文档内容
21.2 解一元二次方程
【考点归纳】
【知识梳理】
知识点一 直接开平方法
(1)依据平方根的意义,将形如 的一元二次方程“降次”转化为两个一元一次方程.
(2)步骤:
①将方程转化为 (或 )的形式;
②分三种情况降次求解:
(ⅰ)当 时, , ;
(ⅱ)当 时, ;
(ⅲ)当 时,方程无实数根.
知识点二 配方法
(1)定义:通过配成完全平方形式来解一元二次方程的方法,叫做配方法.
(2)利用配方法解一元二次方程的一般步骤:
一移:将常数项移到方程等号的右边.
二除:如果二次项系数不是 ,将方程两边同时除以二次项系数,将其化为 .
三配:方程两边都加上一次项系数一半的平方,将方程左边配成完全平方的形式.
四开:如果方程的右边是一个非负数,就可以直接降次解方程;如果是一个负数,则原方程无实数根.
(3)配方法解一元二次方程:
①配方后,化为 型的方程,当 时,可用直接开方法求解.②若 时,方程有两相等的根,即 ,而不是一个根 .
③为便于配方,配方前应把二次项系数化为 1 ,要注意出现只在方程一边加上一次项系数一半的平方这种错
误的情况.
知识点三 公式法
(1)一元二次方程根的判别式:
一般地,式子 叫做方程 根的判别式,通常用希腊字母 表示,即 .
①当 >0时,方程 有两个不相等的实数根,即 .
②当 =0时,方程 有两个相等的实数根,即 .
③当 <0时,方程 没有实数根.
(2)求根公式:当 时,方程 的实数根可写为 的形式,这个式子
叫做一元二次方程 的求根公式.
(3)公式法解一元二次方程的步骤:
①把方程化为一般形式;
②确定 、 、 的值;
③计算 的值;
④当 时,把 、 、 的值代入一元二次方程的求根公式,求得方程的根;当 时,方程
没有实数根.
知识点四 因式分解法
(1)当方程缺少一次项时,可考虑用平方差公式分解因式.
(2)当方程缺少常数项时,可考虑用提公因式法分解因式,且方程一定有一根为 .
(3)当方程中含有括号时,不要急于去括号,应观察是否能看作整体,直接因式分解.
知识点五 选择合适的方法解一元二次方程
方法名称 理论依据 适用范围
直接降次法 平方根的意义
形如 或 的一元二次方程
配方法 完全平方公式 所有一元二次方程公式法 配方法 所有一元二次方程
若 ,则 一边为 ,另一边易于分解成两个一次因式的积的一元二
因式分解法
或 次方程
⑴在没有规定解法时,解一元二次方程可以按下列次序选择解法:直接降次法→因式分解法→公式法→配方法.
⑵如果二次项系数为 ,一次项系数为偶数,用配方法比较简单,否则,因其步骤较为烦琐,一般不用配方法.
【题型探究】
题型一:直接开平方法解一元二次方程
【例1】.(25-26九年级上·全国)用直接开平方法解下列方程:
(1) ;
(2) .
【答案】(1) , (2) ,
【分析】本题主要考查了直接开平方法解方程,正确开平方是解题关键.
(1)直接利用开平方解方程得出答案;
(2)方程两边同时开平方,进而得出答案.
【详解】(1) ,则 ,解得: , ;
(2) .
,
解得: , .
【跟踪训练1】.(25-26九年级上·全国·课后作业)直接开平方法解下列方程:
(1) ;
(2) .
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了直接开平方法解一元二次方程,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先两边同时除以5,再直接开平方,即可作答.
(2)先移项,再直接开平方,即可作答.
【详解】(1)解:∵ ,∴ ,
解得 ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
解得
【跟踪训练2】.(25-26九年级上·全国·课后作业)用直接开平方法解下列方程:
(1)
(2) .
【答案】(1) 4,
(2) 4,
【分析】本题考查了解一元二次方程,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先在两边同时除以2,得 ,再直接开平方法,即可作答.
(2)先移项,在两边同时除以3,得 ,再直接开平方法,即可作答.
【详解】(1)解:∵ ,
∴两边同时除以2,得 ,
则 ,
∴ 或 ,
解得 4, .
(2)解:∵ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
解得 4,
题型二、配方法解一元二次方程
【例2】.(25-26九年级上·全国·课后作业)用配方法解下列方程:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了解一元二次方程 配方法,熟练掌握解一元二次方程 配方法是解题的关键.
(1)利用解一元二次方程 配方法,进行计算即可解答;
(2)利用解一元二次方程 配方法,进行计算即可解答;
(3)利用解一元二次方程 配方法,进行计算即可解答;
(4)利用解一元二次方程 配方法,进行计算即可解答.
