文档内容
专题 01 一元二次方程
思维导图
【类型覆盖】
类型一、配方法的应用
【解惑】学习了公式法 后,老师向同学们提出了如下问题:
①将多项式 因式分解:
①
②求多项式 的最小值.
②由①,得 ,因为 ,所以 .所以,当 时,
的值最小,且最小值为 .
请你运用上述方法解决下列问题:
(1)将多项式 因式分解;
(2)求多项式 的最小值:【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查利用公式法因式分解、平方的非负性,
(1)利用公式法先把多项式变形成完全平方公式进行因式分解,再利用平方差公式进行因式分解即可求
解;
(2)先利用题目中的方法进行因式分解可得 ,再根据平方的非负性求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解: ,
,
,
∴多项式 的最小值 .
【融会贯通】
1.配方法不仅可以用来解一元二次方程,还可以用来解决一些最值问题.例如:
,所以 的最小值为 ,此时 .(1)尝试: ,因此当 时,代数式 有最小值,
最小值是 ;
,所以当 时,代数式 有最 (填“大”或“小”)
值.
(2)应用:如图,矩形花圃一面靠墙(墙足够长)另外三面所围成的栅栏的总长是 ,栅栏如何围能使花
圃面积最大?最大面积是多少?
【答案】(1) ; ,大;
(2)当 为 米, 为 米时,面积最大为 平方米.
【分析】( ) 根据配方后的结果即可求解; 根据配方后的结果即可求解;
( )设垂直于墙的边长为 ,则平行于墙的边长为 ,列式表示出矩形的面积,再利用配方法
解答即可求解;
本题考查了利用配方法求代数式的最值,掌握配方法是解题的关键.
【详解】(1)解: ∵ ,
∴当 时,代数式 有最小值,最小值为 ,
故答案为: , ;
∵ ,
∴当 时,代数式 有最大值,
故答案为: ,大;
(2)解:设垂直于墙的边长为 ,则平行于墙的边长为 ,
根据题意得, ,
当 时, 有最大值,最大值为 ,
∴围成的矩形花圃垂直于墙的栅栏长 时,能使花圃面积最大,最大面积是 .2.求最值问题有多种方法,既有代数法也有几何法.
例如:若代数式 ,利用配方法求M的最小值: , ,
当 时,代数式M有最小值为2.再比如:正数a,b满足 ,用几何法求 的
最小值.如图, 为线段DC的长度, 为线段CE的长度,当 的值最小时,
D、C、E三点共线,所以最小值为 .
请根据上述材料解决下列问题:
(1)若代数式 ,求M的最小值;
(2)已知正数x,y满足 ,求 的最小值.
【答案】(1)3
(2)
【分析】本题主要考查勾股定理的运用,两点之间线段最短的知识,掌握勾股定理的运算,最短路径的运
用,合理作出图形是解题的关键.
(1)运用配方法解题即可;
(2)运用材料提示,构造图形,运用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解: ,
,当 , 时,M有最小值为3;
(2)如图, 为线段DC的长度, 为线段CE的长度
当 的值最小时,D、C、E三点共线,
所以最小值 .
3.读下列材料:已知实数m,n满足 ,试求 的值.
解:设 ,则原方程变为 ,整理得 , ,
∴ ,∵ ,∴ ,
上面这种方法称为“换元法”,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.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)设 , 满足等式 ,求 的值;
(2)若四个连续正整数的积为 ,求这四个连续正整数.
【答案】(1) ;
(2) , , , .
【分析】( )由已知等式设 ,得出 ,结合 可得答案;
( )根据题意设最小数为 ,列出关系式,进而利用换元法即可求解;
本题考查了解一元二次方程,解题的关键掌握知识点的应用及换元思想.
【详解】(1)设 ,则 ,
∴ ,解得: 或 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
(2)设最小正整数为 ,则 ,
即: ,
设 ,则 ,解得: , ,
∵ 为正整数,
∴ ,解得 , (舍去),
∴这四个连续正整数为 , , , .
类型二、换元法的应用
【解惑】阅读理解
【学习新知】我们已经学习了一元二次方程的多种解法,其基本思路是将二次方程通过“降次”转化为一
次方程求解.按照同样的思路,我们可以将更高次的方程“降次”,转化为二次方程或一次方程进行求解.
①因式分解法求解特殊的三次方程:
将 变形为 ,
.
.
.
.
或 .
原方程有三个根: , , .②换元法求解特殊的四次方程:
设 ,那么 ,于是原方程可变为 ,解得 , ,
当 , 时, ;
当 , 时, ;
原方程有四个根: , , , .
【应用新知】
(1)仿照以上方法,按照要求解方程:
①(因式分解法) ;
②(换元法) ;
【拓展延伸】
(2)已知: ,且 ,请综合运用以上方法,通过“降次”求 的值.
【答案】(1)① , , ;② , ;(2)
【分析】本题考查了解高次方程,理解题意,正确进行计算是解此题的关键.
(1)①仿照题中所给方法,利用因式分解法解方程即可;②仿照题中所给方法,利用换元法解方程即可;
(2)根据题意对所给代数式进行“降次”,再用整体思想即可解决问题.
【详解】(1)①将 变形为 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
.
或 .
解方程 得 .解方程 得 , ,
∴原方程的根为: , , ;
② ,
设 ,则 ,方程变形为 ,
∴ ,
解得: ,
当 , 时,无实根,舍去,
当 , 时,解得 或 ;
∴原方程有两个根: , ;
(2)解: 方程 的解为: ,
由于 ,
∴ ,
,
, ,
,
当 时,
原式.
【融会贯通】
1.阅读下列材料:为解方程 可将方程变形为 然后设 ,则 ,原
方程化为 ①,解①得 .当 时, 无意义,舍去;当 时, ,
解得 原方程的解为 ;
上面这种方法称为“换元法”,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
的问题转化成简单的问题.
(1)利用换元法解方程 时,新字母设为 ,则 ___________,原方程化为
___________,解得 ___________.
(2)求方程 的解.
【答案】(1) , ;
(2)
【分析】本题考查了换元法解方程,正确换元是解题的关键;
(1)根据题意,可设 ,于是原方程变形为 ,利用因式分解法求解即可.
(2)根据 ,转化为方程 , ,解方程即可.
【详解】(1)解:根据题意,可设 ,于是原方程变形为 ,
解得 ,
故答案为: , ; .
(2)解:根据题意,得 ,方程转化为 , ,
故 ,解得 ;
当 时,此时 ,方程无解,
故原方程的解为 .
2.解方程 时,我们可以将 视为一个整体,设 ,则 ,原
方程化为 ,解此方程,得 , ,
当 时, , ,∴ ;
当 时, , ,∴ .
∴原方程的解为 , , , .
以上方法就叫换元法,达到了降次的目的,体现了转化的思想.
