第2章 一元二次方程 2.2 一元二次方程的解法 第2课时 配方法(一) 分值:77分
选择题(每小题3分,共12分)
1.老师提出问题:解方程:x2-8=0。四位同学给出了以下答案,小琪:x=2;子航:x1=x2=2;一帆:x1=x2=-2;萱萱:x1=2,x2=-2。你认为答案正确的是( D )
A.小琪 B.子航
C.一帆 D.萱萱
【解析】 ∵x2-8=0,∴x2=8,
∴x1=2,x2=-2。
2.用配方法解一元二次方程x2-2x-1=0,下列配方正确的是( B )
A.(x-2)2=2 B.(x-1)2=2
C.(x+2)2=1 D.(x-1)2=1
3.(3分)方程(x+1)2=4的根为 x1=1,x2=-3 。
4.(3分)(1)(2分)用开平方法解x2=16,可得x1= 4 ,x2= -4(或-4 4) ;
(2)(1分)用开平方法解(x+6)2=5,可得其中一个一元一次方程是x+6=,另一个一元一次方程是 x+6=- 。
5.(8分)填空:
(1)(1分)x2-20x+100=(x- 10 )2;
(2)(1分)x2+ 18x +81=(x+9)2;
(3)(2分)y2+5y+( )2=(y+ )2;
(4)(2分)x2-x+( )2=(x- )2;
(5)(2分)x2+px+( )2=(x+ )2。
6.(5分)解方程:x2+6x+5=0(填空)。
移项,得x2+6x=-5,
配方,得x2+6x+ 9 =-5+ 9 ,
即(x+3)2=4,
方程两边同时开方,得x+3= ±2 ,
∴x1= -1 ,x2= -5 。
7.(8分)用开平方法解下列方程:
(1)(2分)x2-81=0;
(2)(2分)(x-1)2=2;
(3)(2分)2(x-2)2-8=0;
(4)(2分)(x)2=(1)2。
解:(1)x2=81,
∴x1=9,x2=-9。
(2)x-1=±,
∴x1=1,x2=1-。
(3)(x-2)2=4,x-2=±2,
∴x1=4,x2=0。
(4)x=±(1),
∴x1=1,x2=-2-1。
8.(8分)用配方法解下列方程:
(1)(2分)x2-x-=0;
(2)(3分)x2-2x+1=0;
(3)(3分)(2x-1)2+2(2x-1)=1。
解:(1)x2-x,
=2,
∴x-=±,
解得x1=,x2=。
(2)x2-2x+2=-1+2,
(x-)2=1,
∴x-=±1,
解得x1=1,x2=-1。
(3)(2x-1)2+2(2x-1)+1=1+1,
(2x-1+1)2=2,即(2x)2=2,
∴2x=±,
解得x1=,x2=-。
9.一元二次方程x2-4x+m=0可以通过配方转化为(x-p)2=5的形式,则m的值是( A )
A.-1 B.1
C.5 D.9
【解析】 由x2-4x+m=0配方,
得(x-2)2=-m+4。
由题意,得-p=-2,-m+4=5,
∴p=2,m=-1。
10.欧几里得的《原本》记载,形如x2+ax=b2的方程的图解法是:如图,画Rt△ABC,使∠ACB=90°,BC=,AC=b,再在斜边AB上截取BD=,则该方程的一个正根是( B )
A.AC的长 B.AD的长
C.BC的长 D.CD的长
【解析】 由x2+ax=b2配方,
得=b2。在Rt△ABC中,AB2=AC2+BC2,则=b2,故该方程的一个正根是AD的长。
11.(3分)当x满足x+1<3x-3时,方程x2-2x-5=0的根为 1 。
【解析】 x2-2x-5=0,x2-2x=5,x2-2x+1=6,
(x-1)2=6,
∴x-1=±,
∴x1=1,x2=1-。
解不等式x+1<3x-3,得x>2,
∴x=1。
12.(3分)已知a,b为常数,若方程(x-1)2=a的两个根与方程(x-3)(x-b)=0的两个根相同,则b= -1 。
【解析】 由方程(x-3)(x-b)=0得,
x1=3,x2=b。
∵方程(x-1)2=a的两个根与方程(x-3)(x-b)=0的两个根相同,
∴将x=3代入(x-1)2=a,得a=4,
解方程(x-1)2=4,得x1=3,x2=-1,
所以b=-1。
13.(8分)如图,将长和宽分别为a,b的长方形纸片的四个角都剪去一个边长为x的正方形。
(1)(4分)用含a,b,x的代数式表示纸片剩余部分的面积。
(2)(4分)当a=6,b=4,且剪去部分的面积等于剩余部分的面积时,求正方形的边长。
解:(1)纸片剩余部分的面积为ab-4x2。
(2)由题意,得ab-4x2=4x2。
又∵a=6,b=4,∴x2=ab=3。
又∵x>0,∴x=。
答:正方形的边长为 。
14.(8分)解下列方程:
(1)(4分)=x;
(2)(4分)x+2=6。
解:(1)=x,
将方程两边同时平方,得18-7x=x2,即x2+7x-18=0,
∴,
∴x=±,
解得x1=2,x2=-9。
