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2.1.1等式的性质与方程的解集——题型·技巧攻略
题型1等式性质 2
题型2恒等式 4
题型3因式分解 4
题型4完全平方式 6
题型5化简求值 7
题型6方程的解集 8
题型7含参取值范围问题 9
题型8新定义题型 10
知识点一:等式的基本性质
(1)等式的两边同时加上(减去)同一个数或代数式,等式仍成立;
(2)等式的两边同时乘以(除以)同一个不为零的数或代数式,等式仍成立.
整理如下:
1.如果a=b,那么b=a.
2.如果a=b,b=c,那么a=c.
3.如果a=b,那么a±c=b±c.
4.如果a=b,那么ac=bc.
5.如果a=b,c≠0,那么=.
知识点二:恒等式
一般地,含有字母的等式,如果其中的字母取任意实数时等式都成立,则称其为恒等式,也称等式两边恒等.
知识点三:.“十字相乘法”
对任意的x,a,b,都有(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab.
可以利用这个恒等式来进行因式分解.给定式子x2+Cx+D,如果能找到a和b,使得D =ab且C=a+b,则x2+Cx+D=(x+a)(x+b).为了方便记忆,已知C和D,寻找满足条件的a和b的过程,通常用右图来表示∶其中两条交叉的线表示对应数相乘后相加要等于C,也正因为如此,这种因式分解的方法称为“十字相乘法”.
特别提醒
运用x +(a+b)x+ab=(x+a)(x+b)进行因式分解时需满足的条件∶①分解因式的多项式是二次三项式;②二次项系数是1,常数项可以分解为两个数的积,且一次项系数是这两个数的和.
知识点四:方程的解集
1. 方程的有关概念方程
方程:含有未知数的等式叫方程.
方程的解(或根):能使方程左右两边相等的未知数的值叫方程的解.
方程的解集:把一个方程所有解组成的集合称为这个方程的解集.
解方程:求方程的解的过程叫解方程.
2.一元一次方程
一元一次方程:方程两边都是整式,都只含有一个未知数,并且未知数的次数都是1,像这样的方程叫一元一次方程.
满足的条件:①必须是整式方程;②只含有一个未知数;③未知数的次数都是1.
表示形式:ax+b=0(a≠0)或ax=b(a≠0).
题型1等式性质
【方法总结】 等式性质的延伸: ①对称性:等式左右两边互换,所得结果仍是等式,即如果a=b,那么b=a; ②传递性:如果a=b,b=c,那么a=c(也叫等量代换).
【例题1】(2022秋·山东德州·高一校考阶段练习)已知等式,则下列变形正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】1. (2022秋·全国·高一专题练习)下列运用等式的性质进行的变形中,正确的是( )
A.如果,那么 B.如果,那么
C.如果,那么 D.如果,那么
【变式1-1】2. (2022秋·上海浦东新·高一校考阶段练习)设,下列命题中为假命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式1-1】3. (2021秋·高一课时练习)在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形()(如图甲),将余下的部分剪接拼成一个长方形(如图乙),根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证的等式为( ).
A. B.
C. D.
【变式1-1】4. (多选)(2021秋·福建厦门·高一厦门市湖滨中学校考期中)已知,,,则下列等式不可能成立的是( )
A. B. C. D.
题型2恒等式
【方法总结】恒等式是进行代数变形的依据之一. 平方差公式、两数和(差)的平方公式都是恒等式.
【例题2】(2023·高一课时练习)下列等式中,哪些是恒等式?
(1)
(2)
(3)
(4)
【变式2-1】1. (2022秋·全国·高一专题练习)下列等式中,属于恒等式的是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】2. (2021·高一单元测试)若对任意实数,等式恒成立,则 , .
【变式2-1】3. (2023·高一课时练习)已知等式对任意实数m恒成立,求所有满足条件的实数对的集合.
【变式2-1】4. (多选)(2023秋·江苏镇江·高一扬中市第二高级中学校考开学考试)若对任意实数都成立,则实数可能的值是( )
A. B. C. D.
题型3因式分解
【方法总结】 (1)运用x2+(a+b)x+ab=(x+a)(x+b)进行因式分解时需满足的条件:①分解因式的多项式是二次三项式; ②二次项系数是1,常数项可以分解为两个数的积,且一次项系数是这两个数的和. (2)对于x2+Cx+D的因式分解,当常数项是正数时,可以分解成两个同号的数的积,符号与一次项系数的符号相同;当常数项是负数时,可以分解成两个异号的数的积,绝对值大的因数的符号与一次项系数的符号相同.