运用上述方法解答下列问题:
(1) ;
(2) .
【答案】(1) ,
(2) ,
【分析】本题主要考查了换元法解一元二次方程、因式分解法解一元二次方程、一元二次方程的根的判别
式等知识,利用换元法解一元二次方程是解题关键.
(1)先把要求的式子变形为 ,再进行因式分解,求出符合条件的的值,从而得出的值;
(2)根据已知条件设求出 的值,即可获得答案.
【详解】(1)解: ,设 ,则原方程化为 ,
∴ ,
∴ 或 (舍去),
即 ,
∴ , ;
(2)解: ,
设 ,则原方程化为 ,
∴ ,
∴ 或 ,
当 时,可有 ,解得 , ,
当 时,可有 ,
∵ ,
∴该方程无解,
∴原方程的解为 , .
3.阅读材料:
材料1:一元二次方程 ( , )的两根 , 有如下的关系(韦达定理):
,
材料2:有些数学问题虽然表面与一元二次方程无关,但是我们能够通过构造一元二次方程,并利用一元
二次方程的有关知识将其解决.下面介绍两种基本构造方法:
方法1:利用根的定义构造.例如,如果实数 、 满足 、 ,且 ,则可将 、
看作是方程 的两个不相等的实数根.
方法2:利用韦达定理逆向构造.例如,如果实数 、 满足 、 ,则可以将 、 看作是方程的两实数根.
根据上述材料解决下面问题:
(1)已知实数 、 满足 、 ,求 的值.
(2)已知实数 、 、 满足 、 ,且 ,求 的最大值.
【答案】(1) 或 2;
(2)1;
【分析】(1)当 时, 、 是方程 的两根,利用根与系数的关系可求得 和
的值, 然后利用整体代入的方法计算原式的值;当 时,易得原式 ;
(2)将 、 看作是方程 的两实数根,利用判别式的意义得到
,所以 ,解得 ,从而得到 的最大值;
【详解】(1)解:当 时,
∵实数 、 满足 , ,
∴ 、 可看作方程 的两根,
原式 ,
当 , 则原式 ;
综上所述,原式的值为 或 2 ;
(2)∵ ,
∴将 、 看作是方程 得两实数根;而
即
c的最大值为1.
【点睛】本题考查了根与系数的关系:若 是一元二次方程 的两根时,
,也考查了判别式的意义
类型三、根与系数关系的对称式
【解惑】如果方程x2+px+q=0的两个根是x 、x ,那么x +x =-p,x ·x =q.请根据以上结论,解决下列
1 2 1 2 1 2
问题:
(1)已知关于x的方程x2+mx+n=0 (n≠0),求出一个一元二次方程,使它的两根分别是已知方程两根的
倒数;
(2)已知a、b满足a2-15a-5=0,b2-15b-5=0,求 的值;
(3)已知a、b、c均为实数,且a+b+c=0,abc=16,求正数c的最小值.
【答案】(1)nx2+mx+1=0;(2)-47或2;(3)c的最小值为4.
【分析】(1) 设x2+mx+n=0 (n≠0)的两根为x、x,根据根与系数的关系可得x+x=-m,x·x=n,将以
1 2 1 2 1 2
上两式变形可得 和 ,即可求出答案.(2)根据a、b满足a2-15a-5=0,b2-15b-5=0,得出
a,b是x2-15x-5=0的解,求出a+b和ab的值,即可求结果;(3)根据a+b+c=0,abc=16,得出a+b=-c,
ab= ,a、b是方程x2+cx+ =0的解,再根据c2-4× ≥0,即可求出c的最小值.
【详解】解:(1)设x2+mx+n=0 (n≠0)的两根为x 、x .∴x +x =-m,x ·x =n
1 2 1 2 1 2
∴ = =- , =∴所求一元二次方程为x2+ x+ =0,即nx2+mx+1=0;
(2)①当a≠b时,由题意知a、b是一元二次方程x2-15x-5=0的两根,
∴a+b=15,ab=-5
∴ + = = = =-47
②当a=b时, + =1+1=2
综上, + =-47或2;
(3)∵a+b+c=0,abc=16,∴a+b=-c,ab=
∴a、b是方程x2+cx+ =0的两根,
∴Δ=c2- ≥0
∵c>0,∴c3≥64,∴c≥4,
∴c的最小值为4.
【点睛】本题考查了根与系数的关系,将根与系数的关系与代数式变形相结合解题是一种经常使用的解题
方法.本题的运算过程有点复杂,难度也较大,灵活运用根与系数的关系是解答本题的关键.
【融会贯通】
1.阅读材料:
材料1:若关于x的一元二次方程 的两个根为 ,则 , .
材料2:已知一元二次方程 的两个实数根分别为m,n,求 的值.
解:∵一元二次方程 的两个实数根分别为m,n,
∴ , ,则
根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题:
(1)材料理解:一元二次方程 的两个根为 ,则 ___________;(2)类比应用:已知一元二次方程 的两根分别为m、n,求 的值.
(3)思维拓展:已知实数s、t满足 , ,且 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查一元二次方程根与系数关系,以及利用根与系数关系求代数式的值,根据代数式的结构
特征恒等变形为已知代数式的形式是解决问题的关键.
(1)根据材料1中,一元二次方程根与系数关系即可得到 , ,然后代入求解即可得到
答案;
(2)根据材料1及材料2,由一元二次方程根与系数关系,得到 , ,将 化为
,将 , 代入求值即可得到答案;
(3)根据题意,确定 与 看作是方程 的两个实数根,由一元二次方程根与系数关系,得到
, ,先求出 的值,再由 变形得到 ,将 , 代入求
值即可得到答案.
【详解】(1)解: 一元二次方程 的两个根为 ,
, ,
∴ ,
故答案为: ;
(2)解: 一元二次方程 的两根分别为 、 ,, ,
,
,
,
,
;
(3)解: 实数 、 满足 , ,
与 看作是方程 的两个实数根,
, ,
,
,
,
,
,
,
,
,.
2.阅读材料,根据上述材料解决以下问题:
材料1:若一元二次方程 的两个根为 ,则 , .
材料2:已知实数m,n满足 , ,且 ,则m,n是方程 两个不相
等的实数根.
(1)材料理解:一元二次方程 两个根为 ,则 ______, ______.
(2)应用探究:已知实数m,n满足 , ,且 ,求 的值.
【答案】(1) ,
(2)
【分析】本题考查的是一元二次方程根与系数的关系,熟记根与系数的关系,并灵活应用是解本题的关键.
(1)直接根据根与系数的关系可得答案;
(2)由题意可得m,n是 的两个根,则 , ,再把 分解因式,再
代入求值即可;
【详解】(1)解:∵一元二次方程 两个根为 ,
则 , .
(2)解:∵实数m,n满足 , ,且 ,
∴m,n是方程 两个不相等的实数根.