【详解】(1)解: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ 或 ,
∴ , ;
(2)解: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 或 ,
∴ , ;
(3)解: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 或 ,∴ , ;
(4)解: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 或 ,
∴ , .
【跟踪训练1】.(25-26九年级上·全国·课后作业)用配方法解下列方程:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查解一元二次方程,熟练掌握配方法,是解题的关键:
(1)方程两边同时加上一次项系数一半的平方,配方,解方程即可;
(2)先把常数项移到等式右边,然后方程两边同时加上一次项系数一半的平方,配方,解方程即可;
(3)将等式左边的式子展开,移项,合并同类项,然后方程两边同时加上一次项系数一半的平方,配方,解方程
即可;(4)先把二次项的系数化为1,再把常数项移到等式右边,然后方程两边同时加上一次项系数一半的平方,配方,
解方程即可.
【详解】(1)解: ,
,
,
;
∴ ;
(2) ,
,
,
,
∴ ,
∴ ;
(3) ,
,
,
,
,
,
∴ ;
(4) ,
,,
,
,
,
∴ .
【跟踪训练2】.(24-25九年级下·全国·假期作业)用配方法解下列方程:
(1) ;
(2) ;
(3) .
【答案】(1) ,
(2) ,
(3) ,
【分析】本题考查了用配方法解一元二次方程,掌握配方法的步骤是解题的关键.
(1)方程二次项系数化为1,常数项移到右边,两边加上一次项系数一半的平方,利用完全平方公式变形后,开
方即可求出解.
(2)方程二次项系数化为1,常数项移到右边,两边加上一次项系数一半的平方,利用完全平方公式变形后,开
方即可求出解.
(3)将方程化为一般式,方程二次项系数化为1,常数项移到右边,两边加上一次项系数一半的平方,利用完全
平方公式变形后,开方即可求出解.
【详解】(1)解:方程变形得: ,
配方得: ,
即 ,开方得: ,
, ;
(2)解:方程变形得: ,
配方得: ,
即 ,
开方得: ,
解得: ;
, ;
(3)解:整理得: ,
配方得: ,
即 ,
开方得: ,
, .
题型三、根据判别式判断一元二次方程根的情况
【例3】.(24-25九年级上·广东潮州·阶段练习)关于 的一元二次方程 根的情况( )
A.没有实数根 B.有两个相等的实数根
C.有两个不相等的实数根 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题考查了根的判别式.根据方程的系数与根的判别式,得到 ,再由根的判别式
的意义判断方程根的情况,即可解答.
【详解】解:∵ ,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选C.【跟踪训练1】.(24-25九年级上·北京海淀·期中)已知关于 的方程 .
(1)求证:方程必有两个不等实数根;
(2)当 取 的整数时,存在两个有理数根,求 的值和这两个有理数根.
【答案】(1)方程必有两个不等实数根;
(2)m的值为1,这两个有理数根为 和 .
【分析】本题考查了根的判别式以及公式法解一元二次方程.
(1)由方程的系数结合根的判别式 ,可得出 ,进而可证出方程必有两个不等实数根;
(2)由m的取值范围及方程存在两个有理数根,可得出 ,代入后可得出原方程为 ,且 ,
再利用公式法,即可求出原方程的两个有理数根.
【详解】(1)证明:
.
∵ ,
∴ ,
即 ,
∴方程必有两个不等实数根;
(2)解:∵当m取 的整数时,存在两个有理数根,且 ,
∴ ,
∴原方程为 ,且 ,
∴此时原方程的解为 ,
∴m的值为1,这两个有理数根为 和 .
【跟踪训练2】.(24-25九年级上·辽宁沈阳·阶段练习)已知关于x的方程 ,有两个不相等的实数根:
(1)求k的取值范围;
(2)若这个方程有一个根为2,求k的值.
【答案】(1)
(2)3
【分析】本题主要考查了一元二次方程的解以及根的判别式,利用方程根与判别式的关系得出是解题关键:
(1 )利用方程根与判别式的关系,得出根的判别式符号直接解不等式得出即可;
(2 )将 代入,进而求出k的值,进而得出方程的解.
【详解】(1)解:∵关于x的一元二次方程 有两个不相等的实数根,
∴ ,
解得: ;
(2)解:∵方程的一个根是2,
∴代入方程得:
即 ,
解得: 或 ,
∵ ,
∴ .
题型四、根据一元二次方程根的情况求参数
【例4】.(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习)关于 的一元二次方程 有两个不相等的实数根,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. 且 D. 且
【答案】C
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式的应用.在判断一元二次方程根的情况的问题中,必须满足下列条
件:(1)二次项系数不为零;(2)有不相等的实数根时,必须满足 .利用此条件转化即可解得参
数的范围.