经检验,x2=-9是原方程的增根,舍去,所以原方程的解是x=2。
(2)x+2=6,
x-5+21=2,
()2+21=2,
(1)2=2,
1=±,
解得-1,=--1(不合题意,舍去),
∴x=(-1)2+5=8-2。
经检验,x=8-2是原方程的解。
15.(8分)[推理能力]我们知道:任何有理数的平方都是一个非负数,即对于任何有理数,都有a2≥0成立,所以,当a=0时,有最小值a2=0。
(1)(2分)代数式(x-3)2有最小值时,x= 3 。
(2)(2分)代数式m2+5的最小值是 5 。
(3)(4分)求代数式n2+6n+11的最小值,小明是这样做的:
n2+6n+11
=n2+6n+9+2
=(n+3)2+2,
∴当n=-3时,代数式n2+6n+11有最小值,最小值为2。
请你参照小明的方法,求代数式m2-4m-5的最小值,并求此时m的值。
解:(3)m2-4m-5
=m2-4m+4-9
=(m-2)2-9,
∴当m=2时,代数式有最小值,最小值为-9。第2章 一元二次方程 2.2 一元二次方程的解法 第4课时 公式法 分值:88分
选择题(每小题3分,共15分)
1.一元二次方程x2-2x+1=0根的情况是( B )
A.只有一个实数根
B.有两个相等的实数根
C.没有实数根
D.有两个不相等的实数根
2.方程x2+4x+3=0的两个根为( D )
A.x1=1,x2=3
B.x1=-1,x2=3
C.x1=1,x2=-3
D.x1=-1,x2=-3
3.一元二次方程x2+x-1=0的正数解为( D )
A.x=1- B.x=
C.x= D.x=
4.(7分)用求根公式解一元二次方程9x2=8-6x时,先要把方程化成一般形式: 9x2+6x-8=0 ,这里的a= 9 ,b= 6 ,c= -8 ,b2-4ac= 324 ,用求根公式解得x1= ,x2= - 。
5.(3分)方程2x2+1=3x的解为 x1=1,x2= 。
6.(9分)填表:
一元二次方程 b2-4ac的值 根的情况
x2-3x-6=0 33 有两个不相等的实数根
x2+9=6x 0 有两个相等的实数根
x2-2x+3=0 -4 没有实数根
2x2-3=x2-2x 16 有两个不相等的实数根
发现:当a,c异号时,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的情况是 一定有两个不相等的实数根 。
7.(8分)用公式法解下列方程:
(1)(2分)x2+2x-1=0;
(2)(2分)2x2+x-2=0;
(3)(2分)x2-x-2=0;
(4)(2分)-2x2+2x-1=0。
解:(1)∵a=1,b=2,c=-1,
∴b2-4ac=22-4×1×(-1)=8>0,
∴x=,
∴x1=-1,x2=-1-。
(2)∵a=2,b=1,c=-2,
∴b2-4ac=12-4×2×(-2)=17,
∴x=,
∴x1=,x2=。
(3)∵a=,b=-1,c=-2,
∴b2-4ac=(-1)2-4××(-2)=13>0,
∴x=,
∴x1=,x2=。
(4)原方程可化为2x2-2x+1=0。
∵a=2,b=-2,c=1,
∴b2-4ac=(-2)2-4×2×1=-4<0,
∴原方程没有实数根。
8.(8分)解方程:3x2-5x-2=0(用两种不同的方法)。
解:解法一:3x2-5x=2,
3,
,
∴x-=±,
∴x1=2,x2=-。
解法二:∵a=3,b=-5,c=-2,
∴b2-4ac=(-5)2-4×3×(-2)=25+24=49,
∴x=,∴x1=2,x2=-。
9.(8分)设一元二次方程x2+bx+c=0。在下面的四组条件中选择其中一组b,c的值,使这个方程有两个不相等的实数根,并解这个方程。
①b=2,c=1;②b=3,c=1;③b=3,c=-1;④b=2,c=2。
解:∵使这个方程有两个不相等的实数根,
∴b2-4ac>0,即b2>4c,
∴②③均可。
选②,则这个方程为x2+3x+1=0,
∴x=,
∴x1=,x2=;
选③,则这个方程为x2+3x-1=0,
∴x1=,x2=。
10.若关于x的一元二次方程x2+x+m=0有两个相等的实数根,则实数m的值为( C )
A.-4 B.-
C. D.4
【解析】 由题意,得Δ=12-4m=0,解得m=。
11.(3分)已知关于x的一元二次方程x2-2(k-1)x+k2-1=0有两个不相等的实数根,则k的最大整数值是 0 。
【解析】 ∵关于x的一元二次方程x2-2(k-1)x+k2-1=0有两个不相等的实数根,
∴Δ>0,
∴[-2(k-1)] 2-4(k2-1)>0
整理,得-8(k-1)>0,
解得k<1,
∴k的最大整数值是0。
12.(3分)如果关于x的一元二次方程ax2+6x+1=0(a≠0)没有实数根,那么a的取值范围是 a>9 .
