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专题 08 一元二次方程及其应用【九大题型】
【题型1 一元二次方程的解法】..............................................................................................................................2
【题型2 根据一元二次方程判断根的情况】.........................................................................................................2
【题型3 根据根的情况判断字母的取值或范围】.................................................................................................3
【题型4 一元二次方程的应用之平均增长(下降)率问题】.............................................................................4
【题型5 一元二次方程的应用之几何图形的面积问题】.....................................................................................4
【题型6 一元二次方程的应用之与涨价、降价有关的商品利润问题】.............................................................5
【题型7 中考最热考法之以开放性试题的形式考查解一元二次方程】.............................................................6
【题型8 中考最热考法之以开放性试题的形式考查一元二次方程根的判别式】.............................................7
【题型9 中考最热考法之以真实问题情境考查一元二次方程的实际应用】.....................................................7
【知识点 一元二次方程】
1.定义
等号两边都是整式,只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的方程,叫做一元二次方程。
一元二次方程的一般形式是ax2+bx+c=0(a≠0)。其中ax2 是二次项,a是二次项系数;bx是一次项,b
是一次项系数;c是常数项。
2.一元二次方程的解法
(1)直接开方法。适用形式:x2=p.(x+n)2=p或(mx+n)2=p。
(2)配方法。套用公式a2+2ab+b2=(a+b)2;a2-2ab+b2=(a-b)2,配方法解一元二次方程的一般步骤是:
①化简——把方程化为一般形式,并把二次项系数化为1;②移项——把常数项移项到等号的右边;
③配方——两边同时加上一次项系数的一半的平方,把左边配成x2+2bx+b2的形式,并写成完全平方的形式;
④开方,即降次;⑤解一次方程。
(3)公式法。当b2-4ac≥0时,方程ax2+bx+c=0的实数根可写为: 的形式,这个式子叫
做一元二次方程ax2+bx+c=0的求根公式。这种解一元二次方程的方法叫做公式法。
①b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根。
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,
②b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根。
③b2-4ac<0时,方程无实数根。
定义:b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0的根的判别式,通常用字母Δ表示,即Δ=b2-4ac。
(4)因式分解法。主要用提公因式法.平方差公式.十字相乘法。
3.一元二次方程与实际问题
解有关一元二次方程的实际问题的一般步骤:
第1步:审题。认真读题,分析题中各个量之间的关系。
第2步:设未知数。根据题意及各个量的关系设未知数。
第3步:列方程。根据题中各个量的关系列出方程。
第4步:解方程。根据方程的类型采用相应的解法。
第5步:检验。检验所求得的根是否满足题意。
第6步:答。
【题型1 一元二次方程的解法】
【例1】(2023·黑龙江·统考中考真题)解方程:
(2x+3) 2=(3x+2) 2
【变式1-1】(2023·青海·统考中考真题)解方程:x(x−2)=x−2.
【变式1-2】(2023·吉林·中考真题)解方程:
x2−6x+9=(5−2x) 2
【变式1-3】(2023·山东·中考真题)根据要求,解答下列问题.
(1)根据要求,解答下列问题.
①方程x2-2x+1=0的解为________________________;
②方程x2-3x+2=0的解为________________________;
③方程x2-4x+3=0的解为________________________;
…… ……
(2)根据以上方程特征及其解的特征,请猜想:
①方程x2-9x+8=0的解为________________________;
②关于x的方程________________________的解为x=1,x=n.
1 2
(3)请用配方法解方程x2-9x+8=0,以验证猜想结论的正确性.
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【题型2 根据一元二次方程判断根的情况】
【规律方法】判断一般形式为一元二次方程根的情况时,使用根的判别式“b2-4ac”判断,若方程形式为
(mx+n)2=p,则可利用以下方法判断:
当p>0,方程有两个不相等的实数根;
当p=0,方程有两个相等的实数根;
当p<0,方程没有实数根.