∴ , ,
∴ ;
3.【观察思考】【规律发现】
第1个图案中有“★”的个数为: (个);
第2个图案中有“★”的个数为: (个);
第3个图案中有“★”的个数为: (个);
第4个图案中有“★”的个数为: (个);
第5个图案中有“★”的个数为 个;(填最简结果)
第 个图案中有“★”的个数为 个.(用含 的式子填空)
【规律应用】第 个图案中有“★”有227个,求 的值.
【答案】规律发现:38, ;规律应用:14
【分析】本题考查了图形类规律,解一元二次方程.
规律发现:根据前几个图案的规律,可得规律:每个式子的第一个数为 ;底个个数字为 ,第三个
式数字为2,即第 个图案中有“★”的个数为 个.据此即可求解.
规律应用:根据规律,列出一元二次方程,解方程即可求解.
【详解】解:规律发现: 第1个图案中有“★”的个数为: (个);
第2个图案中有“★”的个数为: (个);
第3个图案中有“★”的个数为: (个);
第4个图案中有“★”的个数为: (个);
;
第5个图案中有“★”的个数为 (个);,
第 个图案中有“★”的个数为 个.规律应用:根据题意: ,即 ,
,即 ,
(负值舍去).
类型四、一元二次方程中的规律
【解惑】将一些半径相同的小圆按如图所示的规律摆放,请仔细观察.
(1)第n个图有 个小圆;(用含n的代数式表示)
(2)是否存在某个图,其小圆的个数恰好为 个?如果存在,指出是第几个图;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)第 个图中小圆的个数恰好为 个
【分析】本题考查了图形规律的探究和一元二次方程的解法.(1)第1个图形中小圆的个数为 ;
第2个图形中小圆的个数为 ;第3个图形中小圆的个数为 ;…;则知第 个图形中
小圆的个数为 .(2)假设存在第 个图的小圆个数为 ,列方程为 ,再解方程
即可.
【详解】(1)解:由题意可知第1个图形有小圆 个;
第2个图形有小圆 个;
第3个图形有小圆 个;
第4个图形有小圆 个;
第 个图形有小圆 个,
故答案为: .
(2)解:设第 个图中小圆的个数恰好为 个,根据题意得, (不符题意,舍去)
答:第 个图中小圆的个数恰好为 个.
【融会贯通】
1.下图被称为“杨辉三角”或“贾宪三角”,其规律是:从第3行起,每行两端的数都是“1”,其余各数
都等于该数“两肩”上的数之和.图中两平行线之间的一列数:1,3,6,10,15,……,我们把第1个数
记为 ,第2个数记为 ,第3个数记为 .,第 个数记为 .
(1)根据这列数的规律, ______, ______;
(2)这列数中有66这个数吗?如果有,求 ;如果没有,请说明理由.
【答案】(1) ;
(2)有66这个数,是第11个数.
【分析】本题主要考查找规律和解一元二次方程:
(1)根据题目中的数据,可以写出前几项,从而可以数字的变化特点,然后即可得到 的值;
(2)当 时,得一元二次方程,求解方程即可.
【详解】(1)解:由题意可得, ,
,
,,
,
…,
∴ ,
∴当 时, ,
故答案为:36; .
(2)解:当 时,即: ,
整理得,
解得, (舍去)
所以,这列数中有66这个数,此时 .
2.【阅读材料】
一般地,我们把按一定顺序排列的一列数称为数列.如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差
等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,它通常用字母d表示,我
们可以用公式 来计算等差数列的和,公式中的n表示数的个数,a表示第一个数的值.
例如:3,5,7,9,11,13,15,17,19,21.
就是一个等差数列,公差 , , ,
所以 .
用上面的知识解决下列问题
【完成任务】
(1)等差数列:1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,43.则 _____, _____,
_____;
【能力提升】(2)有一等差数列的和为450,用式子表示为: ,求这个数列中数的
个数n;
【延伸拓展】
(3)某县决定对坡荒地进行退耕还林.从2011年起在坡荒地上植树造林,以后每年植树后坡荒地的实际
面积按一定规律减少,下表为2011、2012、2013、2014四年的坡荒地面积的统计数据.问到哪一年,可
以将全县所有坡荒地全部种上树木.
2011年 2012年 2013年 2014年
植树后坡荒地的实际面积(公顷) 25200 24000 22400 20400
【答案】(1)1,3,330;(2) ;(3)到2020年可以将全县所有的坡荒地全部种上树木
【分析】本题考查了一元二次方程的应用,解一元二次方程,以及计算等差数列的和公式,解题的关键是
熟练掌握题意,正确找出等量关系,列出方程进行解题.
(1)根据题意,找出a、d、n,再由公式 来计算等差数列的和,即可得到答案;
(2)根据题意,找出a、d、并设出n,再由公式 来列方程求解即可得到答案;
(3)根据题意,设再过x年可以将全县所有的坡荒地全部种上树木.列出方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:(1)由题意,得:第一个数字是1,公差为3,共用15个数字,
即 , , ,,
∵ ,
∴ ,
故答案为:1;3;330;
(2)由题意,得:第一个数字是2,公差为4,
即 , ,
设共用n个数字,
∵ ,
∴ ;解得: ,即 ;
(2)解:由表可知,第一年种了: (公顷),
第二年种了: (公顷),
第三年种了: (公顷),
∴公差为 (公顷),
设再过x年可以将全县所有的坡荒地全部种上树木.根据题意,得
,
整理得: ,
∴ 或 (负值舍去).
∴完成年份为: ;
答:到 年,可以将全县所有的坡荒地全部种上树木.
3.定义:在直角梯形中,如果有两条邻边相等,那么称这个梯形为邻等梯形,相等两邻边的夹角称为邻
等角.
(1)如图 ,在梯形 中, , ,对角线 平分 .请判断梯形 是否为
邻等梯形并说明相应理由.
(2)如图2,在 的方格纸中, , , 三点均在格点上,若四边形 是邻等梯形,请在答题卷的
网格图中画出三个不同的格点 ,并用 标明.
(3)如图 ,四边形 是邻等梯形, , 为邻等角,连结 ,过点 作
,交 的延长线于点 若 , ,求四边形 的周长.
【答案】(1)梯形 为邻等梯形,理由见解析;
(2)见解析;(3) .
【分析】(1)先证明 , ,再证明 ,即可得到结论;
(2)根据新定义分两种情况进行讨论即可;① ,结合图形再确定满足 或
的格点 ;② ,结合图形再确定满足 的格点 ;
(3)如图,过 作 于 ,可得四边形 是矩形, , ,证明四边形
为平行四边形,可得 , ,设 ,而 , ,
,由新定义可得 ,由勾股定理可得: ,再解方
程可得答案.
【详解】(1)解:∵ ,
∴ , ,
∵对角线 平分 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 为邻等四边形.