【例题3】(2022秋·全国·高一专题练习)用十字相乘法分解因式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式3-1】1. (2023·高一课时练习)把下列各式分解因式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【变式3-1】2. (2023·高一课时练习)阅读材料:常用的分解因式方法有提取公因式法、公式法等,但有的多项式只用上述方法就无法分解,如,细心观察这个式子会发现,前两项符合平方差公式,后两项可提取公因式,前后两部分分别分解因式后会产生公因式,然后提取公因式就可以完成整个式子的分解因式,过程为:
.
这种分解因式的方法叫分组分解法.利用这种方法解决下列问题:
(1)分解因式;
(2)三边,,满足,判断的形状.
【变式3-1】3. (2023·高一课时练习)阅读材料题:在因式分解中,有一类形如x2+(m+n)x+mn的多项式,其常数项是两个因数的积,而它的一次项系数恰是这两个因数的和,则我们可以把它分解成x2+(m+n)x+mn=(x+m)(x+n).例如:x2+5x+6=x2+(2+3)x+2×3=(x+2)(x+3).运用上述方法分解因式:
(1)x2+6x+8;
(2)x2﹣x﹣6;
(3)x2﹣5xy+6y2;
(4)请你结合上述的方法,对多项式x3﹣2x2﹣3x进行分解因式.
【变式3-1】4. (2023秋·全国·高一专题练习)通过计算几何图形的面积,可表示一些代数恒等式,如图所示,我们可以得到恒等式: .
题型4完全平方式
【例题4】(2023秋·高一课时练习)将下列代数式化简或展开:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) .
【变式4-1】1. (2023秋·高一课时练习)若a2+(k﹣3)a+9是一个完全平方式,则k的值是 .
【变式4-1】2. (2021秋·湖南怀化·高一校考期中)若是一个完全平方式,则等于( )
A. B. C. D.
【变式4-1】3. (2023·高一课时练习)阅读材料:
对于多项式可以直接用公式法分解为的形式.但对于多项式就不能直接用公式法了,我们可以根据多项式的特点,在中先加上一项,再减去这项,使整个式子的值不变.
解题过程如下:
(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步)
根据上述材料,回答问题.
上述因式分解的过程,从第二步到第三步,其中用到的因式分解方法是( )
A.提公因式法 B.平方差公式法 C.完全平方公式法 D.十字相乘法
题型5化简求值
【方法总结】化简的一般步骤为"一提""二套""三检查""四检验":先看是否能提取公因式; (2)再看能否套用公式; (3)再检查因式分解是否彻底;
【例题5】(多选)(2022秋·湖北十堰·高一校考期中)若正数满足,则的值可能为( )
A.10 B.12 C. D.
【变式5-1】1. (2021秋·高一单元测试)若实数,且a,b满足,,则代数式的值为( )
A.2 B.-20 C.2或-20 D.2或20
【变式5-1】2. (多选)(2023秋·高一单元测试)若x2+xy-2y2=0,则的值可以为( )
A.- B.- C. D.
【变式5-1】3. (2022秋·北京·高一校考阶段练习)如果是两个不相等的实数,且满足,那么代数式 .
【变式5-1】4. (2023·高一课时练习)已知,,求代数式的值.
题型6方程的解集
【例题6】(2022秋·高一单元测试)若,且x+y+z=102,则x= .
【变式6-1】1. (2022秋·山东日照·高一校考阶段练习)《九章算术》记载了一个方程的问题,译为:今有上禾束,减损其中之“实”十八升,与下禾束之“实"相当;下禾束,减损其中之“实”五升,与上禾束之“实”相当.问上、下禾每束之实各为多少升 设上下禾每束之实各为升和升,则可列方程组为( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】2. (2023·高一课时练习)已知关于x的方程与有相同的解集,求a的值及方程的解集.
【变式6-1】3. (2023·高一课时练习)求关于的方程的解集,其中是常数.
【变式6-1】4. (2021·高一课时练习)(1)是否存在实数,,使得等式成立?若存在,写出所有实数对的集合;若不存在,请说明理由;
(2)计算:.
