(共73张PPT)
第二节 一元二次方程及其应用
第二章 方程(组)与不等式(组)
考点一 一元二次方程的有关定义
1.定义:等号两边都是整式,只含有___个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的方程叫做一元二次方程.
2.一元二次方程的一般形式:_____________(a,b,c为常数,a≠0).其中ax2,bx,c分别称为二次项、一次项和常数项,a,b分别称为二次项系数和一次项系数.
3.一元二次方程的解(根):使方程左右两边_____的未知数的值.
链接教材 基础过关
一
ax2+bx+c=0
相等
考点二 一元二次方程的解法
直接开平方法 适合于(x+a)2=b(b≥0)或(ax+b)2=(cx+d)2形式的方程
因式分解法 用因式分解法解一元二次方程的一般步骤:(1)将方程的右边各项移到左边,使右边为0;(2)将方程左边分解为两个一次因式的积;(3)令每个因式为0,得到两个一元一次方程;(4)解这两个一元一次方程,它们的解就是原方程的解
配方法 用配方法解一元二次方程的一般步骤:(1)化二次项系数为1;(2)将含未知数的项保留在方程左边,常数项移到方程右边;(3)两边同时加上一次项系数_____的平方;(4)将方程化成(x+a)2=b的形式;(5)若b≥0,则可以运用直接开平方法求出方程的解;若b<0,则原方程无解
一半
公式法 一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是x=___________(b2-4ac≥0).
用公式法解一元二次方程的一般步骤:(1)将方程化为一元二次方程的一般形式,确定a,b,c的值,求出b2-4ac的值;(2)若b2-4ac≥0,则运用求根公式,求出方程的解;若b2-4ac<0,则原方程无解
考点三 一元二次方程的根的判别式
一元二次方程的根的判别式:Δ=________,注意隐含条件a≠0.
当Δ>0时 方程有__________的实数根;
当Δ=0时 方程有_________的实数根;
当Δ<0时 方程____实数根,无解.
b2-4ac
两个不相等
两个相等
没有
1.(人教九上P3例题改编)方程3x(x-1)=2(x+1)化成一般形式后,二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A.3x2,-5x,-2 B.3x2,-5x,2
C.3,-5,-2 D.3,-5,0
√
C [3x(x-1)=2(x+1),
3x2-3x=2x+2,
3x2-5x-2=0,
二次项系数是3,一次项系数是-5,常数项是-2.
故选C.]
2.(青岛版九上P129拓展与延伸T7变式)若关于x的一元二次方程(a-1)x2+x+|a|-1=0的一个根是0,则a的值为( )
A.1 B.0 C.-1 D.±1
C [把x=0代入一元二次方程(a-1)x2+x+|a|-1=0得|a|-1=0,
解得a=1或a=-1,
∵a-1≠0,
∴a=-1.
故选C.]
√
3.关于x的一元二次方程x2-(k+3)x+k=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.无实数根
D.不能确定
A [因为Δ=(k+3)2-4k=k2+2k+9=(k+1)2+8>0,所以原方程有两个不相等的实数根.故选A.]
√
4.若x1,x2是方程x2-2x-5=0的两个实数根,则x1x2+x1+x2的值是( )
A.7 B.-7 C.3 D.-3
D [∵x1,x2是方程x2-2x-5=0的两个实数根,
∴x1x2=-5,x1+x2=2,
则原式=-5+2=-3.故选D.]
√
5.眉山市东坡区永丰村是“天府粮仓”示范区,该村的“智慧春耕”让生产更高效,提升了水稻亩产量,水稻亩产量从2021年的670千克增长到了2023年的780千克,该村水稻亩产量年平均增长率为x,则可列方程为( )
A.670×(1+2x)=780
B.670×(1+x)2=780
C.670×(1+x2)=780
D.670×(1+x)=780
√
B [根据题意得,670×(1+x)2=780.
故选B.]
【典例1】 已知关于x的一元二次方程(m-2)x2-4x+3=0,请回答下列问题:
(1)m的取值范围是________;
(2)若m的值为3,请用三种方法求出此方程的解.
考点突破 对点演练
命题点1 一元二次方程及其解法
m≠2
配方法:∵x2-4x+3=0,∴x2-4x=-3,∴x2-4x+4=-3+4,
∴(x-2)2=1,
∴x-2=±1,∴x1=3,x2=1.
因式分解法:∵x2-4x+3=0,∴(x-3)(x-1)=0,
∴x1=3,x2=1.
方程没有一次项,直接开方最理想;
如果缺少常数项,因式分解没商量;
b,c相等都为零,等根是零不要忘;
b,c同时不为零,因式分解或配方;
也可直接套公式,因题而异择良方.