(2)解: , , 即为所求;
(3)解:如图,过 作 于 ,∵ ,
∴四边形 是矩形,
∴ , ,
∵ ,
∴四边形 为平行四边形,
∴ , ,
设 ,而 ,
∴ , ,
由新定义可得 ,
由勾股定理可得: ,
整理得: ,
解得: , (不符合题意舍去),
∴ ,
∴四边形 的周长为 .
【点睛】本题考查的是新定义的含义,平行线的性质,等腰三角形的判定,平行四边形的判定与性质,矩
形的判定与性质,勾股定理的应用,一元二次方程的解法,理解题意,作出合适的辅助线是解本题的关键.
类型五、一元二次方程中的新定义
【解惑】定义:已知 , 是关于x的一元二次方程 的两个实数根,若 ,且
,则称这个方程为“限根方程”.如:一元二次方程 的两根为 , ,因为 , ,所以一元二次方程 为“限根方程”.
请阅读以上材料,回答下列问题:
(1)判断一元二次方程 是否为“限根方程”,并说明理由;
(2)若关于x的一元二次方程 是“限根方程”,且方程的两根 、 满足
,求k的值.
【答案】(1)此方程为“限根方程”,理由见解析
(2)2
【分析】本题考查解一元二次方程,一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程根的判别式.
(1)解该一元二次方程,得出 , ,再根据“限根方程”的定义判断即可;
(2)由一元二次方程根与系数的关系可得出 , ,代入 ,即可求
出 , ,再结合“限根方程”的定义分类讨论舍去不合题意的值即可.
【详解】(1)解:此方程为“限根方程”,理由如下:
,
解得: , ,
∵ ,
∴方程为“限根方程”;
(2)由根与系数的关系,得 , ,
∵ ,
∴ ,
∴ 或 ;当 时, , ,
∴ ,
∴ 符合题意;
当 时, ,
∴ ,
∴ (不符合题意,舍去),
∴k的值为2.
【融会贯通】
1.【阅读理解】
【定义】如果关于 的方程 ( 是常数)与 (
是常数),其中方程中的二次项系数、一次项系数、常数项分别满足 ,
,则这两个方程互为“对称方程”.
【举例】求方程 的“对称方程”,这样思考:由方程 可知, ,
,根据 ,求出 就能确定这个方程的“对称方程”.
请用以上方法解决下面问题:
(1)写出方程 的“对称方程”是______;
(2)若关于 的方程 与 互为“对称方程”,求 的值.
【答案】(1)
(2)1
【分析】本题考查了一元二次方程的一般形式、求代数式的值、“对称方程”的定义,解题的关键是掌握一元二次方程的一般形式以及理解“对称方程”的定义.
(1)根据“对称方程”的定义解答即可;
(2)根据“对称方程”的定义可得 ,求出 的值,代入计算即可.
【详解】(1)解: , ,
方程 的“对称方程”是 ,
故答案为: ;
(2)解:由 ,移项可得: ,
方程 与 为对称方程,
,
解得: ,
.
2.定义:若关于x的一元二次方程 中的常数项是该方程的一个根,则该一元二次方
程就叫做常数根一元二次方程.
(1)已知关于x的方程 是常数根一元二次方程,则c的值为_____________;
(2)如果关于x的方程 是常数根一元二次方程,则m的值;
(3)若关于x的常数根一元二次方程 中不含零根,求证:关于y的方程
是常数根一元二次方程.
【答案】(1)0或
(2) 或
(3)见解析
【分析】本题考查了一元二次方程的解,解一元二次方程以及新定义,解题的关键是利用常数根一元二次
方程的定义,得出关于c或m的方程.(1)根据常数根一元二次方程的定义,把 代入方程,解关于c的方程即可;
(2)根据常数根一元二次方程的定义,把 代入方程,解关于m的方程即可;
(3)根据常数根一元二次方程的定义,把 代入方程,得到 ,因此 是关于y的方程
的一个根,从而得证结论.
【详解】(1)解:∵关于x的方程 是常数根一元二次方程,
∴方程的一个根为 ,
代入方程得, ,
解得 或 ;
故答案为:0或
(2)解:∵关于x的方程 是常数根一元二次方程,
∴方程的一个根为 ,
代入方程得, ,
整理得, ,
解得 或 .
(3)解:∵关于x的常数根一元二次方程 中不含零根,
∴方程的一个根为 ,且 ,
代入方程,得 ,即 ,
∵ ,
∴ ,
∴把 代入方程 ,得左边 右边,
∴ 是关于y的方程 的一个根,
∴关于y的方程 是常数根一元二次方程.
3.如图,在 中, , ,点 从点 开始沿边 向终点 以 的速度移动,与此同时,点 从点 开始沿边 向终点 以 的速度移动.如果 , 分别从 , 同时出发,当
点 运动到点 时,两点停止运动.设运动时间为 .
(1)填空: _____ , _____ ;(用含t的代数式表示)
(2)当t为何值时, 的长度等于 ?
(3)是否存在t的值,使得四边形 的面积等于 ?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明
理由.
【答案】(1) ,
(2) , ;
(3)当 时,四边形 的面积等于 .
【分析】本题考查了行程问题的运用,一元二次方程的解法,勾股定理的运用,三角形面积公式的运用,
再解答时要注意所求的解使实际问题有意义.
(1)根据路程 速度 时间就可以表示出 , .再用 就可以求出 的值;
(2)在 中由(1)结论根据勾股定理就可以求出其值;
(3)利用(1)的结论,根据三角形的面积公式建立方程就可以求出 的值.
【详解】(1)解:由题意,得 , .
故答案为: , ;
(2)解:在 中,由勾股定理,得 ,
解得: , ;(3)解:由题意,得 ,
解得: , (不符合题意,舍去),
当 时, 的面积等于 .
四边形 的面积 .
答:当 时,四边形 的面积等于 .
类型六、一元二次方程应用——几何动点
【解惑】如图, 、 、 、 为矩形的 个顶点, , ,动点 从点 出发,沿
方向运动,动点 同时从点 出发,沿 方向运动,如果点 、 的运动速度均为 ,经过多长时间
、 两点之间的距离是 ?
【答案】 秒或 秒
【分析】可设运动 秒时,它们相距 ,根据题意表示出 , 的长,再根据勾股定理列出方程求
解即可.
本题主要考查了勾股定理与一元二次方程,根据勾股定理列出关于 的方程及正确求得方程的解是解决本
题的关键.
【详解】解:设运动 秒时,它们相距 ,则 , ,依题意有
,
解得 , .
故运动 秒或 秒时,它们相距 .
【融会贯通】
1.如图,在四边形 中, , , , , ,点P从点A出
发沿边 以 的速度向点B移动;同时,点Q从点C出发沿边 以 的速度向点D移动,当一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为 .