【变式6-1】5. (2020秋·山东·高一校联考阶段练习)某人的智能手机密码是一个六位数字,将前三位数组成的数与后三位数组成的数相加得741,将前两位数组成的数与后四位数组成的数相加得633,该密码对应的六位数是( )
A.201126 B.210612 C.110631 D.120621
题型7含参取值范围问题
【例题7】(2023·高一课时练习)关于x的方程的解集为,则实数a的值为 .
【变式7-1】1. (2023·高一单元测试)若关于x、y的二元一次方程组的解集为,则实数 .
【变式7-1】2. (2023·高一单元测试)若关于x,y的方程组与的解集相等,则 .
【变式7-1】3. (2022秋·高一单元测试)若关于的方程的解是正数,则的取值范围是 .
【变式7-1】4. (2023·上海·高一专题练习)已知,则当且仅当a,b满足 .时,成立.
题型8新定义题型
【例题8】(2023·上海·高一专题练习)我们用记号“”表示两个正整数间的整除关系,如表示整除.试类比课本中不等关系的基本性质,写出整除关系的两个性质.① ;② .
【变式8-1】1. (2022·高一单元测试)一般情况下,不成立,但也有数可以使它成立,如.使得成立的一对数m、n我们称为“相伴数对”,记为(m,n).若(x,1)是“相伴数对”,则x的值为 .
【变式8-1】2. (2022·高一课时练习)将4个数,,,排成2行2列,两边各加一条竖线记成,定义,上述记号就叫做2阶行列式若,则 .
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2.1.1等式的性质与方程的解集——题型·技巧攻略
题型1等式性质 2
题型2恒等式 5
题型3因式分解 8
题型4完全平方式 12
题型5化简求值 14
题型6方程的解集 17
题型7含参取值范围问题 20
题型8新定义题型 22
知识点一:等式的基本性质
(1)等式的两边同时加上(减去)同一个数或代数式,等式仍成立;
(2)等式的两边同时乘以(除以)同一个不为零的数或代数式,等式仍成立.
整理如下:
1.如果a=b,那么b=a.
2.如果a=b,b=c,那么a=c.
3.如果a=b,那么a±c=b±c.
4.如果a=b,那么ac=bc.
5.如果a=b,c≠0,那么=.
知识点二:恒等式
一般地,含有字母的等式,如果其中的字母取任意实数时等式都成立,则称其为恒等式,也称等式两边恒等.
知识点三:.“十字相乘法”
对任意的x,a,b,都有(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab.
可以利用这个恒等式来进行因式分解.给定式子x2+Cx+D,如果能找到a和b,使得D =ab且C=a+b,则x2+Cx+D=(x+a)(x+b).为了方便记忆,已知C和D,寻找满足条件的a和b的过程,通常用右图来表示∶其中两条交叉的线表示对应数相乘后相加要等于C,也正因为如此,这种因式分解的方法称为“十字相乘法”.
特别提醒
运用x +(a+b)x+ab=(x+a)(x+b)进行因式分解时需满足的条件∶①分解因式的多项式是二次三项式;②二次项系数是1,常数项可以分解为两个数的积,且一次项系数是这两个数的和.
知识点四:方程的解集
1. 方程的有关概念方程
方程:含有未知数的等式叫方程.
方程的解(或根):能使方程左右两边相等的未知数的值叫方程的解.
方程的解集:把一个方程所有解组成的集合称为这个方程的解集.
解方程:求方程的解的过程叫解方程.
2.一元一次方程
一元一次方程:方程两边都是整式,都只含有一个未知数,并且未知数的次数都是1,像这样的方程叫一元一次方程.
满足的条件:①必须是整式方程;②只含有一个未知数;③未知数的次数都是1.
表示形式:ax+b=0(a≠0)或ax=b(a≠0).
题型1等式性质
【方法总结】 等式性质的延伸: ①对称性:等式左右两边互换,所得结果仍是等式,即如果a=b,那么b=a; ②传递性:如果a=b,b=c,那么a=c(也叫等量代换).
