一、一元二次方程 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.已知关于x 的方程x 2﹣(2k +1)x +k 2+1=0.
(1)若方程有两个不相等的实数根,求k 的取值范围;
(2)若方程的两根恰好是一个矩形两邻边的长,且k =2,求该矩形的对角线L 的长.
【答案】(1)k >
34;(2 【解析】
【分析】
(1)根据关于x 的方程x 2-(2k +1)x +k 2+1=0有两个不相等的实数根,得出△>0,再解不等式即可;
(2)当k=2时,原方程x 2-5x+5=0,设方程的两根是m 、n ,则矩形两邻边的长是m 、n ,
利用根与系数的关系得出m+n=5,mn=5,利用完全平方公式进行变形即可求得答案.
【详解】
(1)∵方程x 2-(2k +1)x +k 2+1=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=[-(2k +1)]2-4×1×(k 2+1)=4k -3>0,
∴k >34
; (2)当k =2时,原方程为x 2-5x +5=0,
设方程的两个根为m ,n ,
∴m +n =5,mn =5,
∴
=
=.
【点睛】
本题考查了根的判别式、根与系数的关系、矩形的性质等,一元二次方程根的情况与判别式△的关系:(1)△>0时,方程有两个不相等的实数根;(2)△=0时,方程有两个相等的实数根;(3)△<0时,方程没有实数根.
2.发现思考:已知等腰三角形ABC 的两边分别是方程x 2﹣7x+10=0的两个根,求等腰三角形ABC 三条边的长各是多少?下边是涵涵同学的作业,老师说他的做法有错误,请你找出错误之处并说明错误原因.
涵涵的作业
解:x 2﹣7x+10=0
a=1 b=﹣7 c=10
∵b 2﹣4ac=9>0
∴73
2
±
∴x1=5,x2=2
所以,当腰为5,底为2时,等腰三角形的三条边为5,5,2.当腰为2,底为5时,等腰三角形的三条边为2,2,5.
探究应用:请解答以下问题:
已知等腰三角形ABC的两边是关于x的方程x2﹣mx+m
2
﹣
1
4
=0的两个实数根.
(1)当m=2时,求△ABC的周长;
(2)当△ABC为等边三角形时,求m的值.
【答案】错误之处及错误原因见解析;(1)当m=2时,△ABC的周长为7
2
;(2)当
△ABC为等边三角形时,m的值为1.
【解析】
【分析】根据三角形三边关系可以得到等腰三角形的三条边不能为2、2、5.
(1)先解方程,再确定边,从而求周长;(2)是等边三角形,则两根相等,即△=(﹣
m)2﹣4(m
2
﹣
1
4
)=m2﹣2m+1,可求得m.
【详解】解:错误之处:当2为腰,5为底时,等腰三角形的三条边为2、2、5.错误原因:此时不能构成三角形.
(1)当m=2时,方程为x2﹣2x+3
4
=0,
∴x1=1
2,x2=
3
2
.
当1
2
为腰时,
1
2
+
1
2
<
3
2
,
∴1
2、
1
2
、
3
2
不能构成三角形;
当3
2
为腰时,等腰三角形的三边为
3
2
、
3
2
、
1
2
,
此时周长为3
2
+
3
2
+
1
2
=
7
2
.
答:当m=2时,△ABC的周长为7
2
.
(2)若△ABC为等边三角形,则方程有两个相等的实数根,
∴△=(﹣m)2﹣4(m
2﹣
1
4
)=m2﹣2m+1=0,
∴m1=m2=1.
答:当△ABC为等边三角形时,m的值为1.
【点睛】本题考核知识点:二元一次方程的运用.解题关键点:熟练掌握二元一次方程的解法和等腰三角形性质.
3.解下列方程:
(1)2x2-4x-1=0(配方法);
(2)(x+1)2=6x+6.
【答案】(1)x1=1+
6
2
,x2=1-
6
2
(2) x1=-1,x2=5.
【解析】
试题分析:(1)根据配方法解一元二次方程的方法,先移项,再加减一次项系数一半的平方,完成配方,再根据直接开平方法解方程即可;
(2)根据因式分解法,先移项,再提公因式即可把方程化为ab=0的形式,然后求解即可.
试题解析:(1)由题可得,x2-2x=1
2
,∴x2-2x+1=
3
2
.
∴(x-1)2=3
2
.
∴x-1=±3
2=±
6
.
∴x1=1+6,x2=1-6.
(2)由题可得,(x+1)2-6(x+1)=0,∴(x+1)(x+1-6)=0.