【例2】(2023·河南·统考中考真题)关于x的一元二次方程x2+mx−8=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根 D.没有实数根
【变式2-1】(2023·四川南充·统考中考真题)已知关于x的一元二次方程
x2−(2m−1)x−3m2+m=0
(1)求证:无论m为何值,方程总有实数根;
(2)若 , 是方程的两个实数根,且x x 5,求m的值.
x x 2+ 1=−
1 2 x x 2
1 2
【变式2-2】(2023·四川内江·统考中考真题)对于实数a,b定义运算“ ”为a⊗b=b2−ab,例如
3⊗2=22−3×2=−2,则关于x的方程(k−3) ⊗x=k−1的根的情况,⊗下列说法正确的是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.无实数根 D.无法确定
【变式2-3】(2023·四川广安·统考中考真题)已知a,b,c为常数,点P(a,c)在第四象限,则关于x的
一元二次方程ax2+bx+c=0 的根的情况为( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法判定
【题型3 根据根的情况判断字母的取值或范围】
【例3】(2023·湖北荆州·统考中考真题)已知关于x的一元二次方程kx2−(2k+4)x+k−6=0有两个不
相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)当k=1时,用配方法解方程.
【变式3-1】(2023·上海·统考中考真题)已知关于x的一元二次方程ax2+6x+1=0没有实数根,那么a
的取值范围是 .
【变式3-2】(2023·甘肃兰州·统考中考真题)关于x的一元二次方程x2+bx+c=0有两个相等的实数根,
则b2−2(1+2c)=( )
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A.-2 B.2 C.-4 D.4
【变式3-3】(2023·辽宁锦州·统考中考真题)若关于x的一元二次方程kx2−2x+3=0有两个实数根,则
k的取值范围是( )
1 1 1 1
A.k< B.k≤ C.k< 且k≠0 D.k≤ 且k≠0
3 3 3 3
【题型4 一元二次方程的应用之平均增长(下降)率问题】
【例4】(2023·湖南郴州·统考中考真题)随旅游旺季的到来,某景区游客人数逐月增加,2月份游客人数
为1.6万人,4月份游客人数为2.5万人.
(1)求这两个月中该景区游客人数的月平均增长率;
(2)预计5月份该景区游客人数会继续增长,但增长率不会超过前两个月的月平均增长率.已知该景区5月
1日至5月21日已接待游客2.125万人,则5月份后10天日均接待游客人数最多是多少万人?
【变式4-1】(2023·湖北武汉·校考模拟预测)某种产品预计两年内成本将下降36%,则年平均下降率为
.
【变式4-2】(2023·辽宁大连·统考中考真题)为了让学生养成热爱图书的习惯,某学校抽出一部分资金用
于购买书籍.已知2020年该学校用于购买图书的费用为5000元,2022年用于购买图书的费用是7200元,
求2020−2022年买书资金的平均增长率.
【变式4-3】(2023·辽宁沈阳·中考真题)某公司今年1月份的生产成本是400万元,由于改进技术,生产
成本逐月下降,3月份的生产成本是361万元.假设该公司2、3、4月每个月生产成本的下降率都相同.
(1)求每个月生产成本的下降率;
(2)请你预测4月份该公司的生产成本.
【题型5 一元二次方程的应用之几何图形的面积问题】
【例5】(2023·黑龙江·统考中考真题)如图,在长为100m,宽为50m的矩形空地上修筑四条宽度相等的
小路,若余下的部分全部种上花卉,且花圃的面积是3600m2,则小路的宽是( )
A.5m B.70m C.5m或70m D.10m
【变式5-1】(2023·江苏·统考中考真题)为了便于劳动课程的开展,学校打算建一个矩形生态园ABCD
(如图),生态园一面靠墙(墙足够长),另外三面用18m的篱笆围成.生态园的面积能否为40m2?如果
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能,请求出AB的长;如果不能,请说明理由.