灵活选择方法解一元二次方程的口诀
[对点演练]
1.(2024·贵州)一元二次方程x2-2x=0的解是( )
A.x1=3,x2=1 B.x1=2,x2=0
C.x1=3,x2=-2 D.x1=-2,x2=-1
B [x2-2x=0,
x(x-2)=0,
则x=0或x-2=0,
解得,x1=2,x2=0.
故选B.]
√
2.(2024·齐齐哈尔)解方程:x2-5x+6=0.
[解] ∵x2-5x+6=0,
∴(x-2)(x-3)=0,
则x-2=0或x-3=0,
解得x1=2,x2=3.
【典例2】 (2023·聊城)若一元二次方程mx2+2x+1=0有实数解,则m的取值范围是( )
A.m≥-1 B.m≤1
C.m≥-1且m≠0 D.m≤1且m≠0
命题点2 一元二次方程根的判别式
D [由题意得,4-4m≥0,且m≠0,解得m≤1且m≠0,故选D.]
√
用根的判别式的前提条件是一元二次方程的二次项系数不能为0,并要把方程化为一元二次方程的一般形式,这是常常被忽略的问题.
[对点演练]
3.(2024·自贡)关于x的方程x2+mx-2=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
√
A [关于x的方程x2+mx-2=0中,
∵a=1,b=m,c=-2,
∴Δ=m2+8>0,
∴方程有两个不相等的实数根.故选A.]
4.(2024·山东)若关于x的方程4x2-2x+m=0有两个相等的实数根,则m的值为__________.
命题点3 一元二次方程根与系数的关系
√
常用根与系数的关系解决的几类问题
[对点演练]
5.(2024·四川成都)若m,n是一元二次方程x2-5x+2=0的两个实数根,则m+(n-2)2的值为____.
7 [∵m,n是一元二次方程x2-5x+2=0的两个实数根,
∴m2-5m+2=0,m+n=5,
∴m2-5m=-2,n=5-m,
∴m+(n-2)2=m+(3-m)2=m2-5m+9=-2+9=7.]
7
p
1
【典例4】 (2023·东营)如图,老李想用长为70 m的栅栏,再借助房屋的外墙(外墙足够长)围成一个矩形羊圈ABCD,并在边BC上留一个2 m宽的门(建在EF处,另用其他材料).
命题点4 一元二次方程的实际应用
(1)当羊圈的长和宽分别为多少米时,能围成一个面积为640 m2的羊圈?
(2)羊圈的面积能达到650 m2吗?如果能,请你给出设计方案;如果不能,请说明理由.
[解] (1)设矩形ABCD的边AB=x m,则边BC=70-2x+2=(72-2x)m.
根据题意,得x(72-2x)=640,
化简,得x2-36x+320=0,
解得x1=16,x2=20,
当x=16时,72-2x=72-32=40(m),
当x=20时,72-2x=72-40=32(m).
答:当羊圈的长为40 m,宽为16 m或长为32 m,宽为20 m时,能围成一个面积为640 m2的羊圈.
(2)不能,理由如下:
由题意,得x(72-2x)=650,
化简,得x2-36x+325=0,
Δ=(-36)2-4×325=-4<0,
∴一元二次方程没有实数根.
∴羊圈的面积不能达到650 m2.
因为通常情况下,一元二次方程有两个根,所以解一元二次方程的应用题时一定要验根,检验结果是否符合实际问题或是否满足题目中隐含的条件.
[对点演练]
7.如图,小程的爸爸用一段10 m长的铁丝网围成一个一边靠墙(墙长5.5 m)的矩形鸭舍,其面积为15 m2,在鸭舍侧面中间位置留一个
1 m宽的门(由其他材料成),则BC长为( )
A.5 m或6 m B.2.5 m或3 m
C.5 m D.3 m
√
8.(2024·阳谷县一模)为建设美丽城市,改造老旧小区.某市2022年投入资金1 000万元,2024年投入资金1 440万元.现假定每年投入的资金年增长率相同.
(1)求该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率;
(2)2024年老旧小区改造的平均费用为每个小区80万元.2025年为提高老旧小区品质,每个小区改造费用增加15%.如果投入资金的年平均增长率保持不变,那么该市在2025年最多可以改造多少个老旧小区?
[解] (1)设该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率为x,
依题意得:1 000(1+x)2=1 440,
解得:x1=0.2=20%,x2=-2.2(不合题意,舍去).
答:该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率为20%.
(说明:选择题每题3分,填空题每题3分,本试卷共85分)
课时分层评价卷(六) 一元二次方程及其应用
1.[原创题]如果关于x的一元二次方程ax2+bx-1=0的一个解是x=-1,则代数式2 025-a+b的值为( )
A.-2 024 B.-2 025
C.2 024 D.2 025
题号
1
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√
C [把x=-1代入方程ax2+bx-1=0得a-b-1=0,
所以a-b=1,
所以2 025-a+b=2 025-(a-b)=2 025-1=2 024.