∴x+1=0或x+1-6=0.
∴x1=-1,x2=5.
4.已知关于x的一元二次方程有两个实数x2+2x+a﹣2=0,有两个实数根x1,x2.(1)求实数a的取值范围;
(2)若x12x22+4x1+4x2=1,求a的值.
【答案】(1)a≤3;(2)a=﹣1.
【解析】
试题分析:(1)由根的个数,根据根的判别式可求出a的取值范围;
(2)根据一元二次方程根与系数的关系,代换求值即可得到a的值.
试题解析:(1)∵方程有两个实数根,
∴△≥0,即22﹣4×1×(a﹣2)≥0,解得a≤3;
(2)由题意可得x1+x2=﹣2,x1x2=a﹣2,
∵x12x22+4x1+4x2=1,
∴(a﹣2)2﹣8=1,解得a=5或a=﹣1,
∵a≤3,
∴a=﹣1.
5.阅读下面的例题,
范例:解方程x 2﹣|x|﹣2=0,
解:(1)当x≥0时,原方程化为x 2﹣x ﹣2=0,解得:x 1=2,x 2=﹣1(不合题意,舍去). (2)当x <0时,原方程化为x 2+x ﹣2=0,解得:x 1=﹣2,x 2=1(不合题意,舍去). ∴原方程的根是x 1=2,x 2=﹣2
请参照例题解方程x 2﹣|x ﹣10|﹣10=0.
【答案】x 1=4,x 2=﹣5.
【解析】
【分析】
分为两种情况:当x≥10时,原方程化为x 2﹣x=0,当x <10时,原方程化为x 2+x ﹣20=0,分别求出方程的解即可.
【详解】
当x≥10时,原方程化为x 2﹣x+10﹣10=0,解得x 1=0(不合题意,舍去),x 2=1(不合题意,舍去);
当x <10时,原方程化为x 2+x ﹣20=0,解得x 3=4,x 4=﹣5,
故原方程的根是x 1=4,x 2=﹣5.
【点睛】
本题考查了解一元二次方程——因式分解法,解此题的关键是能正确去掉绝对值符号.
6.已知关于x 的方程mx 2+(3﹣m)x ﹣3=0(m 为实数,m≠0).
(1) 试说明:此方程总有两个实数根.
(2) 如果此方程的两个实数根都为正整数,求整数m 的值.
【答案】(1)()2243b ac m -=+≥0;(2)m=-1,-3.
【解析】
分析: (1)先计算判别式得到△=(m -3)2-4m ?(-3)=(m +3)2,利用非负数的性质得到△≥0,然后根据判别式的意义即可得到结论;
(2)利用公式法可求出x 1=
3m ,x 2=-1,然后利用整除性即可得到m 的值. 详解: (1)证明:∵m ≠0,
∴方程mx 2+(m -3)x -3=0(m ≠0)是关于x 的一元二次方程,
∴△=(m -3)2-4m ×(-3)
=(m +3)2,
∵(m +3)2≥0,即△≥0,
∴方程总有两个实数根;
(2)解:∵x =
()()332m m m --±+ , ∴x 1=-3m
,x 2=1, ∵m 为正整数,且方程的两个根均为整数,
∴m =-1或-3.
点睛: 本题考查了一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的判别式△=b 2-4ac :当△>0,方程有两个不相等的实数根;当△=0,方程有两个相等的实数根;当△<0,方程没有实数根.也考查了解一元二次方程.
7.关于x 的一元二次方程x 2﹣2x ﹣(n ﹣1)=0有两个不相等的实数根.
(1)求n 的取值范围;
(2)若n 为取值范围内的最小整数,求此方程的根.
【答案】(1)n >0;(2)x 1=0,x 2=2.
【解析】
【分析】
(1)根据方程有两个不相等的实数根可知240b ac ?=-> ,即可求出n 的取值范围; (2)根据题意得出n 的值,将其代入方程,即可求得答案.
【详解】
(1)根据题意知,[]
224(2)41(1)0b ac n ?=-=--??-->
解之得:0n >;
(2)∵0n > 且n 为取值范围内的最小整数,
∴1n =,
则方程为220x x -=,
即(2)0x x -=,
解得120,2x x ==.
【点睛】
本题主要考查了一元二次方程根的判别式,明确和掌握一元二次方程20(a 0)++=≠ax bx c 的根与24b ac ?=-的关系(①当>0? 时,方程有两个不相等的实数根;②当0?= 时方程有两个相等的实数根;③当?<0 时,方程无实数根)是解题关键.