【变式5-2】(2023·江苏·统考中考真题)如图,在打印图片之前,为确定打印区域,需设置纸张大小和页
边距(纸张的边线到打印区域的距离),上、下,左、右页边距分别为acm、bcm、ccm、dcm.若纸
张大小为16cm×10cm,考虑到整体的美观性,要求各页边距相等并使打印区域的面积占纸张的70%,则
需如何设置页边距?
【变式5-3】(2023·浙江金华·统考中考真题)如图是一块矩形菜地ABCD,AB=a(m),AD=b(m),面积
为s(m2).现将边AB增加1m.
(1)如图1,若a=5,边AD减少1m,得到的矩形面积不变,则b的值是 .
(2)如图2,若边AD增加2m,有且只有一个a的值,使得到的矩形面积为2s(m2),则s的值是
.
【题型6 一元二次方程的应用之与涨价、降价有关的商品利润问题】
【例6】(2023·山东东营·统考中考真题)为加快新旧动能转换,提高公司经济效益,某公司决定对近期研
发出的一种电子产品进行降价促销,使生产的电子产品能够及时售出,根据市场调查:这种电子产品销售
单价定为200元时,每天可售出300个;若销售单价每降低1元,每天可多售出5个.已知每个电子产品的
固定成本为100元,问这种电子产品降价后的销售单价为多少元时,公司每天可获利32000元?
【变式6-1】(2023·福建泉州·校联考模拟预测)石狮一水果店销售的芦柑,每箱进价40元.市场调查发
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现,每箱销售价格:售价为50元时,平均每天可售出90箱;售价高于50元时,每提高1元,平均每天销
售量将减少3箱.
(1)若每箱售价55元,则平均每天该芦柑的销售量为______箱;
(2)已知当地工商部门规定:芦柑的售价每箱不得高于60元.设该店提价x(元),平均每天的销售利润为
w(元).
①当天盈利w为1152元时,求x的值;
②当x为何值时,w取得最大?最大值是多少.
【变式6-2】(2023·山西·中考真题)山西特产专卖店销售核桃,其进价为每千克40元,按每千克60元出
售,平均每天可售出100千克,后来经过市场调查发现,单价每降低2元,则平均每天的销售可增加20千
克,若该专卖店销售这种核桃要想平均每天获利2240元,请回答:
(1)每千克核桃应降价多少元?
(2)在平均每天获利不变的情况下,为尽可能让利于顾客,赢得市场,该店应按原售价的几折出售?
【变式6-3】(2023·四川遂宁·统考中考真题)某服装店以每件30元的价格购进一批T恤,如果以每件40
元出售,那么一个月内能售出300件,根据以往销售经验,销售单价每提高1元,销售量就会减少10件,
设T恤的销售单价提高x元.
(1)服装店希望一个月内销售该种T恤能获得利润3360元,并且尽可能减少库存,问T恤的销售单价应
提高多少元?
(2)当销售单价定为多少元时,该服装店一个月内销售这种T恤获得的利润最大?最大利润是多少元?
【题型7 中考最热考法之以开放性试题的形式考查解一元二次方程】
【规律方法】以开放性性的形式考查直接解一元二次方程,解题时可以根据题目选择不同的方法解决问题,
有利于培优策略性思维。
【例7】(2023·新疆·二模)请从下列一元二次方程中任选两个,并解这两个方程.
①x2+2x−1=0;②x2−3x=0;③x2−4x=4;④x2−4=0.
【变式7-1】(2023·浙江·中考真题)我们已经学习了一元二次方程的四种解法:因式分解法,开平方法,
配方法和公式法.请从以下一元二次方程中任选一个,并选择你认为适当的方法解这个方程.