【详解】解:依题意列得 ,
解得 且 .
故选:C.【跟踪训练1】.(25-26九年级上·北京西城·阶段练习)如果关于x的方程 有实数根,则a的取值范
围是( )
A. B. C. 且 D. 且
【答案】B
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,解一元一次不等式,解题的关键是熟练掌握一元二次方程根
的判别式.
利用一元二次方程根的判别式列不等式求解,然后进行验证即可.
【详解】解:根据题意得,当 时,
,
解得 ,且 ;
当 时,原方程为一元一次方程 ,
解得 ,有实数根;
综上,当 时,原方程有实数根.
故选:B.
【跟踪训练2】.(25-26九年级上·广东揭阳·阶段练习)若关于 的一元二次方程 有实数根,则 的
取值范围为( )
A. B.
C. 且 D. 或
【答案】C
【分析】本题考查根据一元二次方程根的情况求参数,以及一元二次方程定义,解题的关键在于熟练掌握相关知
识.
根据关于x的一元二次方程 有实数根,得 ,且 ,即可求解.
【详解】解:∵关于x的一元二次方程 有实数根,
∴ ,且 ,
解得 ,∴a的取值范围是 且 ,
故选:C.
题型五、公式法解一元二次方程
【例5】.(25-26九年级上·全国·课后作业)用公式法解下列方程:
(1) ;
(2) ;
(3) .
【答案】(1) ;
(2) ;
(3) , .
【分析】本题考查利用公式法解一元二次方程,熟练掌握求根公式是解本题的关键,属基础题.
(1)把 , , 代入求根公式计算即可;
(2)把 , , 代入求根公式计算即可;
(3)把 , , 代入求根公式计算即可.
【详解】(1)解: ,
, , ,
,
,
;
(2) ,
, , ,
,
,;
(3) ,
, , ,
∴ ,
,
, .
【跟踪训练1】.(25-26九年级上·全国·课后作业)用公式法解方程:
(1) ;
(2) ;
(3) .
【答案】(1) , ;
(2)方程没有实数解;
(3) , .
【分析】(1)先计算出根的判别式的值得到 ,然后利用求根公式得到方程的解;
(2)先把方程化为一般式,再计算出根的判别式的值得到 ,然后利用根的判别式的意义判断方程没有实数
解;
(3)先把方程化为一般式,再计算出根的判别式的值得到 ,然后利用求根公式得到方程的解.
【详解】(1)解: ,
, , ,
,
,
, ;
(2) ,
方程化为一般式为 ,
, , ,,
方程没有实数解;
(3) ,
方程化为一般式为 ,
, , ,
,
,
, .
【点睛】本题考查了解一元二次方程 公式法:熟练掌握用公式法解一元二次方程的一般步骤是解决问题的关键.
【跟踪训练2】.(22-23九年级上·全国·期中)用公式法解下列方程.
(1) ;
(2) ;
(3) .
【答案】(1)
(2) ,
(3)此方程无实数根
【分析】本题考查了公式法解一元二次方程,解题的关键是先将方程化为一般形式 ( ),计算
判别式 判断根的情况,再代入求根公式 求解.
(1)方程已是一般形式,直接确定 、 、 ,计算 ,因 ,代入求根公式得两个相等实数根;
(2)先将方程展开整理为一般形式 ,确定 、 、 ,计算 ,代入求根公式得两
个不相等实数根;
(3)先将方程整理为一般形式 (或化简为 ),确定 、 、 ,计算 ,判断方程无实数根.
【详解】(1)解:方程为一般形式, , , , ,
代入求根公式: ,
故方程的根为: .
(2)解:展开整理为一般形式: ,
即 , , , , ,
代入求根公式: ,
故方程的根为: , .
(3)解:整理为一般形式: (化简: ), , , ,
,
判别式小于0,
∵此方程无实数根.
∴题型六、因式分解法解一元二次方程
【例6】.(24-25九年级上·全国·期末)解一元二次方程:
(1)
(2) .
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了一元二次方程的解法,根据题目特点,选择适当的解法是解题的关键.
(1)用因式分解法计算即可.
(2)用因式分解法计算即可.
【详解】(1)∵
∴ ,∴ ,
∴ ,
解得 .
(2)∵
∴ ,
∴ ,
解得 .
【跟踪训练1】.(25-26九年级上·云南昆明·开学考试)解方程:
(1) ;
(2) .