【例题1】(2022秋·山东德州·高一校考阶段练习)已知等式,则下列变形正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用等式的性质和举反例对每个选项进行判断即可
【详解】解:对于A,满足,但无意义,故错误;
对于B,两边同时加上2,该等式仍然成立,故正确;
对于C,当,,满足,但得不到,故错误;
对于D,当时,无法得到,故错误;
故选:B
【变式1-1】1. (2022秋·全国·高一专题练习)下列运用等式的性质进行的变形中,正确的是( )
A.如果,那么 B.如果,那么
C.如果,那么 D.如果,那么
【答案】D
【分析】取,可判断A; 或,可判断B;取,可判断C;利用等式的性质,可判断D
【详解】选项A,当时,显然不成立;
选项B,如果,那么或,显然不成立;
选项C,当时,无意义,不成立;
选项D,如果,则,故,即,成立
故选:D
【变式1-1】2. (2022秋·上海浦东新·高一校考阶段练习)设,下列命题中为假命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【分析】根据等式的性质即可判断ABD,举例即可判断C.
【详解】解:对于A,若,两边平分可得,故A为真命题;
对于B,,
所以,故B为真命题;
对于C,当时,无意义,故C为假命题;
对于D,若,由等式的性质可得,故D为真命题.
故选:C.
【变式1-1】3. (2021秋·高一课时练习)在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形()(如图甲),将余下的部分剪接拼成一个长方形(如图乙),根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证的等式为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】图甲中阴影部分的面积为两正方形的面积之差,即为,边长分别为和 ,其面积为,利用据两个图形中阴影部分的面积相等即可得到平方差公式.
【详解】图甲中阴影部分的面积为,图乙中阴影部分面积为,
因为两个图形中阴影部分的面积相等,
所以.
故选:B
【变式1-1】4. (多选)(2021秋·福建厦门·高一厦门市湖滨中学校考期中)已知,,,则下列等式不可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】根据题设条件,应用二次函数、不等式的性质及基本不等式判断各选项的正误即可.
【详解】A:由,则,可得,,故错误;
B:由题设,得:,当且仅当时取等号,此时的最大值为,故错误;
C:由,当且仅当时取等号,故错误;
D:若,又,解得,显然满足条件,故正确.
故选:ABC.
题型2恒等式
【方法总结】恒等式是进行代数变形的依据之一. 平方差公式、两数和(差)的平方公式都是恒等式.
【例题2】(2023·高一课时练习)下列等式中,哪些是恒等式?
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)(2)(4)
【解析】利用实数运算律和乘法公式可得正确答案.
【详解】(1)满足加法交换律,故(1)正确;
(2)满足加法结合律,故(2)正确;
(3),故(3)错误;
(4)利用平方差公式可得正确,故(4)正确.
综上所述,(1)(2)(4)是恒等式.
【点睛】本题考查利用实数运算律和乘法公式,考查基本运算能力.
【变式2-1】1. (2022秋·全国·高一专题练习)下列等式中,属于恒等式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】等式两边对任意使式子有意义的成立,依次验证即可
【详解】选项A,只有时,等式成立,故不是恒等式,A错;
选项B,对任意成立,B对;
选项C,只有时,等式成立,故不是恒等式,C错;
选项D,,故不是恒等式,D错
故选:B
【变式2-1】2. (2021·高一单元测试)若对任意实数,等式恒成立,则 , .
【答案】 3 2
【分析】对应系数相等即可直接求出结果.
【详解】对应系数相等可得,
故答案为:3;2.
【变式2-1】3. (2023·高一课时练习)已知等式对任意实数m恒成立,求所有满足条件的实数对的集合.
【答案】.
【分析】根据恒成立,将式子变形为对任意实数m恒成立,即可由且求解.
【详解】由于对任意实数m恒成立,
则对任意实数m恒成立,因此且,
所以,
当,当,
故满足条件的实数对的集合为
【变式2-1】4. (多选)(2023秋·江苏镇江·高一扬中市第二高级中学校考开学考试)若对任意实数都成立,则实数可能的值是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】利用立方和公式化简题设中的恒等式,从而可求的值.
【详解】因为,
故对任意实数都成立即为:
对任意实数都成立,
所以即,故,
故选:CD.
题型3因式分解
【方法总结】 (1)运用x2+(a+b)x+ab=(x+a)(x+b)进行因式分解时需满足的条件:①分解因式的多项式是二次三项式; ②二次项系数是1,常数项可以分解为两个数的积,且一次项系数是这两个数的和. (2)对于x2+Cx+D的因式分解,当常数项是正数时,可以分解成两个同号的数的积,符号与一次项系数的符号相同;当常数项是负数时,可以分解成两个异号的数的积,绝对值大的因数的符号与一次项系数的符号相同.