故选C.]
题号
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2.[图表信息题](2024·江苏扬州模拟)根据如表可知,方程x2+3x-1=0的一个解的范围为( )
x … 0.28 0.29 0.30 0.31 0.32 …
y=x2+3x-1 … -0.081 6 -0.045 9 -0.01 0.026 1 0.026 4 …
A.0.28<x<0.29 B.0.29<x<0.30
C.0.30<x<0.31 D.0.31<x<0.32
题号
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√
C [∵x=0.30时,x2+3x-1=-0.01,
x=0.31时,x2+3x-1=0.026 1,
∴方程x2+3x-1=0的一个解x的范围为0.30<x<0.31.
故选C.]
题号
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3.(2024·汶上二模)用配方法解方程x2+10x+9=0,配方正确的是
( )
A.(x+5)2=16 B.(x+5)2=34
C.(x-5)2=16 D.(x+5)2=25
A [∵x2+10x+9=0,
∴x2+10x=-9,
∴x2+10x+52=-9+52,
∴(x+5)2=16.
故选A.]
题号
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√
4.(2024·上海)以下一元二次方程有两个相等实数根的是( )
A.x2-6x=0 B.x2-9=0
C.x2-6x+6=0 D.x2-6x+9=0
D [x2-6x=0的根为x=0或x=6,
∴x2-6x=0有两个不等实数根,故A不符合题意;
x2-9=0的根为x=3或x=-3,
∴x2-9=0有两个不等实数根,故B不符合题意;
题号
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√
由x2-6x+6=0知Δ=36-24=12>0,
∴x2-6x+6=0有两个不等实数根,故C不符合题意;
由x2-6x+9=0知Δ=36-36=0,
∴x2-6x+9=0有两个相等实数根,故D符合题意.
故选D.]
题号
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√
6.(2024·东昌府区模拟)关于x的一元二次方程x2+3x-m=0的两个根为x1,x2,且x1=2x2,则m-x1+x2 的值为( )
A.1 B.-1 C.3 D.-3
题号
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8.(2024·黑龙江绥化)小影与小冬一起写作业,在解一道一元二次方程时,小影在化简过程中写错了常数项,因而得到方程的两个根是6和1;小冬在化简过程中写错了一次项的系数,因而得到方程的两个根是-2和-5.则原来的方程是( )
A.x2+6x+5=0 B.x2-7x+10=0
C.x2-5x+2=0 D.x2-6x-10=0
题号
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√
B [∵小影在化简过程中写错了常数项,得到方程的两个根是6和1,
∴x1+x2=6+1=7,
∵小冬在化简过程中写错了一次项的系数,得到方程的两个根是-2和-5,
∴x1x2=10.
A.x2+6x+5=0中,x1+x2=-6,x1x2=5,故该选项不符合题意;
B.x2-7x+10=0中,x1+x2=7,x1x2=10,故该选项符合题意;
C.x2-5x+2=0中,x1+x2=5,x1x2=2,故该选项不符合题意;
D.x2-6x-10=0中,x1+x2=6,x1x2=-10,故该选项不符合题意.
故选B.]
题号
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9.(2024·云南)两年前生产1千克甲种药品的成本为80元,随着生产技术的进步,现在生产1千克甲种药品的成本为60元.设甲种药品成本的年平均下降率为x,根据题意,下列方程正确的是( )
A.80(1-x2)=60
B.80(1-x)2=60
C.80(1-x)=60
D.80(1-2x)=60
题号
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√
B [根据题意,一年前生产1千克甲种药品的成本为80(1-x)元,现在生产1千克甲种药品的成本为80(1-x)2元,
所以80(1-x)2=60.故选B.]
题号
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10.(2024·广东深圳)一元二次方程x2-3x+a=0的一个根为x=1,则a=_____.
2 [由题意,
将x=1代入一元二次方程得,
1-3+a=0,
解得a=2.]
题号
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11.(2024·江苏连云港)关于x的一元二次方程x2-x+c=0有两个相等的实数根,则c的值为_____.
题号
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12.(2024·四川泸州)已知x1,x2是一元二次方程x2-3x-5=0的两个实数根,则(x1-x2)2+3x1x2=_____.
题号
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13.(9分)(2024·滨州)解方程:x2-4x=0.
[解] ∵x2-4x=0,
∴x(x-4)=0,
∴x=0或x-4=0,
∴x1=0,x2=4.
题号
1
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14.(9分)(2024·青海)(1)解一元二次方程:x2-4x+3=0;
(2)若直角三角形的两边长分别是(1)中方程的根,求第三边的长.
