣1)2=m2+1 B.(x﹣1)2=m﹣1
C.(x﹣1)2=1﹣m D.(x﹣1)2=m+1
【分析】此题考查了配方法解一元二次方程,解题时要注意解题步骤的准确使用.
【解答】解:∵x2﹣2x﹣m=0,
∴x2﹣2x=m,
∴x2﹣2x+1=m+1,
∴(x﹣1)2=m+1.
故选:D.
【变式3】用配方法将方程x2+10x﹣11=0化成(x+m)2=n的形式(m、n为常数),则m+n= 4 1 .
【分析】方程常数项移到右边,两边加上25配方得到结果,求出m与n的值即可.
【解答】解:∵x2+10x﹣11=0,
∴x2+10x=11,
则x2+10x+25=11+25,即(x+5)2=36,
∴m=5、n=36,
∴m+n=41,
故答案为:41.
【变式4】若一元二次方程x2﹣ax+b=0配方后为(x﹣4)2=3,则ab= 10 4 .
【分析】将(x﹣4)2=3展开后,利用待定系数法即可求出答案.
【解答】解:∵(x﹣4)2=3,
∴x2﹣8x+13=0,
∴a=8,b=13,
∴ab=104,
故答案为:104
【变式5】如果方程x2+4x+n=0可以配方成(x+m)2=3,那么(n﹣m)2020= 1 .
【分析】先根据配方法求出m、n的值,再代入计算可得.
【解答】解:∵x2+4x=﹣n,
∴x2+4x+4=4﹣n,即(x+2)2=4﹣n,又(x+m)2=3,
∴m=2,n=1,
则(n﹣m)2020=(1﹣2)2020=1,
故答案为:1.
【变式6】用配方法解下列方程
(1)3x2﹣4x﹣2=0; (2)6x2﹣2x﹣1=0;
(3)2x2+1=3x; (4)(x﹣3)(2x+1)=﹣5.
【分析】各方程整理后,利用配方法求出解即可.
【解答】解:(1)原方程可化为x2﹣ x= ,
∴x2﹣ x+ = ,即(x﹣ )2= ,
∴x﹣ =± ,
∴x = + ,x = ﹣ ;
1 2
(2))原方程可化为x2﹣ x= ,
∴x2﹣ x+ = ,即(x﹣ )2= ,
∴x﹣ =± ,
∴x = + ,x = ﹣ ;
1 2
(3)原方程可化为x2﹣ x=﹣ ,
∴x2﹣ x+ = ,即(x﹣ )2= ,
∴x﹣ =± ,
∴x =1,x = ;
1 2
(4)原方程可化为x2﹣ x=﹣1,
∴x2﹣ x+ = ,即(x﹣ )2= ,
∴x﹣ =± ,∴x =2,x = .
1 2
题型04 直接开方法的应用
【典例1】关于x的方程(x﹣2)2=1﹣m无实数根,那么m满足的条件是( )
A.m>2 B.m<2 C.m>1 D.m<1
【分析】方程左边是一个式的平方,根据平方的非负性,得关于m的不等式,求解不等式即可.
【解答】解:当1﹣m<0时,方程无解.
即m>1.
故选:C.
【变式1】若方程(x﹣m)2=b有解,那么b的取值范围是 b ≥ 0 .
【分析】因为方程为(x+a)2=b形式,左边是一个完全平方式,总是大于等于0,所以在有解的情况
下要求b≥0.
【解答】解:在方程(x﹣m)2=b中,(x﹣m)2≥0,故b≥0.
【变式2】已知关于x的方程a(x+m)2+b=0(a,b,m为常数,a≠0)的解是x =2,x =﹣1,那么方
1 2
程a(x+m+2)2+b=0的解为( )
A.x =2,x =﹣3 B.x =4,x =1
1 2 1 2
C.x =0,x =﹣1 D.x =0,x =﹣3
1 2 1 2
【分析】把后面一个方程中的x+2看作整体,相当于前面一个方程中的x求解,注意由两个方程的特点
进行简便计算.
【解答】解:∵关于x的方程a(x+m)2+b=0(a,b,m为常数,a≠0)的解是x =2,x =﹣1,
1 2
∴方程a(x+m+2)2+b=0变形为:a[(x+2)+m]2+b=0,
即x+2=2或x+2=﹣1,
解得:x =0或x =﹣3,
1 2
故选:D.