【解析】 ∵关于x的一元二次方程ax2+6x+1=0没有实数根,
∴Δ<0,即62-4a<0,且a≠0,解得a>9。
13.(8分)已知关于x的一元二次方程x2-(m+1)x+2m-2=0(m为常数)。
(1)(4分)若方程的一个根为1,求m的值及方程的另一个根。
(2)(4分)求证:不论m为何值,方程总有两个实数根。
解:(1)把x=1代入方程可得1-(m+1)+2m-2=0,
解得m=2,
当m=2时,原方程为x2-3x+2=0,
解得x1=1,x2=2,
即方程的另一根为2。
(2)∵a=1,b=-(m+1),c=2m-2,
∴Δ=[-(m+1)]2-4×1×(2m-2)
=m2-6m+9=(m-3)2≥0,
∴不论m为何值,方程总有两个实数根。
14.(8分)已知关于x的方程x2-2(k+1)x+k2+2k=0。
(1)(2分)求证:不论k取何实数,方程总有两个不相等的实数根。
(2)(3分)求出方程的根(用含k的代数式表示)。
(3)(3分)若等腰三角形ABC的周长为14,其中两边长恰好是这个方程的两个根,求k的值。
解:(1)∵Δ=b2-4ac=4(k+1)2-4(k2+2k)=4>0,
∴不论k取任何实数,方程总有两个不相等的实数根。
(2)∵x=,
∴x1=k+2,x2=k。
(3)∵x1≠x2,故由等腰三角形ABC的周长为14,得
①2(k+2)+k=14,解得k=,
∴三边长分别为,符合题意;
②k+2+2k=14,∴k=4,
∴三边长分别为4,4,6,符合题意。
综上所述,k=4或。
15.(8分)已知关于x的方程(2k-1)x2-2(k+1)x+3=0。
(1)(4分)求证:该方程总有实数根。
(2)(4分)若该方程的根都为正整数,求整数k的值。
解:(1)分两种情况讨论:
①当2k-1=0,即k=时,该方程为一元一次方程,
解方程,得x=1,该方程有实数根;
②当2k-1≠0,即k≠时,该方程为一元二次方程,
Δ=[-2(k+1)]2-4(2k-1)×3=4(k-2)2≥0,
该方程有实数根。
综上所述,该方程总有实数根。
(2)∵k为整数,
∴易知该方程为一元二次方程。
(2k-1)x2-2(k+1)x+3=0,
∴x=
=,
解得x1=,x2=1。
∵方程的根都为正整数,
∴2k-1=1或2k-1=3,
∴k=1或k=2。
16.[推理能力]对于代数式ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数),下列说法正确的是( B )
①若b2-4ac=0,则ax2+bx+c=0有两个相等的实数根;
②存在三个实数m≠n≠h,使得am2+bm+c=an2+bn+c=ah2+bh+c;
③若ax2+bx+c+2=0与方程(x+2)(x-3)=0的解相同,则a+b=0。
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
【解析】 ①∵Δ=b2-4ac=0,
∴方程ax2+bx+c=0有两个相等的实数根,①正确;
②∵一元二次方程ax2+bx+c=k(k为常数)最多有两个解,
∴m=n或m=h或n=h,与m≠n≠h矛盾,②错误;
③方程(x+2)(x-3)=0的解为x1=-2,x2=3。
将x=-2代入ax2+bx+c+2=0,得a·(-2)2+b·(-2)+c+2=0,即4a-2b=-2-c。
将x=3代入ax2+bx+c+2=0,得32·a+3b+c+2=0,即9a+3b=-2-c,
∴4a-2b=9a+3b,则9a-4a+3b+2b=0,即a+b=0,③正确。
综上所述,正确的说法是①③。第2章 一元二次方程 2.2 一元二次方程的解法 第3课时 配方法(二) 分值:78分
选择题(每小题3分,共15分);填空题(每小题3分)
1.用配方法解方程2x2-x-1=0时,变形结果正确的是( )