题号
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15.(10分)某商店进购一商品,第一天每件盈利10元,销售500件.
(1)第二、三天该商品十分畅销,销售量持续走高.在售价不变的基础上,第三天的销售量达到605件,求第二、三天的日平均增长率;
(2)经市场调查发现,在进货价不变的情况下,若每件涨价1元,日销量将减少20件.现要保证每天总利润为6 000元,同时又要使顾客得到实惠,则每件应涨价多少元?
[解] (1)设第二、三天的日平均增长率为x,
根据题意得,500(1+x)2=605,
解得,x1=0.1=10%,x2=-2.1(不符合题意,舍去).
答:第二、三天的日平均增长率为10%.
题号
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(2)设每件应涨价y元,则每件盈利(10+y)元,日销量为(500-20y),
根据题意得,(10+y)(500-20y)=6 000,
整理得,y2-15y+50=0,
解得,y1=10,y2=5,
又∵要使顾客得到实惠,
∴y=5.
答:每件应涨价5元.
题号
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16.(2024·内蒙古赤峰)等腰三角形的两边长分别是方程x2-10x+21=0的两个根,则这个三角形的周长为( )
A.17或13 B.13或21
C.17 D.13
题号
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√
C [由方程x2-10x+21=0,得x1=3,x2=7,
∵3+3<7,
∴等腰三角形的底边长为3,腰长为7,
∴这个三角形的周长为3+7+7=17.故选C.]
题号
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19
17.(2024·四川南充)已知m是方程x2+4x-1=0的一个根,则(m+5)(m-1)的值为______.
-4 [把x=m代入x2+4x-1=0,得m2+4m-1=0,
m2+4m=1,
∴(m+5)(m-1)
=m2-m+5m-5
=m2+4m-5
=1-5
=-4.]
题号
1
3
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-4
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[解] (1)证明:∵x2-(m+2)x+m-1=0,
∴a=1,b=-(m+2),c=m-1,
Δ=b2-4ac=[-(m+2)]2-4×1×(m-1)=m2+4m+4-4m+4
=m2+8.
∵m2≥0,
∴Δ>0.
∴无论m取何值,方程都有两个不相等的实数根.
题号
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19第二节 一元二次方程及其应用
考点一 一元二次方程的有关定义
1.定义:等号两边都是整式,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的方程叫做一元二次方程.
2.一元二次方程的一般形式:ax2+bx+c=0(a,b,c为常数,a≠0).其中ax2,bx,c分别称为二次项、一次项和常数项,a,b分别称为二次项系数和一次项系数.
3.一元二次方程的解(根):使方程左右两边相等的未知数的值.
考点二 一元二次方程的解法
直接开平方法 适合于(x+a)2=b(b≥0)或(ax+b)2=(cx+d)2形式的方程
因式分解法 用因式分解法解一元二次方程的一般步骤:(1)将方程的右边各项移到左边,使右边为0;(2)将方程左边分解为两个一次因式的积;(3)令每个因式为0,得到两个一元一次方程;(4)解这两个一元一次方程,它们的解就是原方程的解
配方法 用配方法解一元二次方程的一般步骤:(1)化二次项系数为1;(2)将含未知数的项保留在方程左边,常数项移到方程右边;(3)两边同时加上一次项系数一半的平方;(4)将方程化成(x+a)2=b的形式;(5)若b≥0,则可以运用直接开平方法求出方程的解;若b<0,则原方程无解
公式法 一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的求根公式是x=(b2-4ac≥0). 用公式法解一元二次方程的一般步骤:(1)将方程化为一元二次方程的一般形式,确定a,b,c的值,求出b2-4ac的值;(2)若b2-4ac≥0,则运用求根公式,求出方程的解;若b2-4ac<0,则原方程无解
考点三 一元二次方程的根的判别式
一元二次方程的根的判别式:Δ=b2-4ac,注意隐含条件a≠0.
当Δ>0时 方程有两个不相等的实数根;
当Δ=0时 方程有两个相等的实数根;
当Δ<0时 方程没有实数根,无解.
考点四 一元二次方程根与系数的关系
如果方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根x1,x2,那么x1+x2=-,x1x2=.
考点五 一元二次方程的应用
列一元二次方程解应用题的步骤和列一次方程(组)解应用题的步骤完全一样,常见问题有:增长率问题、利润问题、比赛场数(握手)问题、面积问题等.
1.(人教九上P3例题改编)方程3x(x-1)=2(x+1)化成一般形式后,二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A.3x2,-5x,-2 B.3x2,-5x,2
C.3,-5,-2 D.3,-5,0
C [3x(x-1)=2(x+1),
3x2-3x=2x+2,
3x2-5x-2=0,
二次项系数是3,一次项系数是-5,常数项是-2.