【变式3】已知关于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),那么
1 2
方程a(2x+m+1)2+b=0的解是( )
A.x =﹣2,x =1 B.x =0,
1 2 1
C.x =﹣3,x =3 D.无法求解
1 2
【分析】已知方程a(x+m)2+b=0的解,对比所求方程a(2x+m+1)2+b=0,两者在结构上是一致的,
因此只需要把2x+1看作一个整体对应已知方程的解,即可求解.
【解答】解:∵x =﹣2,x =1,是方程a(x+m)2+b=0的解,
1 2
∴令2x+1=x ,2x+1=x ,满足方程a(x+m)2+b=0,即a(2x+1+m)2+b=0.
1 2∴ , ,
∴方程a(2x+m+1)2+b=0的解是: ,x′ =0.
2
故选:B.
【变式4】若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两个不相等的根分别是2m+1与m﹣7,则 为 .
【分析】利用解一元二次方程﹣直接开平方法,进行计算即可解答.
【解答】解:由题意得:
2m+1+m﹣7=0,
∴m=2,
∴2m+1=5,
∵ax2=b(ab>0),
∴x2= ,
∴ =(2m+1)2=25,
∴ = ,
故答案为: .
【变式5】若m和n是一元二次方程2(x﹣a)2=8的两个解,且m>n,则m﹣n的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】解关于x的方程,再求m﹣n即可.
【解答】解:解一元二次方程2(x﹣a)2=8得,
x =2+a,x =﹣2+a,
1 2
∵m和n是一元二次方程2(x﹣a)2=8的两个解,且m>n,
则m=2+a,n=﹣2+a,
∴m﹣n=2+a﹣a+2=4,
故选:B.
题型05 配方法的应用——求(最)值
【典例1】代数式 x2+8x+5的最小值是 ﹣ 2 7 .
【分析】首先把所求的式子利用配方法转化为 a(x+b)2+c的形式,根据一个式子的平方是非负数,即
可确定.【解答】解:∵ x2+8x+5= (x2+16x)+5= (x2+16x+64﹣64)+5,
x2+8x+5= [(x+8)2﹣64]+5= (x+8)2﹣27,
⇒
∵ (x+8)2≥0,
∴代数式 x2+8x+5的最小值是﹣27.
【变式1】不论x取何值,x﹣x2﹣1的值都( )
A.大于等于﹣ B.小于等于﹣
C.有最小值﹣ D.恒大于零
【分析】此题需要先用配方法把原式写成﹣(x+a)2+b的形式,然后求最值.
【解答】解:x﹣x2﹣1=﹣(x2﹣x)﹣1=﹣(x2﹣x+ ﹣ )﹣1=﹣[(x﹣ )2﹣ ]﹣1=﹣(x﹣
)2+ ﹣1=﹣(x﹣ )2﹣
∵(x﹣ )2≥0
∴﹣(x﹣ )2≤0
∴﹣(x﹣ )2﹣ ≤﹣
故选:B.
【变式2】若p=x2+y2+2x﹣4y+2028,p的最小值是( )
A.2028 B.2023 C.2022 D.2020
【分析】依据题意,由p=x2+y2+2x﹣4y+2028变形为p=(x+1)2+(y﹣2)2+2023,又对于任意的x,y
都有(x+1)2≥0,(y﹣2)2≥0,从而可得p≥2023,进而可以判断得解.
【解答】解:由题意得,p=x2+y2+2x﹣4y+2028
=x2+2x+1+y2﹣4y+4+2023
=(x+1)2+(y﹣2)2+2023.
又对于任意的x,y都有(x+1)2≥0,(y﹣2)2≥0,
∴(x+1)2+(y﹣2)2+2023≥2023.
∴p≥2023.
∴p的最小值是2023.故选:B.
【变式3】已知 ,则3a﹣ b的值为( )
A.4 B.2 C.﹣2 D.﹣4
【分析】利用配方法把原式变形,根据偶次方的非负性分别求出a、b,计算即可.