A. B.
C. D.
2.用配方法解下列方程时,错误的是( )
A.2x2-7x-4=0化为
B.2t2-4t+2=0化为(t-1)2=0
C.4y2+4y-1=0化为
D.x2-x-4=0化为
3.若2x2+ax+32是一个完全平方式,则实数a的值为( )
A.8 B.±8
C.16 D.±16
4.如图,用配方法解方程x2-x-2=0的四个步骤中,出现错误的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
5.(12分)用配方法解下列方程:
(1)(2分)2x2-7x+6=0;
(2)(2分)4x2-6x-3=0;
(3)(2分)2x2+6x+1=0;
(4)(2分)2x2-5x-7=0;
(5)(2分)3x2=-1-5x;
(6)(2分)x2+5x=-。
6.(8分)有一根20 m长的绳子,怎样用它恰好围成一个面积为24 m2的长方形?
7.(8分)用配方法解一元二次方程:2x2+3x+1=0,小明同学的解题过程如下:
解:x2x=0,
,
x=±,
x1=-,x2=-。
小明的解题过程是否正确?若不正确,请写出正确的解题过程。
8.已知M=a-1,N=a2-a(a为任意实数),则M,N的大小关系为( )
A.M<N
B.M=N
C.M>N
D.因为含有字母a,所以M,N的大小不能确定
9.(3分)(1)(1.5分)已知4x2-8nx+16n(n≠0)是一个关于x的完全平方式,则常数n的值为。
(2)(1.5分)已知x2-2(n+1)x+4n是一个关于x的完全平方式,则常数n的值为。
10.(8分)用配方法解下列方程:
(1)(4分)0.1x2+0.8x+1.5=0;
(2)(4分)x2-x=0。
11.(8分)一名跳水运动员从10 m高的跳台上跳下,设他在起跳后第x(s)时离水面y(m),y与x具有如下关系:y=-5x2+5x+10。求运动员从起跳到入水所用的时间。
12.(8分)(1)(2分)求代数式-y2-6y+2的最大值。
(2)(3分)求代数式-2a2+8a-3的最大值。
(3)(3分)若x2-3x+y-10=0,求y-x的最大值。
13.(8分)[创新意识]【阅读材料】三国时期的数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中记载了借助几何图形对一元二次方程进行求解的方法。以x2+3x-10=0为例,大致方法如下:
第一步:将原方程变形为x2+3x=10,即x(x+3)=10;
第二步:如图1,构造一个长为x+3,宽为x的长方形,且面积为10;
第三步:如图2,用四个这样的长方形围成一个大正方形,中间空白部分恰好是一个小正方形,则大正方形的边长为2x+3,小正方形的边长为3;
第四步:观察图形可知:大正方形的面积等于四个长方形与一个小正方形的面积之和,得到(2x+3)2=49。虽然在几何图形中x的值不能取负数,但事实上,通过构图完成了关键的配方步骤,只要开平方得2x+3=±7,即可求得方程的两个根x1=2,x2=-5。
【方法理解】(1)(4分)在图3的三个构图中,能体现方程x2-x-6=0的解法的是(填序号),观察图形可知(2x-1)2=。
【灵活应用】(2)(4分)仿照上述方法,画出两种能够求出方程2x2+5x-3=0的解的图示(标注必要数据)。第2章 一元二次方程 2.2 一元二次方程的解法 第4课时 公式法 分值:88分
选择题(每小题3分,共15分)
1.一元二次方程x2-2x+1=0根的情况是( )
A.只有一个实数根
B.有两个相等的实数根
C.没有实数根
D.有两个不相等的实数根
2.方程x2+4x+3=0的两个根为( )
A.x1=1,x2=3
B.x1=-1,x2=3
C.x1=1,x2=-3
D.x1=-1,x2=-3
3.一元二次方程x2+x-1=0的正数解为( )
A.x=1- B.x=
C.x= D.x=
4.(7分)用求根公式解一元二次方程9x2=8-6x时,先要把方程化成一般形式:,这里的a=,b=,c=,b2-4ac=,用求根公式解得x1=,x2=。
5.(3分)方程2x2+1=3x的解为。
6.(9分)填表:
一元二次方程 b2-4ac的值 根的情况
x2-3x-6=0
x2+9=6x
x2-2x+3=0
2x2-3=x2-2x
发现:当a,c异号时,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)根的情况是。
7.(8分)用公式法解下列方程:
(1)(2分)x2+2x-1=0;
(2)(2分)2x2+x-2=0;
(3)(2分)x2-x-2=0;
(4)(2分)-2x2+2x-1=0。
8.(8分)解方程:3x2-5x-2=0(用两种不同的方法)。
9.(8分)设一元二次方程x2+bx+c=0。在下面的四组条件中选择其中一组b,c的值,使这个方程有两个不相等的实数根,并解这个方程。
①b=2,c=1;②b=3,c=1;③b=3,c=-1;④b=2,c=2。
10.若关于x的一元二次方程x2+x+m=0有两个相等的实数根,则实数m的值为( )
A.-4 B.-
C. D.4
11.(3分)已知关于x的一元二次方程x2-2(k-1)x+k2-1=0有两个不相等的实数根,则k的最大整数值是。
12.(3分)如果关于x的一元二次方程ax2+6x+1=0(a≠0)没有实数根,那么a的取值范围是.