故选C.]
2.(青岛版九上P129拓展与延伸T7变式)若关于x的一元二次方程(a-1)x2+x+|a|-1=0的一个根是0,则a的值为( )
A.1 B.0 C.-1 D.±1
C [把x=0代入一元二次方程(a-1)x2+x+|a|-1=0得|a|-1=0,
解得a=1或a=-1,
∵a-1≠0,
∴a=-1.
故选C.]
3.关于x的一元二次方程x2-(k+3)x+k=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.无实数根
D.不能确定
A [因为Δ=(k+3)2-4k=k2+2k+9=(k+1)2+8>0,所以原方程有两个不相等的实数根.故选A.]
4.若x1,x2是方程x2-2x-5=0的两个实数根,则x1x2+x1+x2的值是( )
A.7 B.-7 C.3 D.-3
D [∵x1,x2是方程x2-2x-5=0的两个实数根,
∴x1x2=-5,x1+x2=2,
则原式=-5+2=-3.故选D.]
5.眉山市东坡区永丰村是“天府粮仓”示范区,该村的“智慧春耕”让生产更高效,提升了水稻亩产量,水稻亩产量从2021年的670千克增长到了2023年的780千克,该村水稻亩产量年平均增长率为x,则可列方程为( )
A.670×(1+2x)=780
B.670×(1+x)2=780
C.670×(1+x2)=780
D.670×(1+x)=780
B [根据题意得,670×(1+x)2=780.
故选B.]
命题点1 一元二次方程及其解法
【典例1】 已知关于x的一元二次方程(m-2)x2-4x+3=0,请回答下列问题:
(1)m的取值范围是________;
(2)若m的值为3,请用三种方法求出此方程的解.
[解] (1)m≠2.
(2)当m=3时,一元二次方程为x2-4x+3=0.
公式法:∵a=1,b=-4,c=3,
∴b2-4ac=(-4)2-4×1×3=4,
∴x===,
∴x1=3,x2=1.
配方法:∵x2-4x+3=0,∴x2-4x=-3,∴x2-4x+4=-3+4,
∴(x-2)2=1,
∴x-2=±1,∴x1=3,x2=1.
因式分解法:∵x2-4x+3=0,∴(x-3)(x-1)=0,
∴x1=3,x2=1.
灵活选择方法解一元二次方程的口诀
方程没有一次项,直接开方最理想;
如果缺少常数项,因式分解没商量;
b,c相等都为零,等根是零不要忘;
b,c同时不为零,因式分解或配方;
也可直接套公式,因题而异择良方.
[对点演练]
1.(2024·贵州)一元二次方程x2-2x=0的解是( )
A.x1=3,x2=1 B.x1=2,x2=0
C.x1=3,x2=-2 D.x1=-2,x2=-1
B [x2-2x=0,
x(x-2)=0,
则x=0或x-2=0,
解得,x1=2,x2=0.
故选B.]
2.(2024·齐齐哈尔)解方程:x2-5x+6=0.
[解] ∵x2-5x+6=0,
∴(x-2)(x-3)=0,
则x-2=0或x-3=0,
解得x1=2,x2=3.
命题点2 一元二次方程根的判别式
【典例2】 (2023·聊城)若一元二次方程mx2+2x+1=0有实数解,则m的取值范围是( )
A.m≥-1 B.m≤1
C.m≥-1且m≠0 D.m≤1且m≠0
D [由题意得,4-4m≥0,且m≠0,解得m≤1且m≠0,故选D.]
用根的判别式的前提条件是一元二次方程的二次项系数不能为0,并要把方程化为一元二次方程的一般形式,这是常常被忽略的问题.
[对点演练]
3.(2024·自贡)关于x的方程x2+mx-2=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
A [关于x的方程x2+mx-2=0中,
∵a=1,b=m,c=-2,
∴Δ=m2+8>0,
∴方程有两个不相等的实数根.故选A.]
4.(2024·山东)若关于x的方程4x2-2x+m=0有两个相等的实数根,则m的值为________.
(或0.25) [∵关于x的方程4x2-2x+m=0有两个相等的实数根,
∴Δ=b2-4ac=22-4×4×m=4-16m=0,
解得,m=.
故答案为.]
命题点3 一元二次方程根与系数的关系
【典例3】 (2023·菏泽)一元二次方程x2+3x-1=0的两根为x1,x2,则的值为( )
A. B.-3 C.3 D.-
C [∵一元二次方程x2+3x-1=0的两根为x1,x2,
∴x1+x2=-3,x1x2=-1.
∴
=
=
=3.
故选C.]
常用根与系数的关系解决的几类问题
(1)不解方程,判断两个数是不是一元二次方程的两个根.