(1) , (用含x的代数式表示);
(2)当P、Q两点间的距离是 时,求x的值;
(3)填空:①当 时,四边形 是菱形;
②当 时,四边形 是矩形.
【答案】(1) ,x
(2)1
(3)①2;②
【分析】( )根据题意即可求解;
( )过点 作 于 ,过点 作 的延长线于 ,可得四边形 和四边形 是矩
形,得 , , ,可得 ,利用勾股定理得
,在 中,由勾股定理得 ,解方程得 或 ,又根据
,得 ,即可求解;
( ) 由菱形的性质得 ,即 ,解方程即可求解;
由矩形的性质得 ,即 ,解方程即可求解.
【详解】(1)解:由题意可得, , ,
∴ ,故答案为: , ;
(2)解:过点 作 于 ,过点 作 的延长线于 ,则 ,
∵ , ,
∴ ,
∴ , ,
∴四边形 和四边形 是矩形,
∴ , , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
解得 或 ,
∵ ,
∴ ,
∴ 不合,舍去,
∴ ;(3)解: 要使四边形 是菱形,则 ,
即 ,
∴ ,
故答案为: ;
要使四边形 是矩形,则 ,
即 ,
∴
故答案为: ,.
【点睛】本题考查了一元一次方程的几何应用,矩形的判定和性质,平行线的性质,解一元二次方程,勾
股定理,不等式组的应用,菱形的性质,掌握矩形和菱形的性质是解题的关键.
2.如图所示, 中, .
(1)点P从点A开始沿 边向B以 的速度移动,点Q从B点开始沿 边向点C以 的速度移动,
如果P,Q分别从A,B同时出发,经过几秒,点P和点Q间的距离是 ?
(2)点P从点A开始沿 边向B以 的速度移动,点Q从B点开始沿 边向点C以 的速度移动.
如果P,Q分别从A,B同时出发,线段 能否将 分成面积相等的两部分?若能,求出运动时间;
若不能说明理由;
(3)若P点沿射线 方向从A点出发以 的速度移动,点Q沿射线 方向从C点出发以 的速度
移动,P,Q同时出发,问几秒后, 的面积为 ?
【答案】(1)2.4秒
(2)不能,理由见解析
(3)经过 秒或5秒或 秒后, 的面积为【分析】(1)设经过x秒,点P和点Q间的距离是 ,列出方程求解即可;
(2)设经过y秒,线段 能将 分成面积相等的两部分,根据面积之间的等量关系和判别式即可求
解;
(3)分三种情况:①点P在线段 上,点Q在线段 上 ;②点P在线段 上,点Q在射
线 上 ;③点P在射线 上,点Q在射线 上 ;进行讨论即可求解.
【详解】(1)解:设经过x秒,点P和点Q间的距离是 ,依题意有
,
解得: ,
经检验, 符合题意.
故经过2.4秒点P和点Q间的距离是 ;
(2)解:设经过y秒,线段 能将 分成面积相等的两部分,依题意有
的面积 ,
,
即 ,
∵ ,
∴此方程无实数根,
∴线段 不能将 分成面积相等的两部分;
(3)解:①设经过m秒,点P在线段 上,点Q在线段 上 ,
依题意有
,
即 ,
解得 , ,经检验, 不符合题意,舍去,
∴ ;
②设经过n秒,点P在线段 上,点Q在射线 上 ;依题意有
,
即 ,
解得 ,
经检验, 符合题意.
③设经过k秒,点P在射线 上,点Q在射线 上 ,
依题意有
,
即 ,
解得 , ,
经检验, 不符合题意,舍去,
∴ ;
综上所述,经过 )秒或5秒或 秒后, 的面积为 .
【点睛】本题主要考查了一元二次方程的应用,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找
出合适的等量关系,列出方程,再求解.注意分类思想的运用.
3.阅读理解:
材料1:对于一个关于x的二次三项式 (a≠0),除了可以利用配方法求该多项式的取值范围外,
爱思考的小川同学还想到了其他的方法:比如先令 (a≠0),然后移项可得:
,再利用一元二次方程根的判别式来确定y的取值范围,请仔细阅读下面的例子:例:求 的取值范围;
解:令
∴
∴Δ=4﹣4×(5﹣y)≥0
∴y≥4
∴ .
材料2:在学习完一元二次方程的解法后,爱思考的小川同学又想到仿造一元二次方程的解法来解决一元
二次不等式的解集问题,他的具体做法如下:
若关于x的一元二次方程 (a>0)有两个不相等的实数根
则关于x的一元二次不等式 (a>0)的解集为: 或
则关于x的一元二次不等式 (a>0)的解集为:
请根据上述材料,解答下列问题:
(1)若关于x的二次三项式 (a为常数)的最小值为﹣6,求a的值;
(2)求出代数式 的取值范围;
【答案】(1)a=6或a=﹣6
(2) 或 ≥﹣2
【分析】(1)仿照例题,设 ,变形为 ,根据 ,列出不等式,根据
最小值为﹣6,即可求解;
(2)仿照例题,设y= ,变形为 ,根据 ,得 ,
解法方程 ,得 ,根据材料二即可求解.【详解】(1)解:设 ,变形为 ,
∵ ,
∴ 可得 ,
而由已知y≥﹣6,
故3﹣ =﹣6,
∴a=6或a=﹣6.
(2)设y= ,变形为 ,
∵ ,
∴ ,化简得 ,
解得: ,
∴根据材料二, ,
∴y 或y≥﹣2.
【点睛】本题考查了利用一元二次方程根的判别式来确定代数式的取值范围,仿造一元二次方程的解法来
解决一元二次不等式的解集问题,掌握一元二次方程根的判别式与解一元二次方程是解题的关键.
类型七、阅读理解
【解惑】阅读理解:对于 这类特殊的代数式可以按下面的方法分解因式.理解运用:如果 ,那么 ,
即有 或 ,
因此,方程 和 的所有解就是方程 的解.
解决问题:解方程 .
【答案】 或
【分析】利用因式分解把原方程化为 ,从而得到 或 ,再分别求
出两个方程,即可求解.
【详解】解: ,
,
,
,
则 ,即 ,
或 ,
解得 或
【点睛】本题考查了解一元二次方程:理解阅读材料,把原方程转化成二次方程或一次方程是解题的关键.
【融会贯通】
1.阅读理解:回顾我们学过的各类方程的解法,不难发现:各类方程的解法虽各不相同,但是它们的一
个共同的基本数学思想——转化,即化未知为已知.
用转化的数学思想,我们可以解一些新的方程.例如:一元三次方程 ,可以通过因式分解把
它转化为 ,解一元一次方程 和一元二次方程 ,可得 , , ;
操作尝试:解一元三次方程 .【答案】 , ,
【分析】先通过因式分解把方程化为两个二次方程,然后再利用公式法求解二次方程.
【详解】解: ,
∴ .
