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专题 21.1 一元二次方程(知识讲解)
【学习目标】
1.理解一元二次方程的概念和一元二次方程根的意义;会把一元二次方程化为一般形式;
2.会把一元二次方程化为一般形式;
3.会用整体思想及一元二次方程的解求代数式的值.
【要点梳理】
要点一、一元二次方程的有关概念
1.一元二次方程的概念:
通过化简后,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的整式方
程,叫做一元二次方程.
特别说明:
识别一元二次方程必须抓住三个条件:(1)整式方程;(2)含有一个未知数;(3)
未知数的最高次数是2.不满足其中任何一个条件的方程都不是一元二次方程,缺一不可.
2.一元二次方程的一般形式:
一般地,任何一个关于x的一元二次方程,都能化成形如 ,
这种形式叫做一元二次方程的一般形式.其中 是二次项, 是二次项系数;bx是一次
项,b是一次项系数;c是常数项.
特别说明:
(1)只有当 时,方程 才是一元二次方程;
(2)在求各项系数时,应把一元二次方程化成一般形式,指明一元二次方程各项系数时
注意不要漏掉前面的性质符号.
3.一元二次方程的解:
使一元二次方程左右两边相等的未知数的值叫做一元二次方程的解,也叫做一元二次
方程的根.
4.中考热点:通过方程的解和整体思想降次求代数式的解。【典型例题】
类型一、一元二次方程的定义
1. 已知关于 的方程 是一元二次方程,求 的值.
【答案】 .
【分析】根据一元二次方程必须满足四个条件:未知数的最高次数是2;二次项系数
不为0;是整式方程;含有一个未知数,可得答案.
解:由关于 的方程 是一元二次方程,得
.解得 .
【点拨】本题考查了一元二次方程的概念,判断一个方程是否是一元二次方程,首先
要看是否是整式方程,然后看化简后是否是只含有一个未知数且未知数的最高次数是2.
举一反三:
【变式1】 若方程 是关于 的一元二次方程,求m的值.
【答案】 .
【分析】根据一元二次方程的定义得出m2=2, 再求出答案即可.
解:根据题意得 解得
所以当方程 是关于 的一元二次方程时, .
【点拨】本题考查了一元二次方程的定义,注意:只含有一个未知数,并且所含未知
数的项的最高次数是2次的整式方程,叫一元二次方程.
【变式2】已知关于x的方程(k﹣1)(k﹣2)x2+(k﹣1)x+5=0.
求:(1)当k为何值时,原方程是一元二次方程;
(2)当k为何值时,原方程是一元一次方程,并求出此时方程的解.
【答案】(1)k≠1且k≠2;(2)k=2, x=﹣5.【分析】(1)根据一元二次方程的定义得到(k-1)(k-2)≠0,由此求得k的值;
(2)根一元一次方程的定义得到k-2=0,由此得到该方程为x+5=0,解方程即可.
解:(1)依题意,得(k﹣1)(k﹣2)≠0,解得k≠1且k≠2;
(2)依题意,得(k﹣1)(k﹣2)=0,且k﹣1≠0,解得k=2.
此时该方程为x+5=0,解得x=﹣5.
【点拨】考查了一元一次方程、一元二次方程的定义.只有一个未知数且未知数最高
次数为2的整式方程叫做一元二次方程,一般形式是ax2+bx+c=0(且a≠0).特别要注意
a≠0的条件.
类型二、一元二次方程的一般形式
2.将下列方程化成一元方程的一般形式,并写出其中的二次项系数、一次项系
数和常数项.
; ;
; .
【分析】(1)移项得 ,根据二次项系数、一次项系数和常数项的定义
求解即可;(2)移项得 ,然后根据二次项系数、一次项系数和常数项的定义
求解即可;(3)原方程整理为 ,然后根据二次项系数、一次项系数和常数
项的定义求解即可;(4)原方程整理为 ,然后根据二次项系数、一次项系数
和常数项的定义求解即可.
解: 由原方程得到: ,
所以二次项系数为 ,一次项系数为 ,常数项为: ;
由原方程得到: ,
所以二次项系数为 ,一次项系数为 ,常数项为: ;
由原方程得到: ,所以二次项系数为 ,一次项系数为 ,常数项为: ;
由原方程得到: ,
所以二次项系数为 ,一次项系数为 ,常数项为: .
【点拨】本题考查了一元二次方程一般式:ax2+bx+c=0(a≠0),a叫二次项系数,b
叫一次项系数,c叫常数项.
举一反三:
【变式1】已知关于 的一元二次方程 .
求 的取值范围;
已知 是该方程的一个根,求 的值,并将原方程化为一般形式,写出其二次项
系数、一次项系数和常数项.
【答案】(1) ;(2)二次项系数是 ,一次项系数是 ,常数项是 .
【分析】(1)根据一元二次方程的定义得出k+3≠0,求出即可;
(2)把x=-2代入方程,即可求出k,再把k的值代入即可.
解: ∵方程 是一元二次方程,
∴ ,
即 ;
把 代入方程 得: ,
解得: ,
代入方程得: ,
即 ,
故二次项系数是 ,一次项系数是 ,常数项是 .
【点拨】考查一元二次方程的定义,一元二次方程的解以及一元二次方程的一般形式,
一元二次方程 ( 是常数且a≠0)的 分别是二次项系数、一次
项系数、常数项.