13.(8分)已知关于x的一元二次方程x2-(m+1)x+2m-2=0(m为常数)。
(1)(4分)若方程的一个根为1,求m的值及方程的另一个根。
(2)(4分)求证:不论m为何值,方程总有两个实数根。
14.(8分)已知关于x的方程x2-2(k+1)x+k2+2k=0。
(1)(2分)求证:不论k取何实数,方程总有两个不相等的实数根。
(2)(3分)求出方程的根(用含k的代数式表示)。
(3)(3分)若等腰三角形ABC的周长为14,其中两边长恰好是这个方程的两个根,求k的值。
15.(8分)已知关于x的方程(2k-1)x2-2(k+1)x+3=0。
(1)(4分)求证:该方程总有实数根。
(2)(4分)若该方程的根都为正整数,求整数k的值。
16.[推理能力]对于代数式ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数),下列说法正确的是( )
①若b2-4ac=0,则ax2+bx+c=0有两个相等的实数根;
②存在三个实数m≠n≠h,使得am2+bm+c=an2+bn+c=ah2+bh+c;
③若ax2+bx+c+2=0与方程(x+2)(x-3)=0的解相同,则a+b=0。
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③第2章 一元二次方程 2.2 一元二次方程的解法 第3课时 配方法(二) 分值:78分
选择题(每小题3分,共15分);填空题(每小题3分)
1.用配方法解方程2x2-x-1=0时,变形结果正确的是( A )
A. B.
C. D.
【解析】 由2x2-x-1=0,得2x2-x=1,
∴x2-x=,
x2-x,
∴。
2.用配方法解下列方程时,错误的是( D )
A.2x2-7x-4=0化为
B.2t2-4t+2=0化为(t-1)2=0
C.4y2+4y-1=0化为
D.x2-x-4=0化为
3.若2x2+ax+32是一个完全平方式,则实数a的值为( D )
A.8 B.±8
C.16 D.±16
4.如图,用配方法解方程x2-x-2=0的四个步骤中,出现错误的是( D )
A.① B.②
C.③ D.④
5.(12分)用配方法解下列方程:
(1)(2分)2x2-7x+6=0;
(2)(2分)4x2-6x-3=0;
(3)(2分)2x2+6x+1=0;
(4)(2分)2x2-5x-7=0;
(5)(2分)3x2=-1-5x;
(6)(2分)x2+5x=-。
解:(1)方程的两边同除以2,
得x2-x+3=0,
x2-x=-3,
即,则x-=±,
解得x1=2,x2=。
(2)方程的两边同除以4,
得x2-x-=0,
x2-x,
即,
则x-=±,
解得x1=,x2=。
(3)方程的两边同除以2,
得x2+3x=0,
x2+3x=-,
即,
则x=±,
解得x1=,x2=。
(4)方程的两边同除以2,
得x2-x-=0,
x2-x,
即,
则x-=±,
解得x1=,x2=-1。
(5)3x2+5x+1=0,
方程的两边同除以3,
得x2x=0,
x2x=-,即,
则x=±,
解得x1=,x2=。
(6)方程的两边同除以,
得x2+10x=-9,
x2+10x+25=16,
即(x+5)2=16,则x+5=±4,
解得x1=-1,x2=-9。
6.(8分)有一根20 m长的绳子,怎样用它恰好围成一个面积为24 m2的长方形?