∴ 或 .
当 时, ;
当 时, .
∴ , .
【点睛】本题考查了一元二次方程、高次方程的解法,看懂题例掌握一元二次方程的解法是解决本题的关
键.
2.阅读理解:
转化思想是常用的数学思想之一.在研究新问题或复杂问题时,常常把问题转化为熟悉的或比较简单的问
题来解决.如解一元二次方程是转化成一元一次方程来解决的;解分式方程是转化为整式方程来解决的.
由于“去分母”可能产生增根,所以解分式方程必须检验.
利用转化思想,我们还可以解一些新的方程,如无理方程(根号下含有未知数的方程).解无理方程关键
是要去掉根号,可以将方程适当变形后两边同时平方,将其转化为整式方程.由于“去根号”可能产生增
根,所以解无理方程也必须检验.
例如:解方程
解:两边平方得:
解得: ,
经检验, 是原方程的根,
代入原方程中不合理,是原方程的增根.
∴原方程的根是 .
解决问题:(1)填空:已知关于x的方程 有一个根是 ,那么a的值为 ;
(2)求满足 的x的值;
(3)代数式 的值能否等于8 ? 若能,求出 的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)2;(2)3;(3)不能,理由见解析
【分析】(1)根据方程解的定义把x=1代入方程,解关于a的无理方程即可;
(2)类比提供的例题解方程,并检验即可求解;
(3)将原方程变形为 ,两边平方,整理,再平方,得到此方程无解,得出结论即
可.
【详解】解:(1)把x=1代入方程 得 ,
两边平方得 3-a=1,
解得a=2,
经检验,a=2是方程 的解,
故答案为:a=2;
(2)
两边平方得:
解得: ,
经检验,x=-2代入原方程中不合理,是原方程的增根,x=3是原方程的根
2 1
∴原方程的根是x=3;
(3)不能.
,
原方程变形得 ,
两边平方得
整理得 ,两边平方得 ,
此方程无解,
∴代数式 的值不等于8.
【点睛】本题考查了学生的学习能力,能理解文本和提供的例题并结合所学知识灵活运用是解题的关键.
3.如图, 分别是 轴上关于 轴对称的点,点 坐标 ,连接 , , .
(1)如图1,求 点坐标.
(2)如图2,点 是线段 上一点(点 不与点 、点 重合),设点 的横坐标为 , 的面积为 ,
求 与 之间的函数关系式.(不要求写出自变量 的取值范围)
(3)如图3,在(2)的条件下,直线 经过点 ,点 在线段 上,点 在直线 上,连接 ,
过点 作 轴垂线 ,连接 ,当四边形 和四边形 均为矩形时,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据 ,求出 ,结合点 在 轴负半轴,即可得出答案;
(2)由题意得出 ,从而得出 ,待定系数法求出直线直线 的解析式为
,从而得出 ,再根据 计算即可得出答案;
(3)由四边形 为矩形,得出 , ,待定系数法求出直线 的解析式为:,设 , ,由四边形 是矩形,求出 , ,
得到 ,再利用勾股定理求出 的值即可得解.
【详解】(1)解:由题意得: ,
∵点 坐标 ,
∴ ,
解得: ,
∵点 在 轴负半轴,
∴ 点坐标为 ;
(2)解:∵ 分别是 轴上关于 轴对称的点,
∴ ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,
将 , 代入直线 解析式为 ,
解得: ,
∴直线 的解析式为 ,
∵点 是线段 上一点,设点 的横坐标为 ,
∴ ,
∴ ;
(3)解:∵四边形 为矩形,
∴ , ,设直线 的解析式为: ,
将 代入解析式得: ,
解得: ,
∴直线 的解析式为: ,
∵过点 作 轴垂线 ,
∴点 的纵坐标为 ,
设 , ,
∵四边形 是矩形,
∴ ,
解得: , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
解得: 或 ,
∵点 不与点 、点 重合,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题考查了坐标与图形、一次函数的应用、矩形的性质、勾股定理、三角形面积公式等知识点,
熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.类型八、一元二次方程与图形几何结合
【解惑】在如图所示的平面直角坐标系中,正方形 边长为 ,点 的坐标为 .
(1)如图1,动点 在 边上,将 沿直线 折叠,点 落在点 处,连接 并延长,交 于点
.
①当 时,点 的坐标是 ;
②若点 是线段 的中点,求此时点 与点 的坐标;
(2)如图2,动点 , 分别在边 , 上,将四边形 沿直线 折叠,使点 的对应点 始终
落在边 上(点 不与点 , 重合),点 落在点 处, 交 于点 .设 ,四边形
的面积为 ,直接写出 与 的关系式.
【答案】(1)① ; 点D的坐标为 ,点 的坐标为
(2)
【分析】(1)①由折叠的性质可得 ,结合 可得 ;②连接 ,先证
,推出 ,设点 的坐标为 ,用勾股定理解 可得点
的坐标,利用待定系数法求出直线 的解析式,设出点 的坐标,结合 ,利用两点间距离
公式列方程,即可求解;
(2)连接 , , ,设 ,用勾股定理解 求出 与 的关系,进而用含 的
代数式表示出 ;设 ,用勾股定理解 , ,用含 , 的式子分别表示出 ,,由折叠可知 垂直平分 ,推出 ,进而可得 与 的关系,用含 的代数式表示出
,最后根据 即可求解.
【详解】(1)解:① 正方形 边长为 ,点 的坐标为 ,
,
由折叠的性质可得 ,
又 ,
,
,
点 的坐标是 ,
故答案为: ;
如图,连接 ,
点 是线段 的中点,
,
由折叠的性质可得 , ,
又 ,
,
在 和 中, ,
,
,设点 的坐标为 ,则 ,
,
,
在 中, ,
,
解得 ,
点 的坐标为 ,
设直线 的解析式为 ,
将 和 代入,得 ,
解得 ,
直线 的解析式为 ,
设点 的坐标为 ,
, ,
,
解得 或 (舍去),
点 的坐标为 ;
(2)解:如图,连接 , , ,设 ,则 .
设 ,则 ,
在 中, ,
,
解得 ,
;
设 ,则 ,
在 中, ,
在 中, ,
由折叠可知 垂直平分 ,
,
,即 ,
解得 ,
;
,
即 .
【点睛】本题考查坐标与图形,正方形折叠问题,垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,求一次
函数解析式,勾股定理等,第二问有一定难度,根据折叠得出 垂直平分 ,进而得出 是解题的关键.
【融会贯通】
1.已知,点P是边长为4的正方形 对角线 上的一动点, 于E, 于F,连结
、 、 、 ,记 、 、 的面积分别为 、 、 ,令 , .
(1)求证: ;
(2)若 , 则 的值是______.