(2)已知方程及方程的一个根,求另一个根及未知数.
(3)不解方程求关于根的式子的值,如求等等.
(4)判断两根的符号.
(5)求作新方程.
(6)由给出的两根满足的条件,确定字母的取值.
这类问题比较综合,解题时除了利用根与系数的关系,同时还要考虑a≠0,Δ≥0这两个前提条件.
[对点演练]
5.(2024·四川成都)若m,n是一元二次方程x2-5x+2=0的两个实数根,则m+(n-2)2的值为________.
7 [∵m,n是一元二次方程x2-5x+2=0的两个实数根,
∴m2-5m+2=0,m+n=5,
∴m2-5m=-2,n=5-m,
∴m+(n-2)2
=m+(3-m)2
=m2-5m+9
=-2+9
=7.]
6.已知关于x的一元二次方程x2-px+1=0(p为常数)有两个不相等的实数根x1和x2.
(1)填空:x1+x2=________,x1x2=________;
(2)求,x1+;
(3)已知=2p+1,求p的值.
[解] (1)p;1.
(2)∵x1+x2=p,x1x2=1,
∴===p.
∵关于x的一元二次方程x2-px+1=0(p为常数)有两个不相等的实数根x1和x2,
-px1+1=0,
∴x1-p+=0,即x1+=p.
(3)由根与系数的关系,得x1+x2=p,x1x2=1,
=2p+1,
∴(x1+x2)2-2x1x2=2p+1,
∴p2-2=2p+1,
解得p1=3,p2=-1,
当p=3 时,Δ=p2-4=9-4=5>0;
当 p=-1 时,Δ=p2-4=-3<0,
∴p=3.
命题点4 一元二次方程的实际应用
【典例4】 (2023·东营)如图,老李想用长为70 m的栅栏,再借助房屋的外墙(外墙足够长)围成一个矩形羊圈ABCD,并在边BC上留一个2 m宽的门(建在EF处,另用其他材料).
(1)当羊圈的长和宽分别为多少米时,能围成一个面积为640 m2的羊圈?
(2)羊圈的面积能达到650 m2吗?如果能,请你给出设计方案;如果不能,请说明理由.
[解] (1)设矩形ABCD的边AB=x m,则边BC=70-2x+2=(72-2x)m.
根据题意,得x(72-2x)=640,
化简,得x2-36x+320=0,
解得x1=16,x2=20,
当x=16时,72-2x=72-32=40(m),
当x=20时,72-2x=72-40=32(m).
答:当羊圈的长为40 m,宽为16 m或长为32 m,宽为20 m时,能围成一个面积为640 m2的羊圈.
(2)不能,理由如下:
由题意,得x(72-2x)=650,
化简,得x2-36x+325=0,
Δ=(-36)2-4×325=-4<0,
∴一元二次方程没有实数根.
∴羊圈的面积不能达到650 m2.
因为通常情况下,一元二次方程有两个根,所以解一元二次方程的应用题时一定要验根,检验结果是否符合实际问题或是否满足题目中隐含的条件.
[对点演练]
7.如图,小程的爸爸用一段10 m长的铁丝网围成一个一边靠墙(墙长5.5 m)的矩形鸭舍,其面积为15 m2,在鸭舍侧面中间位置留一个1 m宽的门(由其他材料成),则BC长为( )
A.5 m或6 m B.2.5 m或3 m
C.5 m D.3 m
C [设BC长为x m,则AB的长为(10+1-x)m,
根据题意得,(10+1-x)x=15,
解得x=5或x=6>5.5(舍去),
答:BC长为5 m,
故选C.]
8.(2024·阳谷县一模)为建设美丽城市,改造老旧小区.某市2022年投入资金1 000万元,2024年投入资金1 440万元.现假定每年投入的资金年增长率相同.
(1)求该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率;
(2)2024年老旧小区改造的平均费用为每个小区80万元.2025年为提高老旧小区品质,每个小区改造费用增加15%.如果投入资金的年平均增长率保持不变,那么该市在2025年最多可以改造多少个老旧小区?
[解] (1)设该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率为x,
依题意得:1 000(1+x)2=1 440,
解得:x1=0.2=20%,x2=-2.2(不合题意,舍去).
答:该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率为20%.
(2)设该市在2025年可以改造y个老旧小区,
依题意得:80×(1+15%)y≤1 440×(1+20%),
解得,y≤,
又∵y为整数,
∴y的最大值为18.
答:该市在2025年最多可以改造18个老旧小区.