解:设围成的长方形的长为x(m),则宽为(10-x)m。
由题意,得x(10-x)=24,
则-x2+10x=24,
x2-10x+25=-24+25,
(x-5)2=1,
∴x-5=±1,
解得x1=6,x2=4。
∵x>10-x,∴x>5,
∴x2=4不合题意,舍去,∴x=6,
∴10-6=4(m)。
答:围成的长方形的长为6 m,宽为4 m。
7.(8分)用配方法解一元二次方程:2x2+3x+1=0,小明同学的解题过程如下:
解:x2x=0,
,
x=±,
x1=-,x2=-。
小明的解题过程是否正确?若不正确,请写出正确的解题过程。
解:小明的解题过程不正确。
正确的解题过程如下:
2x2+3x+1=0,
x2x=0,
x2x=-,
x2x=-,
,
x=±,
x,或x=-,
解得x1=-,x2=-1。
8.已知M=a-1,N=a2-a(a为任意实数),则M,N的大小关系为( A )
A.M<N
B.M=N
C.M>N
D.因为含有字母a,所以M,N的大小不能确定
【解析】 N-M=a2-a-=a2-a+1=。
∵≥0,
∴>0,
∴N>M,即M<N。
9.(3分)(1)(1.5分)已知4x2-8nx+16n(n≠0)是一个关于x的完全平方式,则常数n的值为 4 。
(2)(1.5分)已知x2-2(n+1)x+4n是一个关于x的完全平方式,则常数n的值为 1 。
【解析】 (1)∵4x2-8nx+16n(n≠0)是一个关于x的完全平方式,
即4(x2-2nx+4n)是一个关于x的完全平方式,
∴4n=n2,
解得n1=0(不合题意,舍去),n2=4,
∴常数n的值为4。
(2)∵x2-2(n+1)x+4n是一个关于x的完全平方式,
∴(n+1)2=4n,解得n1=n2=1,
∴常数n的值为1。
10.(8分)用配方法解下列方程:
(1)(4分)0.1x2+0.8x+1.5=0;
(2)(4分)x2-x=0。
解:(1)方程的两边同乘10,
得x2+8x+15=0,
x2+8x+42=-15+42,
即(x+4)2=1,
∴x+4=±1,
解得x1=-3,x2=-5。
(2)方程的两边同乘,
得x2-2x=0,
x2-2x+12=-12,
即(x-1)2=,
∴x-1=±,
解得x1=1,x2=1-。
11.(8分)一名跳水运动员从10 m高的跳台上跳下,设他在起跳后第x(s)时离水面y(m),y与x具有如下关系:y=-5x2+5x+10。求运动员从起跳到入水所用的时间。
解:运动员入水时,y=0,
即-5x2+5x+10=0,
∴x2-x-2=0,∴,
∴x-=±,∴x1=2,x2=-1。
又∵x≥0,∴x=2。
答:运动员从起跳到入水所用的时间为2 s。
12.(8分)(1)(2分)求代数式-y2-6y+2的最大值。
(2)(3分)求代数式-2a2+8a-3的最大值。
(3)(3分)若x2-3x+y-10=0,求y-x的最大值。
解:(1)-y2-6y+2=-(y+3)2+11。
∵-(y+3)2≤0,
∴-(y+3)2+11≤11,
∴-y2-6y+2的最大值是11。
(2)-2a2+8a-3=-2(a2-4a+4-4)-3=-2(a-2)2+5。
∵-2(a-2)2≤0,
∴-2(a-2)2+5≤5,
∴-2a2+8a-3的最大值是5。
(3)∵x2-3x+y-10=0,
∴y-x=-x2+2x+10=-(x-1)2+11。
∵-(x-1)2≤0,
∴-(x-1)2+11≤11,
∴y-x的最大值是11。
13.(8分)[创新意识]【阅读材料】三国时期的数学家赵爽在其所著的《勾股圆方图注》中记载了借助几何图形对一元二次方程进行求解的方法。以x2+3x-10=0为例,大致方法如下:
第一步:将原方程变形为x2+3x=10,即x(x+3)=10;
第二步:如图1,构造一个长为x+3,宽为x的长方形,且面积为10;
第三步:如图2,用四个这样的长方形围成一个大正方形,中间空白部分恰好是一个小正方形,则大正方形的边长为2x+3,小正方形的边长为3;
第四步:观察图形可知:大正方形的面积等于四个长方形与一个小正方形的面积之和,得到(2x+3)2=49。虽然在几何图形中x的值不能取负数,但事实上,通过构图完成了关键的配方步骤,只要开平方得2x+3=±7,即可求得方程的两个根x1=2,x2=-5。
【方法理解】(1)(4分)在图3的三个构图中,能体现方程x2-x-6=0的解法的是 ③ (填序号),观察图形可知(2x-1)2= 25 。
【灵活应用】(2)(4分)仿照上述方法,画出两种能够求出方程2x2+5x-3=0的解的图示(标注必要数据)。
解:(1)∵x2-x-6=0,
∴x2-x=x(x-1)=6,
∴能体现方程x2-x-6=0的解法的是③,