(3)①求 (用x的代数式表示)
②若 ,求x的值
③是否存在实数k,使 的值与P点在 上的位置无关.若存在,请求出k的值;若不存在,请
说明理由;
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)① ;② , ,③
【分析】(1)如图,连接 ,证明 ,可得 ,证明四边形 为矩形,可得
,从而可得结论;
(2)证明四边形 是矩形,可得 , , , ,可得
, , ,再结合三角形的面积公式可得答案;
(3)①证明四边形 是矩形,得到 , ,继而得到 ,,根据等边对等角得到 , ,再根据三角形的面积即可得解;②
利用①的结论建立方程求解即可;③求出 ,再进一步即可得解
【详解】(1)证明:如图,连接 ,
∵四边形 是正方形,
∴ , , ,
而 ,
∴ ,
∴ ,
∵ 于E, 于F,
∴四边形 为矩形,
∴ ,
∴ ;
(2)解:∵点 是边长为 的正方形 的对角线 上的一点,且 , , ,
, ,
∴ , ,
∴四边形 是矩形,
∴ , , , ,
∴ , , ,
∴ ;
(3)解:①∵点 是边长为 的正方形 的对角线 上的一点,且 , , ,
, , ,
∴ , ,
∴四边形 是矩形,
∴ , , , ,∴ , ,
∵ , , 的面积分别为 , , ,
∴ , ,
在 中, ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
②∵ ,
∴ ,
∴ ,
解得: , ;
③∵四边形 是矩形, , ,
∴ ,
∴
,
∵ 的值与 点在 上的位置无关,即与 值无关,
∴ ,
解得: ,∴当 时, 的值为 ,与 点在 上的位置无关
【点睛】本题考查正方形的性质,矩形的判定和性质,等角对等边,一元二次方程的解法等知识点.掌握
矩形的判定和性质,熟练的利用方程思想是解题的关键.
2.在平面直角坐标系中,四边形 为矩形, , ,且 .点 从 点
出发沿 运动,点 从 点出发沿 运动,点 从 点出发沿 运动.
(1)如图1,将 沿 折叠,点 恰好落在点 处,则 点的坐标为 , 点的坐标为 ;
(2)如图2,若 , 两点以相同的速度同时出发运动,使 ,求 的值;
(3)如图3,已知点 为 的中点,若 , 两点以相同的速度同时出发运动,连接 ,作 于
,直接写出 的最大值.
【答案】(1) ,
(2)
(3)
【分析】(1)根据二次根式的非负性以及平方的非负性,即可得 , ,
,由题意得: , .在 中, , , ,
即可得 , ,即 ,设 ,则 ,
利用勾股定理得 ,即可得 ,即可求解;
(2)延长 交 轴于点 ,延长 交 轴于点 ,过点 作 ,使 ,连接 , ,证明 得出 ,进而证明 , ,得出 ,
, ,设 ,则 ,根据勾股定理得出一元二次
方程,解方程得出 ,进而即可求解.
(3)连接 ,交 于点 ,连接 , ,取 的中点 ,连接 , ,证明
,可得 ,即点 为矩形 的中心,勾股定理求得 ,进而根据
当点 , , 三点在一条直线上时, 取得最大值 ,即可求解.
【详解】(1)解: ,
又 , ,
, ,
, ;
, ,.
, .
四边形 为矩形,
, .
将 沿 折叠,点 恰好落在点 处,
, ,
,
;
,
设 ,则 ,
,
,
..
.
故答案为: , ;
(2)延长 交 轴于点 ,延长 交 轴于点 ,过点 作 ,使 ,连接 , ,
如图,
, ,
.
在 和 中,
,
,
.
,
.
, 两点以相同的速度同时出发运动,
,
为等腰直角三角形,
,
,
和 为等腰直角三角形,
, , ,
, , 为等腰直角三角形,.
在 和 中,
,
,
, ,
, ,
.
,
,
设 ,则 ,
,
,
.
负数不合题意,舍去 ,
,
.
(3)连接 ,交 于点 ,连接 , ,取 的中点 ,连接 , ,如图,
, 两点以相同的速度同时出发运动,
.,
.
在 和 中,
,
,
,
即点 为矩形 的中心,
点 为 的中点, 为 的中点,
.
, 为 的中点,
.
,
当点 , , 三点在一条直线上时, 取得最大值 ,
的最大值为 .
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,三角形的中位线的性质,直
角三角形中斜边的中线等于斜边的一半,等腰三角形的判定与性质,解一元二次方程,构造合理的辅助线,
掌握矩形的性质,是解答本题的关键.
3.若关于 的一元二次方程 的根均为整数,则称方程为“快乐方程”.通过计算发
现,任何一个“快乐方程”的判别式 一定为完全平方数.现规定 为该“快乐方程”的“快乐数”.例如“快乐方程” ,的两根均为整数,其“快乐数”
,若有另一个“快乐方程” 的“快乐数”
,且满足 ,则称 与 互为“开心数”.
(1)“快乐方程” 的“快乐数”为________;
(2)若关于 的一元二次方程 ( 为整数,且 )是“快乐方程”,求
的值,并求该方程的“快乐数”;
(3)若关于 的一元二次方程 与 ( 、 均为整数)都是“快乐方程”,
且其“快乐数”互为“开心数”,求 的值.
【答案】(1)
(2) ,
(3)n的值为0或3或
【分析】本题考查一元二次方程根的判别式以及“快乐方程”的定义,读懂题目中“快乐方程”, “快
乐数”的定义是解题的关键.
(1)根据“快乐数”的定义即可求出“快乐方程” 的“快乐数”;
(2)先计算 ,根据“快乐方程”的定义,得到 为完全平方数,根据 ,
得到 ,即可求出 或36,根据m为整数,即可求出m的值,即可求其“快乐数”;
(3)关于x的一元二次方程 是“快乐方程”,即可求出m的值,求出方程
的“快乐数”,根据“开心数”的定义即可求出n的值.
【详解】(1)解:方程 的“快乐数为: ,
故答案为: ;(2)解:方程 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
又方程 是“快乐方程”,
∴ 或36,
∴ , (舍去),
∴方程为: ,
则 ,
故其“快乐数”数是 ;
(3)解: ,
∴ ,
设 ,
则 ,
又 与 同奇偶,
∴ 或 或 或
解得 或 ,
∴方程为: 或 ;
,
∴ ,
,当 时,
∵两方程的“快乐数”互为“开心数”,
∴ ,
解得: 或 ,
当 时, ,
∵两方程的“快乐数”互为“开心数”,
∴ ,
解得 ,
综上,n的值为0或3或 .
【一览众山小】
1.已知等腰 的底边长为5,其余两边长恰好是关于 的方程 的两个根,则
的值是( )
A.2 B.2或10 C.4 D.4或10
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,解一元二次方程,以及三角形的三边关系,熟练掌握根的
判别式与根的关系是解答本题的关键.