【例题3】(2022秋·全国·高一专题练习)用十字相乘法分解因式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1);(2);(3);(4).
【分析】由十字相乘法即得.
【详解】(1)=;
(2)=;
(3)=;
(4)=.
【变式3-1】1. (2023·高一课时练习)把下列各式分解因式:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)(2)(3)(4)
【解析】(1)直接利用分组分解法分解因式;
(2)利用配方法,再借助平方差公式分解;
(3)利用配凑法得原式,再提取公因式,利用十字相乘法分解因式;
(4)直接利用分组分解法分解因式.
【详解】解:(1)原式
.
(2)原式
.
(3)原式
.
(4)(方法一)原式
.
(方法二)原式
.
【点睛】本题主要考查分组分解法分解因式,考查提取公因式法、十字相乘法分解因式,属于中档题
【变式3-1】2. (2023·高一课时练习)阅读材料:常用的分解因式方法有提取公因式法、公式法等,但有的多项式只用上述方法就无法分解,如,细心观察这个式子会发现,前两项符合平方差公式,后两项可提取公因式,前后两部分分别分解因式后会产生公因式,然后提取公因式就可以完成整个式子的分解因式,过程为:
.
这种分解因式的方法叫分组分解法.利用这种方法解决下列问题:
(1)分解因式;
(2)三边,,满足,判断的形状.
【答案】(1);(2)等腰三角形.
【分析】(1)利用分组分解法和平方差公式,对代数式进行因式分解.
(2)利用分组分解法和提公因式法,对代数式进行因式分解.
【详解】(1).
(2) , ,
或, 的形状为等腰三角形.
【点睛】本小题主要考查分组分解法、提公因式法因式分解,考查平方差公式,属于基础题.
【变式3-1】3. (2023·高一课时练习)阅读材料题:在因式分解中,有一类形如x2+(m+n)x+mn的多项式,其常数项是两个因数的积,而它的一次项系数恰是这两个因数的和,则我们可以把它分解成x2+(m+n)x+mn=(x+m)(x+n).例如:x2+5x+6=x2+(2+3)x+2×3=(x+2)(x+3).运用上述方法分解因式:
(1)x2+6x+8;
(2)x2﹣x﹣6;
(3)x2﹣5xy+6y2;
(4)请你结合上述的方法,对多项式x3﹣2x2﹣3x进行分解因式.
【答案】(1)(2);(3)(4).
【分析】根据题意观察常数项和一次项系数的关系,看是否满足题设条件,然后分别求解即可.
【详解】;
;
;
.
【点睛】本题考查了学生的阅读理解能力及知识的迁移能力,其实质考查了运用十字相乘法分解因式.对于形如 的多项式,进行因式分解时,关键是要找到两个数,使这两个数的乘积等于常数项,同时这两个数的和恰好等于它的一次项系数.分解时要注意观察、尝试,并体会它实质是二项式乘法的逆过程.
【变式3-1】4. (2023秋·全国·高一专题练习)通过计算几何图形的面积,可表示一些代数恒等式,如图所示,我们可以得到恒等式: .
【答案】
【分析】根据矩形的面积公式,求得总面积的表达式,进而求得恒等式.
【详解】由面积可得.
故答案为
【点睛】本小题主要考查利用几何图形的面积对二次三项式因式分解,属于基础题.
题型4完全平方式
【例题4】(2023秋·高一课时练习)将下列代数式化简或展开:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) .
【答案】
【分析】(1)利用完全平方公式求解;(2)利用完全平方公式求解;(3)利用立方差公式求解;(4)利用立方和公式求解;(5)利用完全平方公式求解.
【详解】(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5),
=.
故答案为:,,,,
【变式4-1】1. (2023秋·高一课时练习)若a2+(k﹣3)a+9是一个完全平方式,则k的值是 .
【答案】9或﹣3
【分析】根据完全平方式中间项系数的特点即可求解.
【详解】∵a2+(k-3)a+9是一个完全平方式,
∴k-3=±6,
解得:k=9或-3,
故答案为9或-3
【点睛】本题主要考查了完全平方式的知识,属于基础题.
【变式4-1】2. (2021秋·湖南怀化·高一校考期中)若是一个完全平方式,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】 ,选D.
