2021年北师大版九年级数学上册《2.2用配方法求解一元二次方程》暑假自主学习
基础达标训练(附答案)
1.已知三角形的两边长是4和6,第三边的长是方程(x﹣3)2=4的根,则此三角形的周长为( )
A.17 B.11 C.15 D.11或15
2.若关于x的方程a(x+m)2+b=0的解是x1=2,x2=﹣1(a,m,b均为常数,a≠0),则方程a(﹣x﹣m+1)2+b=0的解是( )
A.x1=1,x2=﹣2 B.x1=1,x2=0 C.x1=3,x2=﹣2 D.x1=3,x2=0
3.用配方法解方程x2+4x+1=0时,配方结果正确的是( )
A.(x﹣2)2=5 B.(x﹣2)2=3 C.(x+2)2=5 D.(x+2)2=3
4.把方程x2﹣8x+3=0化成(x+m)2=n的形式,则m+n的值是( )
A.23 B.17 C.15 D.9
5.用配方法解下列方程时,配方错误的是( )
A.x2+8x+9=0化为(x+4)2=25
B.x2﹣4x﹣2=0化为(x﹣2)2=6
C.3x2﹣4x﹣2=0化为(x﹣)2=
D.x2+2x﹣99=0化为(x+1)2=100
6.若M=2x2﹣12x+15,N=x2﹣8x+11,则M与N的大小关系为( )
A.M≥N B.M>N C.M≤N D.M<N
7.若关于x的方程(x+m+1)2+b=0(b,m为常数)的解是x1=﹣3或x2=2,则方程x2+2mx+m2+b=0的解是 .
8.方程a(x+m)2+b=0的解是x1=﹣2,x2=1,则方程a(x+m+2)2+b=0的解是 .
9.若(2x+3y)2+2(2x+3y)﹣4=0,则2x+3y的值为 .
10.方程x2﹣2x﹣5=0配方后可化为 .
11.方程(x+1)2=4的根是 .
12.已知代数式x2+2x+5可以利用完全平方公式变形为(x+1)2+4,进而可知x2+2x+5的最小值是4.依此方法,代数式y2﹣6y+10的最小值是 .
13.解方程:6(x﹣1)2﹣54=0.
14.解方程:x2﹣4x﹣7=0.
15.解方程:x(x+8)=﹣6.
16.已知等腰△ABC的三边长为a,b,c,其中a,b满足:a2+b2=6a+12b﹣45,求△ABC的周长.
17.若一元二次方程ax2=b(ab>0)的两根分别为m+1与2m﹣4.
(1)求m的值;
(2)求的值.
18.解下列方程:
(1)(x﹣3)2﹣4=0;
(2)x2﹣4x﹣8=0.
19.【阅读材料】把形如ax2+bx+c的二次三项式(或其一部分)经过适当变形配成完全平方式的方法叫配方法,配方法在因式分解、证明恒等式、利用a2≥0求代数式最值等问题中都有广泛应用.
例如:利用配方法将x2﹣6x+8变形为a(x+m)2+n的形式,并把二次三项式分解因式.
配方:x2﹣6x+8=x2﹣6x+32﹣32+8=(x﹣3)2﹣1
分解因式:x2﹣6x+8=(x﹣3)2﹣1
=(x﹣3+1)(x﹣3﹣1)
=(x﹣2)(x﹣4)
【解决问题】根据以上材料,解答下列问题:
(1)利用配方法将多项式x2﹣4x﹣5化成a(x+m)2+n的形式.
(2)利用配方法把二次三项式x2﹣2x﹣35分解因式.
(3)若a、b、c分别是△ABC的三边,且a2+2b2+3c2﹣2ab﹣2b﹣6c+4=0,试判断△ABC的形状,并说明理由.
(4)求证:无论x,y取任何实数,代数式x2+y2+4x﹣6y+15的值恒为正数.
20.教科书中这样写道:“我们把多项式a2+2ab+b2及a2﹣2ab+b2叫做完全平方式”,如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法.配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如:分解因式x2+2x﹣3=(x2+2x+1)﹣4=(x+1)2﹣4=(x+1+2)(x+1﹣2)=(x+3)(x﹣1);求代数式2x2+4x﹣6的最小值.
2x2+4x﹣6=2(x2+2x+1)﹣2﹣6=2(x+1)2﹣8.可知当x=﹣1时,2x2+4x﹣6有最小值,最小值是﹣8,根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)分解因式:x2+4x﹣5= ;
(2)当x为何值时,多项式﹣2x2﹣4x+3有最大值,并求出这个最大值.
参考答案
1.解:(x﹣3)2=4,
x﹣3=±2,
解得x1=5,x2=1.
若x=5,则三角形的三边分别为4,5,6,其周长为4+5+6=15;
若x=1时,6﹣4=2,不能构成三角形,
则此三角形的周长是15.
故选:C.
2.解:∵a(﹣x﹣m+1)2+b=0,
∴a(x+m﹣1)2+b=0,
又∵关于x的方程a(x+m)2+b=0的解是x1=2,x2=﹣1(a,m,b均为常数,a≠0),
∴方程a(x+m﹣1)2+b=0中x﹣1=2或x﹣1=﹣1,
解得x1=3,x2=0,
故选:D.
3.解:方程x2+4x+1=0,
整理得:x2+4x=﹣1,
配方得:(x+2)2=3.
故选:D.
4.解:方程整理得:x2﹣8x=﹣3,
配方得:x2﹣8x+16=13,即(x﹣4)2=13,
∴m=﹣4,n=13,
则m+n=9.
故选:D.