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查利用十字相乘法因式分解来解一元二次方程:
(1)利用十字相乘法分解因式即可求解;
(2)利用十字相乘法分解因式即可求解.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
【跟踪训练2】.(25-26九年级上·江苏宿迁·阶段练习)解下列方程:(1)
(2)
【答案】(1) ,
(2) ,
【分析】本题主要考查了一元二次方程的解法—因式分解,解题的关键是熟练掌握解一元二次方程的解法;
(1)根据因式分解中的提公因式法解题即可;
(2)运用十字相乘法分解因式即可;
【详解】(1)解: ,
,
,
∴ ;
(2)解: ,
,
∴ ,
∴ .
题型七、换元法解一元二次方程
【例7】.(24-25九年级上·广东·期末)已知实数 、 满足 ,试求 的值.
解:设 ,
则原方程可化为 ,即 :
解得 .
∵ ,
∴
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,
若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,根据以上阅读材料为内容,解决下列问题:
(1)若四个连续正整数的积为120,直接写出这四个连续的正整数.
(2)已知实数 、 满足 ,求 的值.
【答案】(1)这四个连续的正整数为 , , , ;
(2) 的值为 .
【分析】本题考查平方差公式,解题的关键是正确理解“换元法”.
(1)设这四个连续的正整数为 , , , , ,根据题意列方程,用换元法求解即可;
(2)设 ,根据题意列方程,用换元法求解即可.
【详解】(1)解:设这四个连续的正整数为 , , , , 为正整数,
根据题意可得 ,
∴ ,
设 , ,则 ,
解得 或 (舍去),
∴ , ,
∴ ,
∴ , , ,
答:这四个连续的正整数为 , , , .
(2)解:设 , ,则 ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
答: 的值为 .【跟踪训练1】.(2025九年级上·全国·专题练习)请运用“整体换元法”解方程:
(1) .
(2) .
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查解一元二次方程的方法,掌握解一元二次方程方程的基本方法,是利用整体换元法解方程
的关键.
(1)根据“整体换元法” 设 ,则原方程可化为: ,解新的一元二次方程,解出未知数后代
入即可求解原方程的解.
(2)根据“整体换元法” 设 ,则原方程可化为: ,解新的一元二次方程,解出未知数
后代入即可求解原方程的解.
【详解】(1)解:设 ,
则原方程可化为 ,解得 .
当 时, ;
当 时, ,此方程无解.
综上所述,原方程的解为 .
(2)解:设 ,则原方程可化为 ,
解得 .
当 时, ;
当 时, .
综上所述,原方程的解为 .
【跟踪训练2】.(24-25九年级上·贵州铜仁·期末)阅读下列材料:
解方程 ,解:设 ,则原方程化为 ,
解得 , .
当 时, ,解得: ;
当 时, ,解得 .
原方程的解为: , , , .
以上解一元二次方程的方法叫做换元法,通过换元法达到了降次或者简化方程的目的,这体现了数学中的转化思
想.
(1)请用上述方法解下列方程: ;
(2)已知实数 , 满足 ,求 的值.
【答案】(1) , ;
(2) .
【分析】本题主要考查了运用换元法解方程.解决本题的关键是读懂阅读材料中的解题思路,通过换元的方法降
低方程的次数,从而达到简化方程的目的,使解方程更容易.
(1)设 ,则原方程可化为 ,利用因式分解法求出未知数 的值,从而把一元二次方程转化
为两个一元一次主程,通过解一元一次方程求出原方程的解;
(2)设 ,则原方程化为 ,通过解一元二次方程求出 的值,即可得到 的值,
根据平方的非负性把不符合条件的解舍去.
【详解】(1)解:
设 ,
则原方程可化为 ,
分解因式可得: ,
解得: , ,
当 时,可得: ,
解得: ,
当 时,可得: ,解得: ,
原方程的解为 , ;
(2)解: ,
整理得: ,
设 ,
则原方程化为 ,
整理得: ,
分解因式可得: ,
解得: , ,
当 时, ,
当 时, (不符合题意,舍去),
.
题型八:用合适的方法解一元二次方程
【例8】.(24-25九年级上·宁夏银川·期中)解方程:
(1) (用配方法);
(2) (用公式法);
(3) ;
(4) .
【答案】(1) ,
(2) ,
(3) ,(4) ,
【分析】本题考查了解一元二次方程-因式分解法、公式法和配方法.
(1)利用配方法得到 ,然后利用直接开平方法解方程;
(2)先计算出根的判别式的值,然后利用求根公式得到方程的解;
(3)利用因式分解法把方程转化为 或 ,然后解两个一次方程即可;
(4)先计算出根的判别式的值,然后利用求根公式得到方程的解.
【详解】(1)解: ,
,
,
,
∴ ,
解得 , ;
(2)解: ,
,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ;
(3)解: ,
,
,
∴ 或 ,
解得: , ;(4)解: ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ;
【跟踪训练1】.(25-26九年级上·全国·期中)用适当方法解下列方程∶
(1) .
(2) .
(3) .
(4) .