∴(2x-1)2=6×4+[x-(x-1)]2=25。
(2)∵2x2+5x-3=0,
∴x(2x+5)=3,
∴2x(2x+5)=6或x,
∴能够求出方程2x2+5x-3=0的解的图示如答图:
第13题答图2.2 一元二次方程的解法
第1课时 因式分解法
选择题(每小题3分,共12分);填空题(每小题3分)
1.方程x2+5x=0的解为( )
A.x=5 B.x=-5
C.x1=0,x2=5 D.x1=0,x2=-5
2.方程x2-49=0的解为( )
A.x1=7,x2=-7 B.x1=1,x2=7
C.x1=x2=7 D.x1=x2=-7
3.下列说法正确的是( )
A.(3x-3)(3x-4)=0,于是3x-3=0或3x-4=0
B.(x+3)(x-1)=1,于是x+3=1或x-1=1
C.(x-2)(x-3)=6,于是x-2=2或x-3=3
D.x(x+2)=0,于是x+2=0
4.(3分)一元二次方程2x(x-1)=3(x-1)的解是。
5.(3分)方程x2-12x+36=0的解为。
6.(8分)用因式分解法解下列方程:
(1)(2分)2x2-8x=0;
(2)(2分)x2+2x+1=25;
(3)(2分)x(2x-3)=4x-6;
(4)(2分)(2x+3)2=(3x+2)2。
7.已知三角形的两边长分别是8和6,第三边的长是一元二次方程(x-6)(x-10)=0的一个实数根,则该三角形的面积是( )
A.24或2 B.24
C.2 D.8或24
8.(8分)(1)(4分)若实数x,y满足(x2+y2+2)(x2+y2-1)=0,求x2+y2的值。
(2)(4分)若(2m+n)2+3(2m+n)=0,求2m+n的值。
9.(8分)对于实数m,n,定义新运算“※”:m※n=mn+m+n。
(1)(4分)化简:(a+b)※(a-b)。
(2)(4分)解关于x的方程:x※(1※x)=-1。
10.(8分)[创新意识]若关于x的一元二次方程x2-6x-k-1=0与x2-kx-7=0仅有一个公共的实数根,求k的值和公共的实数根。2.2 一元二次方程的解法
第1课时 因式分解法
选择题(每小题3分,共12分);填空题(每小题3分)
1.方程x2+5x=0的解为( D )
A.x=5 B.x=-5
C.x1=0,x2=5 D.x1=0,x2=-5
2.方程x2-49=0的解为( A )
A.x1=7,x2=-7 B.x1=1,x2=7
C.x1=x2=7 D.x1=x2=-7
3.下列说法正确的是( A )
A.(3x-3)(3x-4)=0,于是3x-3=0或3x-4=0
B.(x+3)(x-1)=1,于是x+3=1或x-1=1
C.(x-2)(x-3)=6,于是x-2=2或x-3=3
D.x(x+2)=0,于是x+2=0
4.(3分)一元二次方程2x(x-1)=3(x-1)的解是 x1=1,x2= 。
5.(3分)方程x2-12x+36=0的解为 x1=x2=6 。
【解析】 ∵x2-12x+36=0,∴(x-6)2=0,解得x1=x2=6。
6.(8分)用因式分解法解下列方程:
(1)(2分)2x2-8x=0;
(2)(2分)x2+2x+1=25;
(3)(2分)x(2x-3)=4x-6;
(4)(2分)(2x+3)2=(3x+2)2。
解:(1)2x2-8x=0,
2x(x-4)=0,
x=0或x-4=0,
∴x1=0,x2=4。
(2)(x+1)2=25,
∴x+1=±5,
∴x1=4,x2=-6。
(3)x(2x-3)=2(2x-3),
x(2x-3)-2(2x-3)=0,
(x-2)(2x-3)=0,
x-2=0或2x-3=0,
∴x1=2,x2=。
(4)(2x+3)2=(3x+2)2,
(2x+3)2-(3x+2)2=0,
(2x+3+3x+2)(2x+3-3x-2)=0,
(5x+5)(-x+1)=0,
5x+5=0或-x+1=0,
解得x1=-1,x2=1。
7.已知三角形的两边长分别是8和6,第三边的长是一元二次方程(x-6)(x-10)=0的一个实数根,则该三角形的面积是( D )
A.24或2 B.24
C.2 D.8或24
【解析】 (x-6)(x-10)=0,
x-6=0或x-10=0,
∴x1=6,x2=10。
当第三边的长为6时,三角形为等腰三角形,则易知底边上的高线长是=2,此时该三角形的面积是×8×2=8;
当第三边的长为10时,三角形为直角三角形,此时三角形的面积是×8×6=24。
综上所述,该三角形的面积是8或24。
8.(8分)(1)(4分)若实数x,y满足(x2+y2+2)(x2+y2-1)=0,求x2+y2的值。
(2)(4分)若(2m+n)2+3(2m+n)=0,求2m+n的值。
解:(1)令x2+y2=t,则(t+2)(t-1)=0,