【解答】解:∵a2+ b2=2a﹣b﹣2,
∴a2﹣2a+1+ b2+b+1=0,
∴(a﹣1)2+( b+1)2=0,
∴a﹣1=0, b+1=0,
∴a=1,b=﹣2,
∴3a﹣ b=3×1﹣ ×(﹣2)=4,
故选:A.
【变式4】已知a,b,c满足a2+b2+c2﹣4a﹣2b+2c+6=0,则a+b﹣c的值是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【分析】依据题意,将a2+b2+c2﹣4a﹣2b+2c+6=0变形为a2﹣4a+4+b2﹣2b+1+c2+2c+1=0,从而(a﹣
2)2+(b﹣1)2+(c+1)2=0,故可得a﹣2=0,b﹣1=0,c+1=0,求出a,b,c,再代入计算可以得
解.
【解答】解:由题意,∵a2+b2+c2﹣4a﹣2b+2c+6=0,
∴a2﹣4a+4+b2﹣2b+1+c2+2c+1=0.
∴(a﹣2)2+(b﹣1)2+(c+1)2=0.
∴a﹣2=0,b﹣1=0,c+1=0.
∴a=2,b=1,c=﹣1.
∴a+b﹣c=2+1+1=4.
故选:B.
【变式5】已知三角形的三条边为a,b,c,且满足a2﹣10a+b2﹣16b+89=0,则这个三角形的最大边c的
取值范围是( )
A.c>8 B.5<c<8 C.8≤c<13 D.5<c<13
【分析】先利用配方法对含a的式子和含有b的式子配方,再根据偶次方的非负性可得出a和b的值,
然后根据三角形的三边关系可得答案.
【解答】解:∵a2﹣10a+b2﹣16b+89=0,
∴(a2﹣10a+25)+(b2﹣16b+64)=0,
∴(a﹣5)2+(b﹣8)2=0,∵(a﹣5)2≥0,(b﹣8)2≥0,
∴a﹣5=0,b﹣8=0,
∴a=5,b=8.
∵三角形的三条边为a,b,c,
∴b﹣a<c<b+a,
∴3<c<13.
又∵这个三角形的最大边为c,
∴8≤c<13.
故选:C.
题型06 配方法的应用——比较大小
【典例1】若M=2x2+x,N=x2﹣3x﹣2,则M与N的大小关系为( )
A.M>N B.M=N C.M<N D.无法确定
【分析】依据题意,作差M﹣N=(2x2+x)﹣(x2﹣3x﹣2)=(x+2)2﹣2,再令M﹣N=0,求出x=
﹣2± ,进而考察函数y=(x+2)2﹣2,依据二次函数的性质,可得当x<2﹣ 或x>2+ 时,y>
0;当x=﹣2± 时,y=0;当2﹣ <x<2+ 时,y<0,从而可以判断得解.
【解答】解:由题意,作差:M﹣N=(2x2+x)﹣(x2﹣3x﹣2)
=x2+4x+2
=(x+2)2﹣2.
令M﹣N=0,
∴(x+2)2﹣2=0.
∴x=﹣2± .
考察函数y=(x+2)2﹣2,
∵a=1>0,
∴当x<2﹣ 或x>2+ 时,y>0;
当x=﹣2± 时,y=0;
当2﹣ <x<2+ 时,y<0.
∴当x<2﹣ 或x>2+ 时,M>N;
当x=﹣2± 时,M=N;
当2﹣ <x<2+ 时,M<N.
故选:D.
【变式1】已知a、b满足等式x=a2﹣6ab+9b2,y=4a﹣12b﹣4,则x,y的大小关系是( )
A.x=y B.x>y C.x<y D.x≥y
【分析】利用作差法判断即可.【解答】解:∵x﹣y=a2﹣6ab+9b4﹣(4a﹣12b﹣4)=(a﹣3b)2﹣4(a﹣3b)+4=[(a﹣3b)﹣2]2,
∴[(a﹣3b)﹣2]2≥0,
∴x≥y.
故选:D.