【答案】(1)
(2) , ;
(3)
(4)
【分析】本题考查解一元二次方程,解题的关键是根据方程的特点选择合适的解法,如直接开平方法、因式分解
法、公式法等.
(1)方程 ,可先将方程两边同时除以4,再用直接开平方法求解;
(2)方程 ,尝试用因式分解法求解;
(3)方程 ,用公式法求解;
(4)方程 ,把 看成一个整体,用因式分解法求解.【详解】(1)解:(1) ,即 ,
或 ,
;
(2)解: ,
,
,
;
(3)解: ,
,
,
,
;
(4)解: ,
设 ,则方程变形为 ,
,
即 ,
或 ,
或 ,
则 或 ,
解得 .
【跟踪训练2】.(25-26九年级上·四川成都·开学考试)解下列方程:
(1) ;
(2) ;(3) ;
(4) .
【答案】(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) ,
【分析】本题考查了公式法解一元二次方程,因式分解法解一元二次方程,换元法解一元二次方程,解题关键是
掌握上述知识点并能熟练运用求解.
(1)用公式法求解;
(2)用因式分解法求解;
(3)先化为一般形式,再用公式法求解;
(4)用换元法求解.
【详解】(1)解: ,
去括号,得 ,
移项,得 ,
, , ,
,
,
即 , ;
(2) ,
两边同除以2,得 ,
方程左边分解因式,得 ,
所以 或 ,解得 , ;
(3) ,
去括号,得 ,
移项,得 ,
合并同类项,得 ,
, , ,
,
所以 , ;
(4)设 ,
则原方程可化为 ,
去括号,得 ,
即 ,
所以 ,
所以 或 ,
解得: 或 ,
所以 , ,
解得: , .
【跟踪训练3】.(25-26九年级上·新疆·阶段练习)解方程:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【答案】(1) ;(2)原方程无实数根
(3) ;
(4)
【分析】本题考查了一元二次方程的求解,熟练掌握相关运算方法为解题的关键.
(1)利用因式分解法求该方程的解即可;
(2)利用公式法求该方程的解即可;
(3)先整理方程,再利用配方法求该方程的解即可;
(4)利用因式分解法求该方程的解即可.
【详解】(1)解: ,
,
或 ,
;
(2) ,
,
,
原方程无实数根;
(3) ,
整理得: ,
,
,
,
;
(4) ,
,,
或 ,
.
题型九:解一元二次方程的综合问题
【例9】.(24-25九年级上·贵州遵义·阶段练习)【阅读感知】
我们知道,解如 的方程可以通过因式分解将其转化为: ,这样就可以得到: 或
从而求出方程的解.类似的,我们也可以利用因式分解来解一些新的方程,例如一元三次方程 ,可
以通过提公因式法把它转化为: ,从而得到 或 ,再解方程就可以得到
【理解应用】
(1)将 因式分解得______
(2)解方程:
【知识拓展】
(3)试求方程组 的解
【答案】(1) (2) (3) 或
【分析】本题考查解方程和方程组,熟练掌握因式分解法解方程(组),是解题的关键:
(1)提公因式法进行因式分解即可;
(2)利用因式分解法解方程即可;
(3)利用平方差公式法将 进行因式分解,将方程组化为两个二元一次方程组,进行求解即可.
【详解】解:(1) ,
∴ ;
(2) ,∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)∵ ,
∴ ,
∴ 可化为: 或 ,
解得 或 .
【跟踪训练1】.(25-26九年级上·江苏南京·开学考试)关于x的一元二次方程 .
(1)求证:方程总有两个实数根;
(2)若 ,求 的值;
(3)若方程有一个根不小于5,求 的取值范围.
【答案】(1)证明见详解
(2)
(3)
【分析】本题考查了根的判别式、根与系数的关系以及因式分解法解一元二次方程,解题的关键是:牢记“
时,方程有实数根”;根与系数的关系,若 是方程 的根,则 ,利用
因式分解法求出方程的解.
(1)计算根的判别式的值,利用配方法得到 ,根据非负数的性质得到 ,然后根据判别式的意义
得到结论;
(2)根据根与系数的关系,得到 ,先展开 ,再代入
求解即可;(3)利用因式分解法解一元二次方程可得出 ,结合该方程有一个根不小于5,可得出
,解之即可得出m的取值范围.
【详解】(1)证明: , , ,
,
方程总有两个实数根.
(2)由 是方程 的根,
,
,
解得 .
(3) ,
即 ,
,
方程有一个根不小于5,
,
.
的取值范围是 .
【跟踪训练2】.(23-24九年级上·福建泉州·自主招生) 已知关于 的方程 .
