2 用配方法求解一元二次方程
第1课时 用配方法求解二次项系数为1的一元二次方程
1.方程x2=16的解是( )
A.x=±4 B.x=4 C.x=-4 D.x=16
2.方程(x-2)2=9的解是( )
A.x1=5,x2=-1 B.x1=-5,x2=1
C.x1=11,x2=-7 D.x1=-11,x2=7
3.用配方法解方程x2+2x-1=0时,配方结果正确的是( )
A.(x+2)2=2 B.(x+1)2=2 C.(x+2)2=3 D.(x+1)2=3
4.填写适当的数使下式成立:
(1)x2+6x+________=(x+3)2;(2)x2-________x+1=(x-1)2.
5.用直接开平方法解方程(2x-1)2=x2,下列做法正确的是( )
A.2x-1=x B.2x-1=-x C.2x-1=±x D.2x-1=±x2
6.已知关于x的方程ax2=b的两根分别为m-1和2m+7,则方程两根为( )
A.±2 B.±3 C.±4 D.±7
7. 给出一种运算:对于函数y=xn,规定y′=nxn-1.例如:若函数y=x4,则有y′=4x3.已知函数y=x3,则方程y′=36的解是( )
A.x1=x2=0 B.x1=2,x2=-2
C.x1=2,x2=-2 D.x1=4,x2=-4
8.解方程:
(1)2x2-24=0; (2)(x+1)2-9=0; (3)(x+3)2-2=0.
9.用配方法解下列方程,配方正确的是( )
A.x2+6x-7=0可化为(x+3)2=2
B.x2-2x-9=0可化为(x-1)2=8
C.x2+8x-9=0可化为(x+4)2=16
D.x2-4x=0可化为(x-2)2=4
10.用配方法解下列方程:
(1)x2+4x+8=2x+11; (2)x(x-4)=2-8x;
(3)x2+2 x+10=0.
11.如图所示,在长和宽分别是a,b的矩形纸片的四个角都剪去一个边长为x的正方形.
(1)用a,b,x表示纸片剩余部分的面积;
(2)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.
12.已知a2+b2+2a-4b+5=0,试求a2-b2的值.
13.阅读理解并填空:
(1)为了求代数式x2+2x+4的值,我们必须知道x的值,若x=1,则这个代数式的值为________;若x=2,则这个代数式的值为________;…可见,这个代数式的值因x的取值不同而变化,尽管如此,我们还是有办法来考虑这个代数式的值的范围.
(2)把一个多项式进行部分配方可以解决代数式的最大(或最小)值问题,例如:
x2+2x+4=x2+2x+1+3=(x+1)2+3,因为(x+1)2是非负数,所以,代数式x2+2x+4有最小值,这时相应的x的值是________.
尝试探究并解答:
(3)求代数式x2-10x+30的最小值,并写出相应的x的值.
1.A
2.A 3.B
4.(1)9 (2)2
5.C 6.B 7.B
8.解:(1)由原方程,得2x2=24,∴x2=12,直接开平方,得x=±2 ,∴x1=2 ,x2=-2 .
(2)移项,得(x+1)2=9,开平方,得x+1=±3,解得x1=2,x2=-4.
(3)移项、两边同时乘2,得(x+3)2=4,开平方,得x+3=±2,x+3=2或x+3=-2,解得x1=-1,x2=-5.
9.D
10.解:(1)移项、合并同类项,得x2+2x=3,
配方,得x2+2x+1=4,即(x+1)2=4,
开方,得x+1=±2,解得x1=1,x2=-3.
(2)去括号、移项、合并同类项,得x2+4x=2,
配方,得x2+4x+4=6,即(x+2)2=6.
开方,得x+2=±,
解得x1=-2+,x2=-2-.
(3)移项,得x2+2 x=-10,
配方,得x2+2 x+5=-10+5,
即(x+)2=-5<0,∴原方程无解.
11.解:(1)剩余部分的面积为ab-4x2.
(2)依题意,得ab-4x2=4x2.将a=6,b=4代入上式,得x2=3,解得x1=,x2=-(舍去).所以正方形的边长为.
12.解:∵a2+b2+2a-4b+5=(a+1)2+(b-2)2=0,
∴a+1=0,b-2=0,∴a=-1,b=2,
∴a2-b2=1-4=-3.
13.解:(1)7 12 (2)-1
(3)根据题意可得x2-10x+30=(x2-10x+25)+5=(x-5)2+5.
∵(x-5)2是非负数,∴代数式x2-10x+30的最小值是5,此时x=5.