【变式2】已知a,b,c为实数,且b+c=5﹣4a+3a2,c﹣b=1﹣2a+a2,则a,b,c之间的大小关系是(
)
A.a<b≤c B.b<a≤c C.b≤c<a D.c<a≤b
【分析】由题意b+c=5﹣4a+3a2①,c﹣b=1﹣2a+a2②可知,①+②得2c=4a2﹣6a+6,即c=2a2﹣
3a+3,①﹣②得2b=2a2﹣2a+4,即b=a2﹣a+2.再用作差法进行比较a、b、c的大小.b﹣a=a2﹣
a+2﹣a=(a﹣1)2+1>0,c﹣b=2a2﹣3a+3﹣(a2﹣a+2)=a2﹣2a+1=(a﹣1)2≥0,因此a<b≤c.
【解答】解:∵b+c=5﹣4a+3a2①,c﹣b=1﹣2a+a2②,
∴①+②得2c=4a2﹣6a+6,即c=2a2﹣3a+3,
∴①﹣②得2b=2a2﹣2a+4,即b=a2﹣a+2.
∵b﹣a=a2﹣a+2﹣a=(a﹣1)2+1>0,
∴b>a.
又∵c﹣b=2a2﹣3a+3﹣(a2﹣a+2)=a2﹣2a+1=(a﹣1)2≥0,
∴c≥b,
∴a<b≤c.
故选:A.
1.一元二次方程x2﹣9=0的根为( )
A.3 B.﹣3 C.3或﹣3 D.0
【分析】这个式子先移项,变成x2=9,从而把问题转化为求9的平方根.
【解答】解:移项得x2=9,∴x=±3.故选C.
2.已知x=﹣2是关于x的方程ax2﹣12=0的解,则a的值为( )
A.3 B.﹣3 C.6 D.﹣6
【分析】把x=﹣2代入已知方程,列出关于a的新方程,通过解新方程来求a的值.
【解答】解:把x=﹣2代入ax2﹣12=0,得
4a﹣12=0,
解得a=3.
故选:A.
3.现在定义一种运算,其规则为a*b=a2﹣b2,根据此规则,如果x满足2(x+2)*5=﹣1,那么x的值为( )
A. B. C. D.
【分析】由题意可得[2(x+2)]3﹣52=﹣1,将其整理后解一元二次方程即可.
【解答】解:由题意可得[2(x+2)]2﹣52=﹣1,
整理得:4(x+2)2=24,
则(x+2)2=6,
直接开平方得:x+2=± ,
则x=﹣2± ,
故选:C.
4.用配方法解一元二次方程x2﹣8x+10=0配方后得到的方程是( )
A.(x+8)2=54 B.(x﹣8)2=54 C.(x+4)2=6 D.(x﹣4)2=6
【分析】把常数项移到等式右边后,利用完全平方公式配方得到结果,即可做出判断.
【解答】解:x2﹣8x+10=0,
移项得:x2﹣8x=﹣10,
配方得:x2﹣8x+16=﹣10+16,
整理得:(x﹣4)2=6,
故选:D.
5.用配方法解一元二次方程x2+6x+3=0时,将它化为(x+m)2=n的形式,则m﹣n的值为( )
A.3 B.0 C.﹣1 D.﹣3
【分析】先把常数项移到方程右边,再把方程两边同时加上一次项系数一半的平方进行配方,据此求出
m、n的值即可得到答案.
【解答】解:x2+6x+3=0,
x2+6x=﹣3,
x2+6x+9=6,
(x+3)2=6,
∴m=3,n=6,
∴m﹣n=3﹣6=﹣3,
故选:D.
6.珍珍将方程x2﹣4x﹣2=0化为(x+p)2=q的形式时,得到p的值为2,q的值为6,则珍珍所得结果(
)
A.正确 B.不正确,p的值应为﹣2
C.不正确,q的值应为2 D.不正确,q的值应为4
【分析】把常数项﹣2移项后,应该在左右两边同时加上一次项系数﹣4的一半的平方.
【解答】解:x2﹣4x=2,
x2﹣4x+4=2+4,(x﹣2)2=6,
∴p=﹣2,q=6,
故选:B.
7.无论a,b为何值,代数式a2+b2+4b+6﹣2a的值总是( )
A.非负数 B.正数 C.0 D.负数
【分析】把a2+b2+4b+6﹣2a分组配方出两个完全平方式,再根据完全平方式是非负数得出结论.
【解答】解:a2+b2+4b+6﹣2a
=(a2﹣2a+1)+(b2+4b+4)+1
=(a﹣1)2+(b+2)2+1.