(1)若两根异号,且正根的绝对值较大,求整数 的值;
(2)若等腰 的一边长为 ,另两边的长恰好是方程的两个根,求 的周长
【答案】(1)
(2)等腰三角形的周长为 或
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式的意义,解一元二次方程,三角形的三边关系,掌握一元二次方程根的情况与判别式的关系是解题的关键.
(1)利用公式法进行求解一元二次方程,得出 , ,再利用两根异号,且正根的绝对值较大,得出
,即可求解;
(2)当边长为3的边为底时,可知方程有两个相等的实数根,可求得m的值,再解方程,确定出三边长;当边长
为3的边为腰时,则可知方程有一个根为3,代入可求得m的值,则可求得方程的另一根,进而求得周长,注意根
据三角形的三边关系定理判断是否成立.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ , , ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∵两根异号,且正根的绝对值较大,
∴ ,
∴整数 的值为 ;
(2)解:①当 为底边长时, ,
,
此时原方程为 ,
解得: .
、 、 能组成三角形,
三角形的周长为 ;
②当 为腰长时,将 代入原方程,得: ,
解得: ,
此时原方程为 ,
解得: .
、 、 能组成三角形,
三角形的周长为 ,综上所述:等腰三角形的周长为 或 .
【高分演练】
一、单选题
1.(24-25九年级上·云南曲靖·期中)用公式法解方程 时,二次项系数、一次项系数和常数项的值依次
是( )
A.0, , B.1, , C.1,3, D.1, ,
【答案】C
【分析】本题主要考查了一元二次方程 公式法,一元二次方程的一般形式,熟练掌握一元二次方程的一般形式是
解答本题的关键.
首先转化成一元二次方程的一般形式,然后求解即可.
【详解】解:
整理得,
∴二次项系数、一次项系数和常数项的值依次是1,3, .
故选:C.
2.(24-25九年级上·北京海淀·期中)用配方法解一元二次方程 时,下列变形正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了配方法解一元二次方程,先移项,然后在方程左右两边同时加上一次项系数一半的平方,最
后整理得 ,即可作答.
【详解】解:依题意,
,
移项得 ,
,
∴ ,
故选:B
3.(25-26九年级上·江苏无锡·期中)关于x的一元二次方程 有实数根,则 满足( )
A. B. C. ,且 D. ,且
【答案】D
【分析】本题考查了一元二次方程的定义,一元二次方程根的判别式,根据一元二次方程的定义及根的判别式可得 且 ,解不等式即可求解,掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解:由题意得, 且 ,
解得 且 ,
故选: .
4.(25-26九年级上·山西运城·阶段练习)用配方法解方程 ,配方后的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查配方法解一元二次方程,解一元二次方程 的一般步骤:(1)化二次项系数
为 , 当二次项系数不是 时,方程两边同时除以二次项系数;(2)在方程两边同时加上一次项系数一半的平方,
使其中的三项成为完全平方式;(3)配方后将原方程化为 的形式,然后用直接开平方的方法
解方程.
【详解】解: ,
在方程两边同时除以 ,得: ,即 ,
配方,得: ,
即 .
故选:D.
5.(25-26九年级上·山东青岛·开学考试)对于实数 ,定义一种新运算“ ”:当 时, ;
当 时, .若 ,则实数 ( )
A.10 B.4 C.4或 D.4或 或10
【答案】B
【分析】本题考查新定义,一元一次方程的解法,一元二次方程的解法.分两种情况讨论:当 时,当 时,再分别根据新定义列出方程,再解方程即可.
【详解】解:∵当 时,则 ,当 时, ,
∴当 时,
解得 ,不符合题意,舍去;
当 时,则 ,
∴ ,
∴ ,
解得: , (舍去),
∴ ,
综上, ,
故选:B.
6.(24-25八年级下·安徽淮北·阶段练习)已知关于x的一元二次方程 的解是 , ,则另
一个关于x的方程 的解是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【分析】本题考查了一元二次方程的解.熟练掌握一元二次方程的解是解题的关键.换元法解一元二次方程,令
,则方程 即为 方程,根据题意可得方程的解是 , ;则
或 ,据此求解即可.
【详解】解:令 ,则方程 即为 方程,
∵方程 的解是 ,
∴方程 的解是 , ,
∴ 或 ,
解得, , ,∴方程的解是, , .
故选:B.
7.(23-24九年级下·广东深圳·开学考试)关于 的方程 ,下列解法完全正确的是( )
甲 乙 丙 丁
移项得
整理得 , 整理得
两边同时
1)
, , ,配方得
除以 =0, , ,
(x-1)
,
得到 , ,
3. 或 ,
. .
, .