【变式4-1】3. (2023·高一课时练习)阅读材料:
对于多项式可以直接用公式法分解为的形式.但对于多项式就不能直接用公式法了,我们可以根据多项式的特点,在中先加上一项,再减去这项,使整个式子的值不变.
解题过程如下:
(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步)
根据上述材料,回答问题.
上述因式分解的过程,从第二步到第三步,其中用到的因式分解方法是( )
A.提公因式法 B.平方差公式法 C.完全平方公式法 D.十字相乘法
【答案】C
【分析】根据第二步到第三步,前面三项合成完全平方公式,后面两项为指数运算,由此确定正确选项.
【详解】由题知从第二步到第三步用到的因式分解方法是完全平方公式法.
故选C.
【点睛】本小题主要考查因式分解方法的识别,属于基础题.
题型5化简求值
【方法总结】化简的一般步骤为"一提""二套""三检查""四检验":先看是否能提取公因式; (2)再看能否套用公式; (3)再检查因式分解是否彻底;
【例题5】(多选)(2022秋·湖北十堰·高一校考期中)若正数满足,则的值可能为( )
A.10 B.12 C. D.
【答案】BCD
【分析】将带入原式化简,结合完全平方公式及不等式性质计算即可.
【详解】由,
即,
因为,所以,
由,
又,
故,
因为,即A错误,B、C、D均符合题意.
故选:BCD.
【变式5-1】1. (2021秋·高一单元测试)若实数,且a,b满足,,则代数式的值为( )
A.2 B.-20 C.2或-20 D.2或20
【答案】B
【解析】利用韦达定理可求的值.
【详解】因为,,故为方程的两个根,
故.
又
,
故选:B.
【点睛】本题考查一元二次方程的解、韦达定理,注意利用同构的思想来构建方程,另外注意将代数式整合成与两根和、两根积有关的代数式,本题属于基础题.
【变式5-1】2. (多选)(2023秋·高一单元测试)若x2+xy-2y2=0,则的值可以为( )
A.- B.- C. D.
【答案】BD
【分析】由x2+xy-2y2=0得或,分别代入原式可得结果.
【详解】由x2+xy-2y2=0得,得或,
当时, ;
当时, .
故选:BD.
【点睛】本题考查了分解因式,属于基础题.
【变式5-1】3. (2022秋·北京·高一校考阶段练习)如果是两个不相等的实数,且满足,那么代数式 .
【答案】2031
【分析】由题可判断,为方程的不相等的两个实根,结合韦达定理可得,,整理代数式即可求解.
【详解】由题可知,,为方程的不相等的两个实根,
则根据韦达定理可得:,,
所以
,
故答案为:2031
【变式5-1】4. (2023·高一课时练习)已知,,求代数式的值.
【答案】
【解析】分解因式,再代值计算.
【详解】解:.
【点睛】本题主要考查多项式的求值,通常先分解因式,属于基础题.
题型6方程的解集
【例题6】(2022秋·高一单元测试)若,且x+y+z=102,则x= .
【答案】26
【分析】根据题意列方程组,解方程组求得的值.
【详解】由已知得
由①得,④
由②得,⑤
把④⑤代入③并化简,得12x-6=306,
解得x=26.
故答案为:
【点睛】本小题主要考查方程组的解法,属于基础题.
【变式6-1】1. (2022秋·山东日照·高一校考阶段练习)《九章算术》记载了一个方程的问题,译为:今有上禾束,减损其中之“实”十八升,与下禾束之“实"相当;下禾束,减损其中之“实”五升,与上禾束之“实”相当.问上、下禾每束之实各为多少升 设上下禾每束之实各为升和升,则可列方程组为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意,一束为一个整体,减损为在原基础上减掉,根据题意列出方程组即可.
【详解】解:上下禾每束为升,上禾束有,减损18,即,下禾束之“实"相当,即,同理有,所以方程组为.
故选:B.
【变式6-1】2. (2023·高一课时练习)已知关于x的方程与有相同的解集,求a的值及方程的解集.
【答案】,方程的解集为
【解析】先分别解出两个方程,再根据集合相等求出答案.
【详解】解:方程化为,
整理,得,解得.
方程化为,
整理,得,解得.
由题意,得,解得,所以.
综上,,方程的解集为.
【点睛】本题主要考查根据集合相等求参数的值,考查含参的一元一次方程的解法,属于基础题
【变式6-1】3. (2023·高一课时练习)求关于的方程的解集,其中是常数.