根据一元二次方程根的判别式,求得 ,再将 的分别代入一元二次方程求出腰长,结合三角形的三
边关系,即可确定m的值.
【详解】解:∵等腰三角形的两腰相等,
∴方程 有两个相等的实根,, , ,
,
解得: ,
∴ ,
解得: ,
,满足三角形的三边关系,
即m的值是2,
故选:A.
2.如图①,在矩形 中( ),动点 从点 出发,沿 匀速运动,运动到点 处停
止.设点 的运动路程为 , 的周长为 , 与 的函数图象如图②所示,则 的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】设 的长为a,由函数图象可知 ,根据第一次周长为12时列方程求解即可.
【详解】解:∵四边形 是矩形,
∴ .
设 的长为a,
由函数图象可知,当周长第一次为12时,点P运动到点D,当周长第二次为12时,点P运动到点C,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,∴ , ,
∵ , ,
∴ .
故选B.
【点睛】本题考查了动点问题的函数土象,矩形的性质,勾股定理,解一元二次方程,数形结合是解答本
题的关键.
3.若 是关于 的方程 的根,则 的值为( )
A. B.15 C. D.16
【答案】A
【分析】本题考查了一元二次方程的解、求代数式的值,由题意得出 ,从而得到
,整体代入计算即可得出答案.
【详解】解:∵ 是关于 的方程 的根,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故选:A.
4.如图,在平面直角坐标系中,点 点B在x轴正半轴上,且 ,则 的长是
.
【答案】 /
【分析】本题考查坐标与图形,勾股定理,设 ,勾股定理求出 ,过点 作 ,易得
为等腰直角三角形,求出 的长,等积法列出方程进行求解即可.
【详解】解:∵ ,∴ ,
∴ ,
过点 作 ,
∵ ,
∴ 为等腰直角三角形,
∴ ,
设 ,则: ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
解得: 或 (舍去),
∴ ;
故答案为: .
5.如图, 中, , , ,点 从点 出发向终点 以1个单位长度 移动,
点 从点 出发向终点A以2个单位长度 移动, 、 两点同时出发,一点先到达终点时 、 两点同
时停止,则 秒后, 的面积等于4.【答案】1
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用,根据图形正确列出一元二次方程成为解题的关键
设t秒后 的面积等于4,然后根据三角形面积公式列出一元二次方程求解即可.
【详解】解:设t秒后 的面积等于4,
由题意得: ,则 ,
∵ ,
∴ ,整理得: ,
解得: , ,
∵点 从点C到点A的时间为 ,
∴ ,不合题意,舍去,
∴1秒后, 的面积等于4.
故答案为:1.
6.(1)当 __________时,多项式 的最小值为__________.
(2)当 __________时,多项式 的最大值为__________.
(3)当 、 为何值时,多项式 取最小值?并求出这个最小值.
【答案】(1)3,3
(2)1,(3) , ,最小值是10
【分析】本题考查了配方法的应用,非负数的性质应用,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)由配方可知 ,然后根据非负数的性质,判断出 的值,然后进行计算即可;
(2)由配方可知 ,然后根据非负数的性质,判断出 的值,然后进行计算即可;
(3)由配方可知 ,然后根据非负数的性质,判断出 和
的取值,然后进行计算即可.
【详解】(1)
当 时,多项式 取最小值,且最小值为3;
故答案为:3,3
(2)
当 时,多项式 取最大值,且最大值为 ;
故答案为:1, ;
(3)
,
当 且 ,即 时,多项式 取最小值,并且最小值为 .
, ,最小值是10.
7.已知 是等腰直角三角形, .(1)当 时,
①如图①,将直角的顶点D放至 的中点处,与两条直角边分别交 于点E、F,请说明 为
等腰直角三角形;
②如图②,将直角顶点D放至 边的某处,与 另两边的交点分别为点E、F,若 为等腰直角
三角形且面积为4,求 的长.
(2)若等腰直角 三个顶点分别在等腰直角 的三边上,等腰直角 的直角边长为1时,求等
腰直角 的直角边长的最大值.
【答案】(1)①见解析;②2或
(2)
【分析】(1)①过点D作 于G, 于 H, 连接 . 是等腰直角三角形,点
是 的中点,可得 , , , ,
由“ ”可证 ,可得 ,即可求解;
②过点 F作 于 N.由“ ”可证 ,可得 ,设 , 则
.根据勾股定理得 再列出方程即可求解;
(2)当点 在 上时,当C、Q、D共线时, 最长,当D在直角边上,过点E分别作 于点
E, 于H.设 .则 即可求解.
【详解】(1)① 如图, 过点D作 于G, 于 H, 连接 .是等腰直角三角形, ,点 是 的中点,
, , ,
, ,
,
,
,
,
,
又 ,
,
,
是等腰直角三角形;
② 如图, 过点 F作 于 N.
∵ ,
∴ .
又∵ ,
∴ .
∴ .
∵ ,
∴ .∵ ,
∴ .
∵
∴ ,
∴ .
设 , 则 .
,
,
或
∴ 或 ,
(2)设等腰 的直角顶点为 D,
若 D 在 上, 如图3.
取 的中点Q, 连接 , 则
∵ 是直角边长为1的等腰直角三角形( ).∴当C、Q、D共线时, 最长, 则
∴在等腰 中, 当 时, 的长最大.
最大为2.
若D在直角边上, 如图4, 过点E分别作 于点E, 于H.
由 知
设 .
则
解得
当s取最大值时,
∴ 的最大值为 .
综上, 的最大值为 .
【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,直角三角形的
性质等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
8.阅读材料后解答问题∶材料1:已知一元二次方程 的两个实数根分别为m, n,求 的值.
解: ∵一元二次方程 的两个实数根分别为m, n,
∴ , , 则 .
材料2:已知实数a、b满足 , ,且 ,求 的值.
解:依题意得:a与b为方程 的两根,
∴ , ,∴
根据上述材料,结合你所学的知识,完成下列问题∶
(1)材料理解:一元二次方程 的两个根为 和 ,则 , .
(2)类比应用:已知一元二次方程 的两根分别为m、n,求 的值.
(3)思维拓展:已知实数s、t满足 , ,且 ,求 的值.
【答案】(1)3;
(2)
(3)
【分析】本题考查根与系数的关系,牢记“两根之和等于 ,两根之积等于 ”是解题的关键.
(1)根据根与系数的关系进行求解即可;
(2)根据根与系数的关系可得: ,再利用分式的化简求值的方法进行运算即可;
(3)可把s与t看作是方程 的两个实数根,则有 ,再利用分式的化简求值的
方法进行运算即可;
【详解】(1)解: 一元二次方程 的两个根为 , ,
,故答案为:3; .
(2)解: 一元二次方程 的两根分别为m,n,
,
.
(3)解: 实数s,t满足 ,且 ,
s,t是一元二次方程 的两个实数根,
.
,
.