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【分析】本题考查一元二次方程的解法(因式分解法、公式法、配方法),解题关键是熟练掌握各方法的规则:
因式分解法需保证因式分解的准确性,避免除以含未知数的式子;公式法需准确识别a、b、c的值;配方法需遵循
“配方后等式两边加一次项系数一半的平方”的规则.本题需逐一分析甲、乙、丙、丁四位同学的解法,判断其
是否符合一元二次方程的解题规则(如因式分解时不能随意除以含未知数的式子、公式法中系数对应准确、配方
法步骤正确等),从而确定完全正确的解法.
【详解】解:甲的解法是“两边同时除以 得到 ”,由于当 时, ,而0不能作为除数,这种
操作会丢失方程的根( 也是原方程的解),因此甲的解法错误;
原方程 移项应为 ,而非 ,因此乙的解法错误;
原方程整理为 ,
,
,而非28;且代入求根公式后结果也不匹配,因此丙的解法错误;
原方程整理得 ,配方得 ,
,
,
,
丁的解法正确。
综上,只有丁的解法完全正确,故选:D.
8.(24-25八年级下·浙江嘉兴·阶段练习)对于一元二次方程 ,下列说法:
①若方程 有两个不相等的实根,则方程 必有两个不相等的实根;
②若 是一元二次方程 的根,则 ;
③存在实数 ,使得 ;
④若 是方程 的一个根,则一定有 成立
其中正确的有( )
A.①② B.②③④ C.①②③④ D.①②③
【答案】D
【分析】此题考查了一元二次方程综合.熟练掌握方程解的含义,根与判别式的关系,根与系数的关系,是解题
的关键.
一元二次方程的有关性质.一元二次方程解的含义,代数变形,一元二次方程根的判别式,根与系数的关系,逐
一分析每个命题的正确性,进行判断即可.
【详解】命题①:∵方程 有两个不等实根,
∴根判别式 .
∴原方程 的判别式为 ,
原方程必有两个不等实根.
∴①正确.
命题②:∵ 是方程的根,
∴ ,
∴ .
∴ .
∴②正确.
命题③:∵ ,
∴ .
∴ ,∵ ,
∴ ,
∴ .
存在实数m、n满足此条件(如取 , ).
∴③正确.
命题④:∵c是方程的根,
∴ ,
∴ .
当 时,方程成立但 不一定为0.
∴④错误.
综上,正确的命题为①②③,
故选:D.
二、填空题
9.(24-25九年级上·北京海淀·期中)若关于 的方程 有实数根,则 的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了根的判别式以及一元二次方程的定义.当 ,即 时,原方程为一元一次方程,解
得可得出x的值,进而可得出 符合题意;当 ,即 时,利用根的判别式 ,可得出关于m的一
元一次不等式,解之可得出m的取值范围,进而可得出 且 .综上,即可得出m的取值范围.
【详解】解:当 ,即 时,原方程为 ,
解得: ,
∴ 符合题意;
当 ,即 时, ,
解得: ,
∴ 且 .
综上所述,m的取值范围是 .
故答案为: .
10.(22-23九年级上·江苏·期中)已知三角形的两边长分别是4和 7,第三边长是方程 的根,则第三边的边长是 .
【答案】9
【分析】本题考查了解一元二次方程和三角形的三边关系,能根据三角形的三边关系确定第三边的值是解题的关
键,
利用因式分解的方法得到 ,推出 , ,解得 , ,再根据三角形的三
边关系得出第三边只能是9.
【详解】解: ,
,
, ,
解得: ; ,
,
由于三角形两边之和大于第三边,
只能取 .
故答案为:9.
11.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)已知方程 可以配方成 的形式,那么
可以配方成 .
【答案】
【分析】此题考查了配方法的应用,利用配方法,首先移项,二次项系数化为1,再给等式两边同时加上一次项系
数一半的平方,于是可将 配方成 ,结合已知条件,求出p和q的值,进而即可求解.
【详解】解: ,
,
,
∴ ,
∵方程 可以配方成 的形式,
∴ , ,∴ ,
∴ 为 ,
∴ ,
配方,得 ,即 ,
故答案为: .
12.(22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习)关于 的方程 的解是 , ( 、 、 均为
常数, ),则方程 的解是 .
【答案】 , / ,
【分析】本题考查了用换元法解一元二次方程,首先把方程 ,整理成 的
形式,根据方程 的解是 , ,可知方程 的解是 ,
,从而求出方程 的解.
【详解】解: ,
整理得: ,
方程 的解是 , ,
方程 的解是 , ,
解得: , .
故答案为: , .
13.(21-22九年级下·安徽宣城·自主招生) 为方程 的两个根,则代数式
的值为 .
【答案】1【分析】本题考查了根与系数的关系,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
根据方程的系数结合根与系数的关系解题即可.
【详解】解:由题意知: , ,
∴
.
故答案为: .