① ;② ;③ ;④ .
x2−3x+1=0 (x−1) 2=3 x2−3x=0 x2−2x=4
【变式7-2】(2023·北京·北京市第五中学分校校考模拟预测)在初中阶段我们已经学习了一元二次方程的
三种解法,它们分别是配方法、公式法和因式分解法,请从下列一元二次方程中任选两个,并解这两个方
程.
①x2+2x−1=0; ②x2−3x=0; ③x2−4x=4; ④x2−4=0.
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【变式7-3】(2023·北京朝阳·二模)请从以下四个一元二次方程中任选三个,并用适当的方法解这三个方
程.
(1) ;(2) ;(3) ;(4)
3x2−2x−1=0 (y+1) 2−4=0 t2−6t−7=0 m(m+3)−2m=0
我选择第__________小题.
【题型8 中考最热考法之以开放性试题的形式考查一元二次方程根的判别式】
【例8】(2023·山东济南·统考中考真题)关于x的一元二次方程x2−4x+2a=0有实数根,则a的值可以
是 (写出一个即可).
【变式8-1】(2023·北京·统考中考真题)关于x的一元二次方程ax2+bx+1=0.
(1)当b=a+2时,利用根的判别式判断方程根的情况;
(2)若方程有两个相等的实数根,写出一组满足条件的a,b的值,并求此时方程的根.
【变式8-2】(2023·甘肃武威·统考中考真题)关于x的一元二次方程x2+2x+4c=0有两个不相等的实数
根,则c= (写出一个满足条件的值).
【变式8-3】(2023·浙江杭州·统考中考真题)设一元二次方程x2+bx+c=0.在下面的四组条件中选择其
中一组b,c的值,使这个方程有两个不相等的实数根,并解这个方程.
①b=2,c=1;②b=3,c=1;③b=3,c=−1;④b=2,c=2.
注:如果选择多组条件分别作答,按第一个解答计分.
【题型9 中考最热考法之以真实问题情境考查一元二次方程的实际应用】
【例9】(2023·湖北恩施·统考中考真题)《九章算术》被称为人类科学史上应用数学的“算经之首”.书
中记载:“今有户不知高、广,竿不知长短.横之不出四尺,从之不出二尺,邪之适出.问户高、广、邪
各几何?”译文:今有门,不知其高宽;有竿,不知其长短,横放,竿比门宽长出4尺;竖放,竿比门高
长出2尺;斜放,竿与门对角线恰好相等.问门高、宽和对角线的长各是多少(如图)?答:门高、宽和
对角线的长分别是 尺.
【变式9-1】(2023·青海·统考中考真题)如图是某月日历表的一部分,在此日历表上可以用一个矩形圈出
3×3个位置相邻的数(如12,13,14,19,20,21,26,27,28).若圈出的9个数中,最大
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数与最小数的积为161,则这9个数中最小数为( )
A.18 B.13 C.7 D.3
【变式9-2】(2023·辽宁·统考中考真题)《田亩比类乘除捷法》是我国古代数学家杨辉的著作,其中有一
个数学问题:“直田积八百步,一只云长阔共六十步,问长多阔几何?”意思是:一块矩形田地的面积为
800平方步,只知道它的长与宽共60步,问它的长比宽多( )步?
A.15 B.12 C.20 D.6
【变式9-3】(2023·云南·统考中考真题)古希腊数学家丢番图(公元250年前后)在《算术》中就提到了
一元二次方程的问题,不过当时古希腊人还没有寻求到它的求根公式,只能用图解等方法来求解.在欧几
a
里得的《几何原本》中,形如x2+ax=b2(a>0,b>0)的方程的图解法是:如图1,以 和b为两直角边作
2
a
Rt△ABC,再在斜边上截取BD= ,则AD的长就是所求方程的正根.若关于x的一元二次方程
2
,按照图1,构造图2,在 中, ,连接 ,若S 3,则 的值为
x2+mx=16 Rt△ABC ∠ACB=90° CD △BCD = m
S 2
△ACD
()
A.3 B.4 C.6 D.8
8