【答案】见解析
【解析】对分三种情况进行讨论,即或或,.
【详解】当时,方程的解集为,
当时,方程的解集为,
当时,时,方程的解集为.
【点睛】本题考查一元一次方程解的讨论,考查函数与方程思想、分类讨论思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意讨论的完整性.
【变式6-1】4. (2021·高一课时练习)(1)是否存在实数,,使得等式成立?若存在,写出所有实数对的集合;若不存在,请说明理由;
(2)计算:.
【答案】(1)存在,;(2).
【分析】(1)化简可得,且,整理即得解;
(2)在(1)中令,,取,将5个式子叠加即得解
【详解】(1)由题意,
,且,即
故所有满足条件的实数对的集合为.
(2)在(1)中令,,
有
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
将5个式子左右叠加可得:
【变式6-1】5. (2020秋·山东·高一校联考阶段练习)某人的智能手机密码是一个六位数字,将前三位数组成的数与后三位数组成的数相加得741,将前两位数组成的数与后四位数组成的数相加得633,该密码对应的六位数是( )
A.201126 B.210612 C.110631 D.120621
【答案】D
【分析】设该密码对应的六位数字是abcdef,根据题意,由求解.
【详解】设该密码对应的六位数字是abcdef,
由题意得:
即,
解得,
所以该密码对应的六位数字是120621
故选:D
题型7含参取值范围问题
【例题7】(2023·高一课时练习)关于x的方程的解集为,则实数a的值为 .
【答案】1
【分析】根据一元一次方程的解的即可求解.
【详解】由得,
若该方程的解为空集,则且,解得,
故答案为:1
【变式7-1】1. (2023·高一单元测试)若关于x、y的二元一次方程组的解集为,则实数 .
【答案】2
【分析】将二元一次方程组转化为一元一次方程,根据根的特点,即可得出答案.
【详解】解:由题意得,即,
关于,的二元一次方程组的解集为,
关于的方程的无解,
,即,
故答案为:2.
【变式7-1】2. (2023·高一单元测试)若关于x,y的方程组与的解集相等,则 .
【答案】4
【分析】根据已知可知,4个方程有公共解,可以先求出的解,进而代入,即可得出的值.然后求出的值,代入并检验,即可得出答案.
【详解】由已知可知,4个方程有公共解,
先求解方程组可得,,
显然该解满足方程,
代入整理可得,解得或.
当时,,代入可知,此时有;
当时,,代入可知,不满足.
综上所述,,,
所以.
故答案为:4.
【变式7-1】3. (2022秋·高一单元测试)若关于的方程的解是正数,则的取值范围是 .
【答案】且
【分析】直接求解分式方程,然后由解为正数和分母不为零可求出的取值范围
【详解】方程解得,
依题意得且,
解得且4,
故答案为:且
【变式7-1】4. (2023·上海·高一专题练习)已知,则当且仅当a,b满足 .时,成立.
【答案】或
【解析】按,讨论,可得等式成立.
【详解】当时,,成立;
当时,,成立;
故答案为:或.
题型8新定义题型
【例题8】(2023·上海·高一专题练习)我们用记号“”表示两个正整数间的整除关系,如表示整除.试类比课本中不等关系的基本性质,写出整除关系的两个性质.① ;② .
【答案】 若,,则 若,,则
【分析】本题首先可通过题意明确记号“”的含义,然后改写整除关系的两个性质即可.
【详解】若整除,整除,则整除
即若,,则;
若整除,整除,则整除,
即若,,则,
故答案为:若,,则;若,,则.
【变式8-1】1. (2022·高一单元测试)一般情况下,不成立,但也有数可以使它成立,如.使得成立的一对数m、n我们称为“相伴数对”,记为(m,n).若(x,1)是“相伴数对”,则x的值为 .
【答案】
【分析】利用“相伴数对”的定义求解.
【详解】由题意,得,
解得.
故答案为:
【变式8-1】2. (2022·高一课时练习)将4个数,,,排成2行2列,两边各加一条竖线记成,定义,上述记号就叫做2阶行列式若,则 .
【答案】或.
【分析】根据行列式的定义列方程,因式分解后求得方程的解.
【详解】由题意得.整理得,因式分解得,所以或,解得或.
故答案为或..
【点睛】本小题主要考查新定义运算的理解和运算,考查一元二次方程的解法,属于基础题.
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