14.(25-26九年级上·重庆·开学考试)已知在正比例函数 中, 的值随着 的增大而增大,且关于
的一元二次方程 有两个不相等的实数根,则所有满足条件的整数 的值之和为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了正比例函数图象及性质,一元二次方程根的情况,解题的关键是根据题意列出不等式,
算出不等式解集,求出整数解,即可解决问题.
【详解】解:∵正比例函数 中,y的值随着x的增大而增大,
∴ ,
∵关于x的一元二次方程 有两个不相等的实数根,
∴ ,
即 ;
∴ ,
∵ 为整数,
∴可取1,2,3;
∴满足条件的整数 的值之和为: ,
故答案为:6.
三、解答题
15.(25-26九年级上·甘肃临夏·阶段练习)解方程:
(1)(2) ;
(3)
(4) .
【答案】(1) 或
(2) 或
(3) 或
(4) 或 .
【分析】本题考查解一元二次方程的方法,熟练掌握一元二次方程的各种解法的步骤和注意点,灵活选用解法是
解答的关键.
(1)通过移项、开平方求解;
(2)通过配方法,将方程转化为完全平方式,再开平方求解;
(3)通过因式分解,将方程转化为两个因式的乘积等于0的形式,再求解;
(4)根据 ,则 或 进行求解即可.
【详解】(1)根据题意移项得 ,
化系数为1得 ,
开平方解得 或 .
(2)移项得 ,
再配方得 ,
即 ,
,
解得 ,
即 或 .(3)移项 ,
即 ,
所以 或 ,
解得 或 .
(4) ,
或 ,
移项得 或 ,
解得 或 .
16.(25-26九年级上·江苏南京·开学考试)解方程:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查分式方程和一元二次方程的解法,解题的关键是熟悉去分母解分式方程,配方法、因式分解及
公式法解一元二次方程.
(1)方程两边同乘以 ,转化为整式方程,求解并检验即可;
(2)采用配方法解一元二次方程;
(3)利用因式分解法解一元二次方程的解法;
(4)通过变形,再因式分解求解即可.【详解】(1)解:
两边同乘以 ,
得到 ,
化简得 ,
解得 ,
检验:当 时, ,
故方程的解为 .
(2)解: ,
移项得 ,
配方得 ,即 ,
开平方得 ,
解得 .
(3)解: ,
因式分解得 ,
则 或 ,
解得 .
(4)解: ,
变形得 ,
因式分解得 ,
则 或 ,
解得 .
17.(25-26九年级上·山西运城·阶段练习)已知关于x的一元二次方程 .
(1)求证:方程有两个不相等的实数根.(2)若 为等腰三角形, ,另外两条边是方程的根,求 的周长.
【答案】(1)见解析
(2) 或
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式,解一元二次方程,等腰三角形的定义,构成三角形的条件:
(1)根据根的判别式证明即可;
(2)先解方程得到 , ,再根据等腰三角形的两条边是方程的解,得到 是方程的解,据此
求出方程的两个根,进而确定 的三边长,结合构成三角形的条件求解即可.
【详解】(1)证明:由题意得, ,
∴方程有两个不相等的实数根;
(2)解: ,
,
解得 , ,
当 时,解得 , ,
此时等腰三角形三边分别为1,3,3,
,
∴此时能构成三角形,
,
∴ 的周长为 ;
当 时,解得 , ,
此时等腰三角形三边分别为3,3,5,
,
∴此时能构成三角形,
,
∴ 的周长为 ;
综上可知, 的周长为 或 .
18.(24-25九年级上·甘肃兰州·阶段练习)如图,四边形 是证明勾股定理时用到的一个图形,a,b,c是
和 的边长,易知 ,这时我们把关于x的形如 的一元二次方程称为“勾
系一元二次方程”.请解决下列问题:(1)试判断方程 是不是“勾系一元二次方程”;
(2)求关于x的“勾系一元二次方程” 的实数根;
(3)若 是“勾系一元二次方程” 的一个根,且四边形 的周长是12,求 面积.
【答案】(1)是
(2)
(3)2
【分析】本题主要考查了勾股定理,完全平方公式的变形求值,一元二次方程的解和一元二次方程根的判别式,
正确读懂题意是解题的关键.
(1)根据题意求解即可;
(2)利用公式法求解即可;
(3)利用根的意义和勾股定理作为相等关系先求得 的值,根据完全平方公式求得 的值,从而可求得面积.
【详解】(1)解:
根据题意得: , ,
∴ ,
∴ ,
∴方程 是“勾系一元二次方程”;
(2)解:根据题意,得 ,
∵ ,
∴∴ ;
(3)解:当 时,有 ,即 ,
∵四边形 的周长是12,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴
∴ ,
∴ .