5.解:A、x2+8x+9=0化为(x+4)2=7,所以A选项的配方错误;
B、x2﹣4x﹣2=0化为(x﹣2)2=6,所以B选项的配方正确;
C、3x2﹣4x﹣2=0先化为x2﹣x=,再化为(x﹣)2=,所以C选项的配方正确;
D、x2+2x﹣99=0化为(x+1)2=100,所以D选项的配方正确.
故选:A.
6.解:M﹣N=(2x2﹣12x+15)﹣(x2﹣8x+11),
=x2﹣4x+4,
=(x﹣2)2.
∵(x﹣2)2≥0,
∴M≥N.
故选:A.
7.解:∵x2+2mx+m2+b=0,
∴(x+m)2+b=0,
∵关于x的方程(x+m+1)2+b=0的解是x1=﹣3或x2=2,
∴[(x﹣1)+m+1]2+b=0,
设y=x﹣1,则(y+m+1)2+b=0,
解得,y1=﹣3,y2=2,
即x1﹣1=﹣3,x2﹣1=2,
解得:x1=﹣2,x2=3,
故答案为:x1=﹣2,x2=3.
8.解:∵方程a(x+m)2+b=0的解是x1=﹣2,x2=1,
∴方程a(x+m+2)2+b=0的两个解是x3=﹣2﹣2=﹣4,x4=1﹣2=﹣1,
故答案为:x3=﹣4,x4=﹣1.
9.解:设t=2x+3y,方程变形得:t2+2t﹣4=0,
配方得:t2+2t+1=5,即(t+1)2=5,
开方得:t+1=±,
即t=﹣1±,
则2x+3y的值为﹣1±.
故答案为:﹣1±.
10.解:∵x2﹣2x﹣5=0,
∴x2﹣2x+1=6,
∴(x﹣1)2=6,
故答案为:(x﹣1)2=6.
11.解:由原方程,得x+1=±2.
解得.
故答案是:.
12.解:y2﹣6y+10=y2﹣6y+32+1=(y﹣3)2+1≥1,
则代数式y2﹣6y+10的最小值是1.
故答案为:1.
13.解:∵6(x﹣1)2﹣54=0,
∴6(x﹣1)2=54,
∴(x﹣1)2=9,
则x﹣1=3或x﹣1=﹣3,
解得x1=4,x2=﹣2.
14.解:移项得:x2﹣4x=7,
配方得:x2﹣4x+4=7+4,
即(x﹣2)2=11,
开方得:x﹣2=±,
∴原方程的解是:x1=2+,x2=2﹣.
15.解:方程整理得:x2+8x=﹣6,
配方得:x2+8x+16=10,即(x+4)2=10,
开方得:x+4=±,
解得:x1=﹣4+,x2=﹣4﹣.
16.解:a2+b2=6a+12b﹣45,
a2﹣6a+9+b2﹣12b+36=0,
(a﹣3)2+(b﹣6)2=0,
则a﹣3=0,b﹣6=0,
解得,a=3,b=6,
∵△ABC为等腰三角形,
∴三边长分别为3、6、6,
∴△ABC的周长为3+6+6=15.
17.解:(1)ax2=b,
x2=,
x=,
即方程的两根互为相反数,
∵一元二次方程ax2=b(ab>0)的两根分别为m+1与2m﹣4.
∴m+1+2m﹣4=0,
解得:m=1;
(2)当m=1时,m+1=2,2m﹣4=﹣2,
∵x=±,一元二次方程ax2=b(ab>0)的两根分别为m+1与2m﹣4,
∴=(±2)2=4.
18.解:(1)∵(x﹣3)2=4,
∴x﹣3=2或x﹣3=﹣2,
解得x1=5,x2=1;
(2)∵x2﹣4x﹣8=0,
∴x2﹣4x=8,
则x2﹣4x+4=8+4,即(x﹣2)2=12,
∴x﹣2=,
∴x1=2+2,x2=2﹣2.
19.解:(1)x2﹣4x﹣5
=x2﹣4x+22﹣22﹣5
=(x﹣2)2﹣9.
(2)x2﹣2x﹣35
=x2﹣2x+1﹣1﹣35
=(x﹣1)2﹣62
=(x﹣1+6)(x﹣﹣6)
=(x+5)(x﹣7).
(3)△ABC为等边三角形,理由如下:
∵a2+2b2+3c2﹣2ab﹣2b﹣6c+4=0,
∴(a2﹣2ab+b2)+(b2﹣2b+1)+3(c2﹣2c+1)=0,
∴(a﹣b)2+(b﹣1)2+3(c﹣1)2=0,
∵(a﹣b)2≥0,(b﹣1)2≥0,3(c﹣1)2≥0,
∴a﹣b=0,b﹣1=0,c﹣1=0,
∴a=b,b=1,c=1,
∴a=b=c,
∴△ABC为等边三角形.
(4)证明:x2+y2+4x﹣6y+15
=x2+4x+4+y2﹣6y+9+2
=(x+2)2+(y﹣3)2+2,
∵(x+2)2≥0,(y﹣3)2≥0,
∴(x+2)2+(y﹣3)2+2≥2,
∴代数式x2+y2+4x﹣6y+15的值恒为正数.
20.解:(1)原式=x2+4x+4﹣4﹣5=(x+2)2﹣9=(x+2+3)(x+2﹣3)=(x+5)(x﹣1);
(2)﹣2x2﹣4x+3=﹣2(x2+2x)+3=﹣2(x2+2x+1)+2+3=﹣2(x+1)2+5,
∵﹣2(x+1)2≤0,
∴当x=﹣1时,多项式﹣x2﹣4x+3有最大值5.