课时分层评价卷(六) 一元二次方程及其应用
(说明:选择题每题3分,填空题每题3分,本试卷共85分)
1.[原创题]如果关于x的一元二次方程ax2+bx-1=0的一个解是x=-1,则代数式2 025-a+b的值为( )
A.-2 024 B.-2 025
C.2 024 D.2 025
C [把x=-1代入方程ax2+bx-1=0得a-b-1=0,
所以a-b=1,
所以2 025-a+b=2 025-(a-b)=2 025-1=2 024.
故选C.]
2.[图表信息题](2024·江苏扬州模拟)根据如表可知,方程x2+3x-1=0的一个解的范围为( )
x … 0.28 0.29 0.30 0.31 0.32 …
y=x2+3x-1 … -0.081 6 -0.045 9 -0.01 0.026 1 0.026 4 …
A.0.28<x<0.29 B.0.29<x<0.30
C.0.30<x<0.31 D.0.31<x<0.32
C [∵x=0.30时,x2+3x-1=-0.01,
x=0.31时,x2+3x-1=0.026 1,
∴方程x2+3x-1=0的一个解x的范围为0.30<x<0.31.
故选C.]
3.(2024·汶上二模)用配方法解方程x2+10x+9=0,配方正确的是( )
A.(x+5)2=16 B.(x+5)2=34
C.(x-5)2=16 D.(x+5)2=25
A [∵x2+10x+9=0,
∴x2+10x=-9,
∴x2+10x+52=-9+52,
∴(x+5)2=16.
故选A.]
4.(2024·上海)以下一元二次方程有两个相等实数根的是( )
A.x2-6x=0 B.x2-9=0
C.x2-6x+6=0 D.x2-6x+9=0
D [x2-6x=0的根为x=0或x=6,
∴x2-6x=0有两个不等实数根,故A不符合题意;
x2-9=0的根为x=3或x=-3,
∴x2-9=0有两个不等实数根,故B不符合题意;
由x2-6x+6=0知Δ=36-24=12>0,
∴x2-6x+6=0有两个不等实数根,故C不符合题意;
由x2-6x+9=0知Δ=36-36=0,
∴x2-6x+9=0有两个相等实数根,故D符合题意.
故选D.]
5.(2024·河北)淇淇在计算正数a的平方时,误算成a与2的积,求得的答案比正确答案小1,则a=( )
A.1 B.-1 C.+1 D.1或+1
C [根据题意,得a2-2a=1,
解得a=1±,
∵a>0,
∴a=+1.
故选C.]
6.(2024·东昌府区模拟)关于x的一元二次方程x2+3x-m=0的两个根为x1,x2,且x1=2x2,则m-x1+x2 的值为( )
A.1 B.-1 C.3 D.-3
B [∵x2+3x-m=0的两根为x1,x2,
∴x1+x2=-=-3.x1·x2=-m,
∵x1=2x2,
∴x2=-1,x1=-2,
∴x1·x2=2=-m,
∴m=-2.
∴m-x1+x2=-2-(-2)+(-1)=-1.
故选B.]
7.(2024·泰安)关于x的一元二次方程2x2-3x+k=0有实数根,则实数k的取值范围是( )
A.k< B.k≤
C.k≥ D.k<-
B [因为关于x的一元二次方程2x2-3x+k=0有实数根,
所以Δ=(-3)2-4×2×k≥0,
解得k≤.
故选B.]
8.(2024·黑龙江绥化)小影与小冬一起写作业,在解一道一元二次方程时,小影在化简过程中写错了常数项,因而得到方程的两个根是6和1;小冬在化简过程中写错了一次项的系数,因而得到方程的两个根是-2和-5.则原来的方程是( )
A.x2+6x+5=0 B.x2-7x+10=0
C.x2-5x+2=0 D.x2-6x-10=0
B [∵小影在化简过程中写错了常数项,得到方程的两个根是6和1,
∴x1+x2=6+1=7,
∵小冬在化简过程中写错了一次项的系数,得到方程的两个根是-2和-5,
∴x1x2=10.
A.x2+6x+5=0中,x1+x2=-6,x1x2=5,故该选项不符合题意;
B.x2-7x+10=0中,x1+x2=7,x1x2=10,故该选项符合题意;
C.x2-5x+2=0中,x1+x2=5,x1x2=2,故该选项不符合题意;
D.x2-6x-10=0中,x1+x2=6,x1x2=-10,故该选项不符合题意.
故选B.]
9.(2024·云南)两年前生产1千克甲种药品的成本为80元,随着生产技术的进步,现在生产1千克甲种药品的成本为60元.设甲种药品成本的年平均下降率为x,根据题意,下列方程正确的是( )
A.80(1-x2)=60
B.80(1-x)2=60
C.80(1-x)=60
D.80(1-2x)=60
B [根据题意,一年前生产1千克甲种药品的成本为80(1-x)元,现在生产1千克甲种药品的成本为80(1-x)2元,
所以80(1-x)2=60.故选B.]