【变式2】 把关于 的方程 化成一元二次方程的一般形式,并写出方程中各项与各项的系数.
【答案】 二次项 ,二次项系数2;一次项 ,一次项系数 ;常
数项
【分析】先化成一元二次方程的一般系数,再找出系数即可.
解:原方程整理得
∴
各项与各项的系数分别为:二次项 ,二次项系数2;一次项 ,一次项系数 ;
∴
常数项 .
【点拨】本题考查了一元二次方程的一般形式的应用,能把方程化成一般形式是解此
题的关键,注意:说系数带着前面的符号.
类型三、中考热点(一元二次方程的解和整体思想应用)
3、若 是方程 的一个根,求 的值.
【答案】 .
【分析】把 代入原方程,得到关于 的一元二次方程, 2-5 +1=0,化简得到 +
=5,代入直接求值即可.
解:由题意得, ,则 .
两边同除以 ,得 ,
所以 ,两边同时平方,得 ,
所以 ,所以 .
【点拨】代数式中的字母表示的数没有明确告知,而是隐含在题设中,首先应从题设
中获取代数式 的值,然后利用“整体代入法”求代数式的值.
举一反三:
【变式1】已知关于 的一元二次方程 .若方程有一个根的平方等于9,求 的值.
【答案】1或-5
【分析】根据题意,该方程的根可能是 或 ,分类讨论,把x的值代入原方程求出
m的值.
解:∵方程有一个根的平方等于9,
∴这个根可能是 或 ,
当 ,则 ,解得 ,
当 ,则 ,解得 ,
综上:m的值是1或-5.
【点拨】本题考查一元二次方程的根,解题的关键是掌握一元二次方程的根的定义.
【变式2】先化简,再求值: ,其中a是方程x2-x=6的根.
【答案】 ,
解:原式=
.
∵a是方程x2-x=6的根,∴a2-a=6.
∴原式= .
先根据分式混合运算的顺序把原式进行化简,再根据a是方程x2-x=6的根求出a的值,
代入原式进行计算即可(本题整体代入).
类型四、知识拓展
5、已知m是方程x2−x−2=0的一个实数根,求代数式 的值.
【答案】4
解:∵m是方程x2−x−2=0的根,
∴m2−m−2=0,即m2−m=2,m2 −2=m.∴ .
13.已知等腰直角 中, , ,点 为 边上动点,连接 ,
过点 作 ,交 于点 ,拖动点 .
(1)若 ,垂足为点 ,求证:
(2)若 且 ,求 的长度
【答案】(1)证明见解析;(2)
【分析】(1)根据 ,结合题意,得到 ,从而得 ;
再结合等腰直角 中, ,得 ,从而得到 ,结
合勾股定理,即可完成证明;
(2)过D作 交AC于点G,结合题意,推导出等腰直角 ,得DG和AB
的关系式;通过 ,得 ,通过 外角性质,计算得
,从而得到 ,根据直角三角形 角所对直角边是斜边的一半,得
AD和AB的关系式,通过 中勾股定理计算,即可得到答案.
解:(1)∵
∴
∵
∴
∴
∵等腰直角 中,
∴
∵∴
∴ ,
∴
∴ ;
(2)如图,过D作 交AC于点G
设
∵ ,
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∵
∴
∵
∴
∵
∴
∵
∴
∴ ,即∴
∴
∵
∴
∴ 或 (舍去)
∴ 的长度为 .
【点拨】本题考查了等腰三角形、勾股定理、一元二次方程、全等三角形的知识;解
题的关键是熟练掌握等腰三角形、勾股定理、全等三角形、直角三角形的性质,从而完成
求解.
举一反三:
【变式1】如图,在 中, ,从点 为圆心, 长为半径画弧交线段
于点 ,以点 为圆心 长为半径画弧交线段 于点 ,连结 .
(1)若 ,求 的度数:
(2)设 .
①请用含 的代数式表示 与 的长;
② 与 的长能同时是方程 的根吗?说明理由.
【答案】(1) ;(2)① , ;②是,
理由见解析
【分析】(1)根据直角三角形、等腰三角形的性质,判断出△DBC是等边三角形,
即可得到结论;
(2)①根据线段的和差即可得到结论;
②根据方程的解得定义,判断AD是方程的解,则当AD=BE时,同时是方程的解,即
可得到结论.解:(1)∵ ,
,
又 ,
是等边三角形.
.
(2)①∵
又 ,
.
②∵
∴线段 的长是方程 的一个根.
若 与 的长同时是方程 的根,则 ,
即 ,
,
,
∴当 时, 与 的长同时是方程 的根.
【点拨】本题考查了勾股定理,一元二次方程的解;熟练掌握直角三角形和等腰三角
形的性质求边与角的方法,掌握判断一元二次方程的解得方法是解题的关键.
【变式2】若关于 的一元二次方程 有一个根为 ,且,求 的值.
【答案】0
解:试题分析:根据二次根式有意义的条件,可求出 的值,进而求出 的值,再将
与 的值代入一元二次方程,可求出 的值,最后将 的值代入代数式
即可.
解 :根据二次根式有意义的条件,可得 ,解得 ,那么
.将 代入方程可得 ,所以 ,则将 的值代入可得
.
故本题的正确答案为0.