∵(a﹣1)2≥0,(b+2)2≥0,
∴a2+b2+4b+6﹣2a≥1.
故选:B.
8.已知关于y的多项式(n+2)y|n|+2+(n﹣1)y+3是四次三项式,关于x的一元二次方程x2﹣x﹣m+n=0
有实数根为a,则3a2﹣3a+m的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.
【分析】先根据多项式的有关概念得出关于n的方程和不等式,求出n的值,再根据方程解的定义求出
a2﹣a,再根据方程有解的条件求出m的范围,最后根据整体思想求解.
【解答】解:由题意得:|n|+2=4,n+2≠0,n﹣1≠0,
解得:n=2,
∵关于x的一元二次方程x2﹣x﹣m+n=0有实数根为a,
∴Δ=1﹣4(2﹣m)≥0,a2﹣a=m﹣2,
∴4m≥7,
∴3a2﹣3a+m=3m﹣6+m=4m﹣6≥7﹣6=1,
故选:A.
9.已知△ABC的三边a,b,c满足a2+b2﹣6a﹣8b=﹣25﹣|c﹣5|,则周长为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【分析】根据平方数的非负性,绝对值的非负性,分别求出a,b,c的值,由此即可求解.
【解答】解:已知a2+b2﹣6a﹣8b=﹣25﹣|c﹣5|,
∴(a2﹣6a+9)+(b2﹣8b+16)+|c﹣5|=0,整理得,(a﹣3)2+(b﹣4)2+|c﹣5|=0,
∴a=3,b=4,c=5,
∴△ABC的周长为3+4+5=12,
故选:B.
10.如果一个整数能表示成a2+b2(a,b是整数)的形式,则称这个数为“完美数”.例如,5是“完美
数”.理由:因为5=22+12,所以5是“完美数”.以下4个结论中,正确的有( )(1)数61不是“完美数”;
(2)数100是“完美数”;
(3)已知x2+y2﹣4x+2y+5=0,则x+y=2;
(4)若S=5x2+y2+2xy+12x+k(x、y是整数,k是常数),S为“完美数”,则k值是9.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】(1)把61分为两个整数的平方即可;
(2)把100分为两个整数的平方即可;
(3)已知等式利用完全平方公式配方后,根据非负数的性质求出x与y的值,即可判断;
(4)先根据S的前四项进行配方,再根据相等的条件求解.
【解答】解:(1)∵61=52+62,
∴61是“完美数”,故(1)错误;
(2)∵100=82+62,
∴100是“完美数”,故(2)正确;
(3)已知等式变形得:(x2﹣4x+4)+(y2+2y+1)=0,
即(x﹣2)2+(y+1)2=0,
∵(x﹣2)2≥0,(y+1)2≥0,
∴x﹣2=0,y+1=0,
解得:x=2,y=﹣1,
则:x+y=2﹣1=1.故(3)错误;
(3)∵S=5x2+y2+2xy+12x+k
=x2+y2+2xy+(4x2+12x+9)
=(x+y)2+(2x+3)2,
∴k=9;故(4)正确;
综上,有2个是正确的,
故选:B.
11.对于实数a,b,定义一种运算“ ”为:a b=a2﹣2b,若关于x的方程(x+1) (3m)=0没有实
数根,则实数m的取值范围为 m < 0 .
⊕ ⊕ ⊕
【分析】根据定义的新运算可得:(x+1)2﹣6m=0,从而可得(x+1)2=6m,然后利用解一元二次方
程﹣直接开平方法进行计算,即可解答.
【解答】解:∵(x+1) (3m)=0,
∴(x+1)2﹣6m=0,
⊕
∴(x+1)2=6m,
∵方程(x+1) (3m)=0没有实数根,
∴6m<0,
⊕
∴m<0,故答案为:m<0.
12.若关于x的一元二次方程x2+6x+c=0配方后得到方程(x+a)2=1,则a+c的值为 1 1 .
【分析】先把常数项移到等号的另一边,方程的两边都加上一次项系数一半的平方后得新方程,根据题
目中两个方程相等确定a、c,最后求出a+c.
【解答】解:x2+6x+c=0,
移项,得x2+6x=﹣c,
配方,得x2+6x+9=9﹣c.
∴(x+3)2=9﹣c.