10.(2024·广东深圳)一元二次方程x2-3x+a=0的一个根为x=1,则a=________.
2 [由题意,
将x=1代入一元二次方程得,
1-3+a=0,
解得a=2.]
11.(2024·江苏连云港)关于x的一元二次方程x2-x+c=0有两个相等的实数根,则c的值为_________________________________________.
[∵一元二次方程x2-x+c=0有两个相等的实数根,∴Δ=0,即1-4c=0,
解得c=.]
12.(2024·四川泸州)已知x1,x2是一元二次方程x2-3x-5=0的两个实数根,则(x1-x2)2+3x1x2=________.
14 [∵x1,x2是一元二次方程x2-3x-5=0的两个实数根,
∴x1+x2=3,x1x2=-5.
∴(x1-x2)2+3x1x2
=
=(x1+x2)2-x1x2
=32-(-5)
=9+5
=14.]
13.(9分)(2024·滨州)解方程:x2-4x=0.
[解] ∵x2-4x=0,
∴x(x-4)=0,
∴x=0或x-4=0,
∴x1=0,x2=4.
14.(9分)(2024·青海)(1)解一元二次方程:x2-4x+3=0;
(2)若直角三角形的两边长分别是(1)中方程的根,求第三边的长.
[解] (1)x2-4x+3=0,
∴(x-1)(x-3)=0,
∴x-1=0或x-3=0,
∴x1=1,x2=3.
(2)当3是直角三角形的斜边长时,第三边为=2,
当1和3是直角三角形的直角边长时,第三边为=,
∴第三边的长为2或.
15.(10分)某商店进购一商品,第一天每件盈利10元,销售500件.
(1)第二、三天该商品十分畅销,销售量持续走高.在售价不变的基础上,第三天的销售量达到605件,求第二、三天的日平均增长率;
(2)经市场调查发现,在进货价不变的情况下,若每件涨价1元,日销量将减少20件.现要保证每天总利润为6 000元,同时又要使顾客得到实惠,则每件应涨价多少元?
[解] (1)设第二、三天的日平均增长率为x,
根据题意得,500(1+x)2=605,
解得,x1=0.1=10%,x2=-2.1(不符合题意,舍去).
答:第二、三天的日平均增长率为10%.
(2)设每件应涨价y元,则每件盈利(10+y)元,日销量为(500-20y),
根据题意得,(10+y)(500-20y)=6 000,
整理得,y2-15y+50=0,
解得,y1=10,y2=5,
又∵要使顾客得到实惠,
∴y=5.
答:每件应涨价5元.
16.(2024·内蒙古赤峰)等腰三角形的两边长分别是方程x2-10x+21=0的两个根,则这个三角形的周长为( )
A.17或13 B.13或21
C.17 D.13
C [由方程x2-10x+21=0,得x1=3,x2=7,
∵3+3<7,
∴等腰三角形的底边长为3,腰长为7,
∴这个三角形的周长为3+7+7=17.故选C.]
17.(2024·四川南充)已知m是方程x2+4x-1=0的一个根,则(m+5)(m-1)的值为________.
-4 [把x=m代入x2+4x-1=0,得m2+4m-1=0,
m2+4m=1,
∴(m+5)(m-1)
=m2-m+5m-5
=m2+4m-5
=1-5
=-4.]
18.(12分)已知关于x的一元二次方程x2-(m+2)x+m-1=0.
(1)求证:无论m取何值,方程都有两个不相等的实数根;
(2)如果方程的两个实数根为x1,x2,且-x1x2=9,求m的值.
[解] (1)证明:∵x2-(m+2)x+m-1=0,
∴a=1,b=-(m+2),c=m-1,
Δ=b2-4ac
=[-(m+2)]2-4×1×(m-1)
=m2+4m+4-4m+4
=m2+8.
∵m2≥0,
∴Δ>0.
∴无论m取何值,方程都有两个不相等的实数根.
(2)设方程x2-(m+2)x+m-1=0的两个实数根为x1,x2,
则x1+x2=m+2,x1x2=m-1.
-x1x2=9,即(x1+x2)2-3x1x2=9,
∴(m+2)2-3(m-1)=9.
整理得m2+m-2=0.
∴(m+2)(m-1)=0.
解得m1=-2,m2=1.
∴m的值为-2或1.
19.[新定义](2024·广东广州)定义新运算:a b=例如:-2 4=(-2)2-4=0,2 3=-2+3=1.若x 1=-,则x的值为________.
-或 [∵x 1=-,
∴当x≤0时,x2-1=-,
解得x=-或x=(不合题意,舍去);
当x>0时,-x+1=-,
解得x=,
由上可得,x的值为-或.]