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专题 06 一元二次方程特殊解的两种考法
类型一、换元法
例1.若 ,则 的值是( )
A. B.1 C.1或 D.1或6
【答案】B
【分析】设 ,而 ,可得 ,再解一元二次方程即可.
【详解】解:设 ,
∴
∴ ,
∴ ,
∴ 或 ,
解得: , (不符合题意舍去);
∴ ,
故选B
【点睛】本题考查的是利用换元法与因式分解的方法解一元二次方程,非负数的性质,熟练的换元是解本
题的关键.
例2.已知 和2是关于x的一元二次方程 的两根,则关于x的方程 的
根为 .
【答案】 ,
【分析】设 ,将方程 化为 ,进而得到 , 是方程
的两根,由此求解即可.
【详解】解:设 ,∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∵ 和2是关于x的一元二次方程 的两根,
∴ , 是方程 的两根,
, ,
, ,
方程 的根为 , ,
故答案为: , .
【点睛】本题考查了换元法解一元二次方程,熟练运用整体换元法是解题关键.
【变式训练1】已知实数x满足 ,则代数式 的值为 .
【答案】2023
【分析】设 ,则原方程转化为关于t的一元二次方程 ,利用因式分解法解该方程即可
求得t的值;然后整体代入所求的代数式进行解答,注意判断方程的根的判别式 ,方程有解.
【详解】解:设 ,
由原方程,得 ,
整理,得 ,
所以 或 .
当 时, ,则 ;
当 时, 即 时, ,方程无解,此种情形不存在.故答案是:2023.
【点睛】本题考查了换元法解一元二次方程.换元的实质是转化,关键是构造元和设元,理论依据是等量
代换.
【变式训练2】已知 ,且 ,则 的值是 .
【答案】 或
【分析】将已知等式两边同除以 进行变形,再利用换元法和因式分解法解一元二次方程即可得.
【详解】解:∵
∴将 两边同除以 得:
令 ,则
因式分解得: ,解得 或 ,即 的值是 或
故答案为: 或 .
【点睛】本题考查了利用换元法和因式分解法解一元二次方程,将已知等式进行正确变形是解题关键.
【变式训练3】若 ,则 .
【答案】4
【分析】先设 ,原方程可化为 ,解此一元二次方程,再验根即可.
【详解】解:设 ,原方程可化为 ,
化为一般式得: ,
解得:t=4或t=-2,
∵ ,
∴t=4,
∴ 4,
故答案为:4.【点睛】本题考查了解一元二次方程,解决本题的关键是熟练掌握用换元法解方程.
【变式训练4】阅读材料,解答问题:材料1为了解方程 ,如果我们把 看作一个整体,
然后设 ,则原方程可化为 ,经过运算,原方程的解为 , .我们把以
上这种解决问题的方法通常叫做换元法.
材料2 已知实数m,n满足 ,且 ,显然m,n是方程 的两个
不相等的实数根,由韦达定理可知 .
根据上述材料,解决以下问题:
(1)直接应用:解方程: .
(2)间接应用:已知两个不相等实数m,n满足: ,求 的值.
(3)拓展应用:已知实数x,y满足: ,求 的值.
【答案】(1) ;(2) ;(3)7
【分析】(1)仿照题意利用换元法解方程即可;
(2)仿照题意利用韦达定理进行求解即可;
(3)设 , ,则可得 ,进一步得到 ,再证明 ,
推出 ;由 ,可得 ,即 .
【详解】(1)解:设 ,则方程 可化为 ,
∴ ,
∴ 或 ,
∴ 或 (舍去),
∴ ;
(2)解:∵实数m,n满足: ,∴实数m,n是方程 的两个实数根,
∴ ,
∴ ;
(3)解:设 , ,
∵ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ,∴ ;
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题主要考查了换元法解方程,一元二次方程根与系数的关系,正确理解题意是解题的关键.
类型二、构造法
例1.已知a、b、c均为实数,且 , ,则 ______.
【答案】4
【详解】
∵a+b=4,ab=2c2-4 c+10∴a、b可看作方程x2-4x+2c2-4 c+10=0的两实数解
∴(x-2)2+2(c- )2=0
∴x-2=0或c- =0
解得x=2,c=
∴ab=2×3-4 × +10=4
∴abc=4× =4
故答案为:4 .
【变式训练1】解方程组: .
【答案】 或 .
【详解】∵ ,由①得:y=x﹣3③.
将③代入②得:x2+x(x﹣3)﹣2=0.
∴2x2﹣3x﹣2=0.
∴(2x+1)(x﹣2)=0.∴2x+1=0或x﹣2=0.
∴x=﹣ ,x=2.
1 2
当x=﹣ 时,y=﹣ .
当x=2时,y=﹣1.
原方程组的解为: 或 .【变式训练2】已知实数 , 满足等式 , ,则 的值是______.