∵一元二次方程x2+6x+c=0配方后得到方程(x+a)2=1,
∴a=3,9﹣c=1.
∴c=8.
∴a+c=3+8=11.
故答案为:11.
13.已知m2+n2+3(m+n)=10﹣2mn,则m+n= ﹣ 5 或 2 .
【分析】将m2+n2+3(m+n)=10﹣2mn逐步变形为(m+n+5)(m+n﹣2)=0,根据非负数的性质即可
得出结果.
【解答】解:∵m2+n2+3(m+n)=10﹣2mn,
∴(m2+2mn+n2)+3(m+n)=10,
∴(m+n)2+3(m+n)﹣10=0,
∴(m+n+5)(m+n﹣2)=0,
∴m+n=﹣5或m+n=2,
故答案为:﹣5或2.
14.已知代数式x2+2x+3可以利用完全平方公式变形为(x+1)2+2,根据这种变形方法,代数式y2﹣6y+10
的最小值是 1 .
【分析】依据题意,由y2﹣6y+10=y2﹣6y+9+1=(y﹣3)2+1,又对任意的y都有(y﹣3)2≥0,从而
y2﹣6y+10=(y﹣3)2+1≥1,进而可以判断得解.
【解答】解:由题意,∵y2﹣6y+10=y2﹣6y+9+1=(y﹣3)2+1,
又对任意的y都有(y﹣3)2≥0,
∴y2﹣6y+10=(y﹣3)2+1≥1.
∴y2﹣6y+10的最小值是1.
故答案为:1.
15.已知等腰三角形两边a,b,满足a2+b2﹣4a﹣10b+29=0,则这个等腰三角形的周长为 1 2 .
【分析】首先利用完全平方公式将等式变形,根据偶次方的非负性,即可分别求出 a、b,再根据三角
形三边关系、等腰三角形的概念计算即可求得.
【解答】解:a2+b2﹣4a﹣10b+29=0,∴(a2﹣4a+4)+(b2﹣10b+25)=0,
∴(a﹣2)2+(b﹣5)2=0,
∵a﹣2≥0,b﹣5≥0,
∴a﹣2=0,b﹣5=0,
解得,a=2,b=5,
∵2、2、5不能组成三角形,
∴这个等腰三角形的三边长分别为5、5、2,
∴这个等腰三角形的周长为:5+5+2=12.
故答案为:12.
16.解下列方程:
(1)3(x﹣1)2﹣12=0;
(2)2x2﹣4x﹣7=0.
【分析】(1)先把方程变形为(x﹣1)2=4,然后利用直接开平方法解方程;
(2)先利用配方法得到(x﹣1)2= ,然后利用直接开平方法解方程.
【解答】解:(1)3(x﹣1)2﹣12=0,
(x﹣1)2=4,
x﹣1=±2,
所以x =3,x =﹣1;
1 2
(2)2x2﹣4x﹣7=0,
x2﹣2x= ,
x2﹣2x+1= ,
(x﹣1)2= ,
x﹣1=± ,
所以x =1+ ,x =1﹣ .
1 2
17.若x2+y2﹣8x+4y+20=0,且(2x+m)(x+1)的展开式中不含x的一次项.
(1)求m的值;
(2)代数式(x﹣y)m的值.
【分析】(1)先将(2x+m)(x+1)展开得2x2+(m+2)x+m,再根据展开式中不含x的一次项可得
2+m=0,即可求解;
(2)由(1)得:m=﹣2,利用完全平方式得x2﹣8x+42+y2+4y+22=(x﹣4)2+(y+2)2=0,进而可得x=4,y=﹣2,再将其代入原式即可求解.
【解答】解:(1)(2x+m)(x+1)=2x2+mx+2x+m=2x2+(m+2)x+m,
∵展开式中不含x的一次项,
∴2+m=0,
解得:m=﹣2.
(2)由(1)得:m=﹣2,
∵x2+y2﹣8x+4y+20=0,
∴x2﹣8x+42+y2+4y+22=(x﹣4)2+(y+2)2=0,
∴x﹣4=0,y+2=0,
解得:x=4,y=﹣2,
∴ .