∴t1=-2,t2=1,
即x2+y2=-2或x2+y2=1。
又∵x2+y2≥0,∴x2+y2的值为1。
(2)令2m+n=t,则t2+3t=0,
∴t(t+3)=0,
∴t1=-3,t2=0,
∴2m+n的值为-3或0。
9.(8分)对于实数m,n,定义新运算“※”:m※n=mn+m+n。
(1)(4分)化简:(a+b)※(a-b)。
(2)(4分)解关于x的方程:x※(1※x)=-1。
解:(1)∵m※n=mn+m+n,
∴(a+b)※(a-b)=(a+b)(a-b)+a+b+a-b=a2-b2+2a。
(2)∵x※(1※x)=-1,
∴x※(2x+1)=-1,
∴2x2+x+x+2x+1=-1,
∴x2+2x+1=0,
解得x1=x2=-1。
10.(8分)[创新意识]若关于x的一元二次方程x2-6x-k-1=0与x2-kx-7=0仅有一个公共的实数根,求k的值和公共的实数根。
解:设公共的实数根为m,则
①-②,得(k-6)m-(k-6)=0,
∴(k-6)(m-1)=0,
∴k-6=0或m-1=0,
解得k=6或m=1。
当k=6时,两个方程都为x2-6x-7=0,这两个方程有两个公共的实数根,不合题意,舍去;
当m=1时,12-6×1-k-1=0,
解得k=-6,经验证,符合题意。
综上所述,k=-6,公共的实数根为x=1。第2章 一元二次方程 2.2 一元二次方程的解法 第2课时 配方法(一) 分值:77分
选择题(每小题3分,共12分)
1.老师提出问题:解方程:x2-8=0。四位同学给出了以下答案,小琪:x=2;子航:x1=x2=2;一帆:x1=x2=-2;萱萱:x1=2,x2=-2。你认为答案正确的是( )
A.小琪 B.子航
C.一帆 D.萱萱
2.用配方法解一元二次方程x2-2x-1=0,下列配方正确的是( )
A.(x-2)2=2 B.(x-1)2=2
C.(x+2)2=1 D.(x-1)2=1
3.(3分)方程(x+1)2=4的根为。
4.(3分)(1)(2分)用开平方法解x2=16,可得x1=,x2=;
(2)(1分)用开平方法解(x+6)2=5,可得其中一个一元一次方程是x+6=,另一个一元一次方程是。
5.(8分)填空:
(1)(1分)x2-20x+100=(x-)2;
(2)(1分)x2++81=(x+9)2;
(3)(2分)y2+5y+()2=(y+)2;
(4)(2分)x2-x+()2=(x-)2;
(5)(2分)x2+px+()2=(x+)2。
6.(5分)解方程:x2+6x+5=0(填空)。
移项,得x2+6x=-5,
配方,得x2+6x+=-5+,
即(x+3)2=4,
方程两边同时开方,得x+3=,
∴x1=,x2=。
7.(8分)用开平方法解下列方程:
(1)(2分)x2-81=0;
(2)(2分)(x-1)2=2;
(3)(2分)2(x-2)2-8=0;
(4)(2分)(x)2=(1)2。
8.(8分)用配方法解下列方程:
(1)(2分)x2-x-=0;
(2)(3分)x2-2x+1=0;
(3)(3分)(2x-1)2+2(2x-1)=1。
9.一元二次方程x2-4x+m=0可以通过配方转化为(x-p)2=5的形式,则m的值是( )
A.-1 B.1
C.5 D.9
10.欧几里得的《原本》记载,形如x2+ax=b2的方程的图解法是:如图,画Rt△ABC,使∠ACB=90°,BC=,AC=b,再在斜边AB上截取BD=,则该方程的一个正根是( )
A.AC的长 B.AD的长
C.BC的长 D.CD的长
11.(3分)当x满足x+1<3x-3时,方程x2-2x-5=0的根为 。12.(3分)已知a,b为常数,若方程(x-1)2=a的两个根与方程(x-3)(x-b)=0的两个根相同,则b=。
13.(8分)如图,将长和宽分别为a,b的长方形纸片的四个角都剪去一个边长为x的正方形。
(1)(4分)用含a,b,x的代数式表示纸片剩余部分的面积。
(2)(4分)当a=6,b=4,且剪去部分的面积等于剩余部分的面积时,求正方形的边长。
14.(8分)解下列方程:
(1)(4分)=x;
(2)(4分)x+2=6。
15.(8分)[推理能力]我们知道:任何有理数的平方都是一个非负数,即对于任何有理数,都有a2≥0成立,所以,当a=0时,有最小值a2=0。
(1)(2分)代数式(x-3)2有最小值时,x=。
(2)(2分)代数式m2+5的最小值是。
(3)(4分)求代数式n2+6n+11的最小值,小明是这样做的:
n2+6n+11
=n2+6n+9+2
=(n+3)2+2,
∴当n=-3时,代数式n2+6n+11有最小值,最小值为2。
请你参照小明的方法,求代数式m2-4m-5的最小值,并求此时m的值。