【答案】
【详解】解:∵实数 , 满足等式 , ,
∴m,n是方程 的两实数根,
∴ , ,
∴ ,
故答案为:
【变式训练3】已知a、b、c满足 , , ,则 _______.
【答案】3
【详解】解:题中三个等式左右两边分别相加可得:
,即 ,
∴ ,∴a=3,b=-1,c=1,
∴a+b+c=3-1+1=3,
故答案为3.
课后作业
1.用换元法解方程 时,如果设 ,那么原方程可化为( )
A. B.
C. D. .
【答案】A
【分析】设 ,原方程中用 代替 ,这样原方程转化为: ,然后把方程两边乘以y
得到整式方程.
【详解】解:设 ,原方程转化为 ,方程两边乘以y得, .
故选:A.
2.若实数x,y满足 ,则 的值为( )
A.1 B. C.1或 D. 或2
【答案】C
【分析】设: ,则 变为 ,进而解含a的一元二次方程,即可求出
的值.
【详解】解:设: ,则 变为 ,
∴ ,则 ,
解得: , ,
即 的值为 或1,
故选:C.
【点睛】本题考查解一元二次方程,整体思想,能够将方程转化为一元二次方程是解决本题的关键.
3.若关于 的一元二次方程 ( )有一个根为 ,则方程 必有一
根为 .
【答案】
【分析】把 化为 再结合题意得到 解出即可.
【详解】解: ,
.
令 ,则
∵方程 ( )有一个根为 ,
方程 有一根为 ,有一根为 ,
故答案为:
【点睛】本题主要考查了一元二次方程的根的含义,掌握利用整体未知数求解方程的根是解此题的关键.
4.若 ,求 的值为 .
【答案】4
【分析】设 ,把原方程变形,求得x,即可得出 的数值.
【详解】解:设 ,则原方程为 ,
整理得 ,
,
∴ , ,
解得 , ,
∵ 是非负数,
∴ .
故答案为:4.
【点睛】本题考查利用换元法解一元二次方程,注意要根据方程的特点灵活选用合适的方法.
5.解方程: .
【答案】
【分析】设 ,用完全平方公式将方程化为关于y的一元二次方程,求出方程的解得到y的值,即
为 的值,进而求出x的值,将x的值代入原方程进行检验,即可得到原分式方程的解.
【详解】解:设 ,则 ,
原方程化成 ,
解这个方程,得 , ,
当y=1时, =1,即 .由 ,此方程无实根,
当y=-2时, ,即 ,解得: ,
经检验,x=-1是原分式方程的解,
∴原方程的解为x=-1.
【点睛】题目主要考查了换元法解分式方程,关键是利用 进行转化,进而设 ,
将原方程转化为一元二次方程.
6.解关于 的方程: .
【答案】 或 或 或
【分析】先求出“ ”的值,再代入公式求出即可.
【详解】解: ,
分为两种情况:①当方程是一元二次方程时, ,
,
∴
∴ , ;
②当方程是一元一次方程时, 且 ,
解得 ,
当 时,方程为 ,
解得 ;当 时,方程为 ,
解得 .
所以,方程的解为: , , 或 .
【点睛】本题考查了解一元二次方程和解一元一次方程,掌握公式法解一元二次方程是解此题的关键.
7.阅读下列材料:方程: 是一个一元四次方程,根据该方程的特点,它的解法通常是:
设 ,那么 ,于是原方程可变为 ,
解这个方程得: , .
当 时, ,∴ ;当 时, ,∴
所以原方程有四个根: , , , .
在这个过程中,我们利用换元法达到降次的目的,体现了转化的数学思想.
(1)利用换元法解方程 得到方程的解为______.
(2)若 ,求 的值.
(3)利用换元法解方程: .
【答案】(1) ,
(2)
(3) ,
【分析】(1)设 ,代入得到 ,解得 , ,当 时, ,
得到 ,此方程无解;当 时, ,得到 , ;
(2)设 ,代入得到 . 解得 , ,根据 ,得到;
(3)设 ,则 ,代入得到 ,得到 ,解得 ,检验后得到
,得到 ,得到 , ,检验后即得.
【详解】(1)设 ,则 ,
于是原方程可变为 ,
解这个方程得: , ,
当 时, ,
移项得: ,
∵ ,
∴此方程无解,
当 时, ,
解得 , ;
故答案为: , ;
(2)设 ,则该方程变为 .
解得: , .
∵
∴ ,即
(3)设 ,则 ,原方程变形为: ,
去分母,得 ,
即
解得, .
经检验, 是分式方程的根.
∴
即
解得: , .
经检验, 是分式方程的根.
∴原分式方程的解为: , .
【点睛】本题主要考查了解特殊形式的高次方程、分式方程.解决问题的关键是熟练掌握换元法的一般步
骤设元、换元、解元、还原几步.解分式方程注意验根.