18.在解一元二次方程时,发现有这样一种解法:
如:解方程x(x+8)=4
解:原方程可变形,得[(x+4)﹣4][(x+4)+4]=4
(x+4)2﹣42=4
(x+4)2=20
直接开平方,得x =﹣4+2 ,x =﹣4﹣2 .
1 2
我们称这种解法为“平均数法”.
(1)下面是小明用“平均数法”解方程(x+2)(x+8)=40时写的解题过程:
解:原方程可变形,得[(x+a)﹣b][(x+a)+b]=40
(x+a)2﹣b2=40
(x+a)2=40+b2
直接开平方,得x =c,x =d.
1 2
上述解题过程中的a,b,c,d所表示的数分别是 5 , 3 , 2 , ﹣ 1 2 .
(2)请用“平均数法”解方程:(x﹣2)(x+6)=4.
【分析】(1)根据阅读材料中的信息确定出上述过程中的a、b、c、d表示的数即可;
(2)利用“平均数法”解方程即可.
【解答】解:(1)原方程可变形,得:[(x+5)﹣3][(x+5)+3]=40.
(x+5)2﹣32=40,
(x+5)2=40+32.
直接开平方并整理,得.x =2,x =﹣12.
1 2
上述过程中的a、b、c、d表示的数分别为5、3、2、﹣12,
故答案为:5、3、2、﹣12;
(2)原方程可变形,得:[(x+2)﹣4][(x+2)+4]=4.(x+2)2﹣42=4,
(x+2)2=4+42.
∴x=﹣2±2 ,
∴x =﹣2+2 ,x =﹣2﹣2 .
1 2
19.阅读下面内容:我们已经学习了《二次根式》和《乘法公式》,聪明的你可以发现:当a>0,b>0时,
∵ ,
∴ ,当且仅当a=b时取等号,
例如:当a>0时,求 的最小值.
解:∵a>0,
∴ =4
∴ ,即a=2时取等号.
∴ 的最小值为4.
请利用上述结论解决以下问题:
(1)当x>0时,求 的最小值;
(2)当m>0时,求 的最小值.
【分析】(1)根据阅读中的公式计算即可;
(2)先配方,化简,运用公式计算即可.
【解答】解:(1)当x>0时, ,
∴ ,
∴ ,
即x=1时, 的最小值为2;
(2) ,
∵m>0,
∴ ,又∵ ,
∴ ,即 ,
∴ 的最小值为 .
20.配方法是数学中重要的一种思想方法.它是指将一个式子的某一部分通过恒等变形化为完全平方式或
几个完全平方式的和的方法.这种方法常被用到代数式的变形中,并结合非负数的意义来解决一些问题.
解决问题:(1)若x2﹣4x+3可配方成(x﹣m)2+n(m、n为常数),求m,n的值;
探究问题:(2)已知x2+y2﹣2x+6y+10=0,求x+y的值;
(3)已知s=x2+9y2+4x﹣12y+k(x、y都是整数,k是常数),要使s的最小值为2,试求出k的值.
【分析】(1)把3写成4﹣1的形式,然后4与二次项和一次项组成完全平方式,从而分解因式,从而
求出m,n的值即可;
(2)把10写成1+9的形式,然后把1分给含有x的项,9分给含有y的项,进行分解因式,根据偶次
方的非负性,求出x,y,从而求出答案即可;
(3)把已知等式的右边进行平方,组成两个完全平方式,然后根据偶次方的非负性和s的最小值,列
出关于k的方程,解方程即可.
【解答】解:(1)∵x2﹣4x+3
=x2﹣4x+4﹣1
=(x﹣2)2﹣1,
∴m=2,n=﹣1;
(2)x2+y2﹣2x+6y+10=0,
x2﹣2x+1+y2+6y+9=0,
(x﹣1)2+(y+3)2=0,
∵(x﹣1)2≥0,(y+3)2≥0,
∴(x﹣1)2=0,(y+3)2=0,
x﹣1=0,y+3=0,
解得:x=1,y=﹣3,
∴x+y=1+(﹣3)=﹣2;
(3)∵s=x2+9y2+4x﹣12y+k,
∴s=x2+4x+4+9y2﹣12y+4+k﹣8
=(x+2)2+(3y﹣2)2+k﹣8,
∵(x+2)2≥0,(3y﹣2)2≥0,s的最小值为2,
∴k﹣8=2,解得:k=10.