第2课时 用配方法求解二次项系数不为1的一元二次方程
1.用配方法解方程2x2-x-6=0,把二次项系数化为1,得( )
A.x2-x-6=0 B.x2-x-3=0
C.x2-x-6=0 D.x2-x-6=0
2.用配方法解方程:3x2+6x+2=0.
3.用配方法解下列方程时,配方有错误的是( )
A.x2-2x-99=0化为(x-1)2=100 B.x2+8x+9=0化为(x+4)2=25
C.2t2-7t-4=0化为= D.3x2-4x-2=0化为=
4.用配方法解下列方程:
(1)x2-x-=0; (2)(x+1)(x-1)=2x2-4x-6.
5. 若M=3a2-a-1,N=-a2+3a-2,则M,N的大小关系为( )
A.M=N B.M≤N C.M≥N D.无法确定
6.已知点(5-k2,2k+3)在第四象限,且在其角平分线上,则k=________.
7.阅读材料:把形如ax2+bx+c的二次三项式(或其一部分)配成完全平方式的方法叫做配方法,配方法的基本形式是完全平方公式的逆写,即a2±2ab+b2=(a±b)2.
根据阅读材料解决下列问题:
(1)m2+4m+4=(________)2;
(2)无论n取何值,9n2-6n+1________0(填“<”“>”“≤”“≥”或“=”);
(3)已知m,n是△ABC两条边的长,且满足10m2+4n2+4=12mn+4m,若该三角形的第三边长k是奇数,求k的值.
8.阅读下面的材料,回答问题:
爱动脑筋的小明在学过用配方法解一元二次方程后,他发现二次三项式也可以配方,从而解决一些问题.例如:x2-6x+10=(x2-6x+9-9)+10=(x-3)2-9+10=(x-3)2+1≥1,因此x2-6x+10有最小值1.
(1)尝试:-3x2-6x+5=-3(x2+2x+1-1)+5=-3(x+1)2+8,因此-3x2-6x+5有最大值________;
(2)应用:有长为24米的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为15米),围成一个长方形花圃,请求出花圃的最大面积.
9.“数形结合”是一种很重要的数学思想,在我们学习的过程中如果能够加以体会和利用,往往会给我们解题带来帮助,如图2-2-2所示,图①~图④就反映了给一个方程配方的过程.
图2-2-2
图①:________=21;
图②:________=21;
图③:________=21+22;
图④:________=25.
(2)这样的话,我们就可以得到此方程的一个正根为x=________.
10.如图2-2-3,在矩形ABCD中,AB=6 cm,BC=12 cm,点P从点B开始沿AB边向点A以1 cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿BC边向点C以2 cm/s的速度移动,如果P,Q两点从点B同时出发,问经过几秒钟△DPQ的面积等于12 cm2?
图2-2-3
B
2.解:移项,得3x2+6x=-2.
二次项系数化为1,得x2+2x=-.
配方,得x2+2x+1=-+1,
即(x+1)2=.开平方,
得x+1=±,
∴x1=-1,x2=--1.
B
4.解:(1)把二次项系数化为1,
得x2-x-=0,
移项,得x2-x=,
配方,得x2-x+=,即(x-)2=,
开方,得x-=±,解得x1=1,x2=-.
(2)整理,得x2-4x=5,
配方,得x2-4x+4=9,即(x-2)2=9,
开方,得x-2=±3,
解得x1=5,x2=-1.
C
6.-2.
7.解:(1)m+2 (2)≥
(3)10m2+4n2+4=12mn+4m,已知等式整理得9m2-12mn+4n2+m2-4m+4=0,
∴(3m-2n)2+(m-2)2=0,
∴3m-2n=0,m-2=0,解得m=2,n=3.
∵m,n是△ABC两条边的长,k是第三边长,
∴3-2<k<3+2,即1<k<5.
∵第三边长k是奇数,∴k=3.
8.解:(1)8
(2)设长方形花圃平行于墙的一边长为x米,则与其相邻的另一边长为(24-x)米.
由题意,得围成的长方形花圃的面积为(24-x)×x=-x2+12x=-(x-12)2+72.
当x=12时,长方形花圃的面积有最大值,是72平方米,
∴花圃的最大面积是72平方米.
9.(1)x(x+4) x2+4x x2+4x+4 (x+2)2 (2)3
10.解:设出发x s,△DPQ的面积等于12 cm2.
∵S矩形ABCD-S△APD-S△BPQ-S△CDQ=S△DPQ,
∴6×12-×(6-x)×12-×2x·x-×6×(12-2x)=12,解得x1=6+2 (不符合题意,舍去),x2=6-2 .
答:经过(6-2 )s,△DPQ的面积等于12 cm2.