8.为了让学生亲身感受合肥城市的变化,蜀山中学九(1)班组织学生进行“环巢湖一日研学游”活动,某旅行社推出了如下收费标准:(1)如果人数不超过30人,人均旅游费用为100元;(2)如果超过30人,则每超过1人,人均旅游费用降低2元,但人均旅游费用不能低于80元.该班实际共支付给旅行社3150元,问:共有多少名同学参加了研学游活动?
【答案】共有35名同学参加了研学游活动.
【解析】
试题分析:由该班实际共支付给旅行社3150元,可以判断出参加的人数在30人以上,等量关系为:(100﹣在30人基础上降低的人数×2)×参加人数=3150,得到相关解后根据人均活动费用不得低于80元作答即可.
试题解析:∵100×30=3000<3150,∴该班参加研学游活动的学生数超过30人.
设九(1)班共有x 人去旅游,则人均费用为[100﹣2(x ﹣30)]元,由题意得: x[100﹣2(x ﹣30)]=3150,
整理得x 2﹣80x+1575=0,解得x 1=35,x 2=45,
当x=35时,人均旅游费用为100﹣2(35﹣30)=90>80,符合题意.
当x=45时,人均旅游费用为100﹣2(45﹣30)=70<80,不符合题意,应舍去. 答:该班共有35名同学参加了研学旅游活动.
考点:一元二次方程的应用.
9.阅读材料:若22228160m mn n n -+-+=,求m 、n 的值.
解: 22228160m mn n n -+-+=,
222(2)(816)0m mn n n n ∴-++-+=
22()(4)0m n n ∴-+-=,
0,40m n n ∴-=-=,
4,4n m ∴==.
根据你的观察,探究下面的问题:
(1)己知2222210x xy y y ++++=,求x y -的值.
(2)已知△ABC 的三边长a 、b 、c 都是正整数,且满足2268250a b a b +--+=,求边c 的最大值.
(3) 若己知24,6130a b ab c c -=+-+=,求a b c -+的值.
【答案】(1)2(2)6(3)7
【解析】
【分析】
(1)将多项式第三项分项后,结合并利用完全平方公式化简,根据两个非负数之和为0,两非负数分别为0求出x 与y 的值,即可求出x ﹣y 的值;
(2)将已知等式25分为9+16,重新结合后,利用完全平方公式化简,根据两个非负数之和为0,两非负数分别为0求出a 与b 的值,根据边长为正整数且三角形三边关系即可求出c 的长;
(3)由a ﹣b =4,得到a =b +4,代入已知的等式中重新结合后,利用完全平方公式化简,根据两个非负数之和为0,两非负数分别为0求出b 与c 的值,进而求出a 的值,即可求出a ﹣b +c 的值.
【详解】
(1)∵x 2+2xy +2y 2+2y +1=0
∴(x 2+2xy +y 2)+(y 2+2y +1)=0
∴(x +y )2+(y +1)2=0
∴x +y =0 y +1=0
解得:x =1,y =﹣1
∴x ﹣y =2;
(2)∵a 2+b 2﹣6a ﹣8b +25=0
∴(a 2﹣6a +9)+(b 2﹣8b +16)=0
∴(a ﹣3)2+(b ﹣4)2=0
∴a ﹣3=0,b ﹣4=0
解得:a =3,b =4
∵三角形两边之和>第三边
∴c <a +b ,c <3+4,∴c <7.又∵c 是正整数,∴△ABC 的最大边c 的值为4,5,6,∴c 的最大值为6;
(3)∵a ﹣b =4,即a =b +4,代入得:(b +4)b +c 2﹣6c +13=0,整理得:(b 2+4b +4)+(c 2﹣6c +9)=(b +2)2+(c ﹣3)2=0,∴b +2=0,且c ﹣3=0,即b =﹣2,c =3,a =2,则a ﹣b +c =2﹣(﹣2)+3=7.
故答案为7.
【点睛】
本题考查了因式分解的应用,以及非负数的性质,熟练掌握完全平方公式是解答本题的关键.
10.元旦期间,某超市销售两种不同品牌的苹果,已知1千克甲种苹果和1千克乙种苹果的进价之和为18元.当销售1千克甲种苹果和1千克乙种苹果利润分别为4元和2元时,陈老师购买3千克甲种苹果和4千克乙种苹果共用82元.
(1)求甲、乙两种苹果的进价分别是每千克多少元?
(2)在(1)的情况下,超市平均每天可售出甲种苹果100千克和乙种苹果140千克,若将这两种苹果的售价各提高1元,则超市每天这两种苹果均少售出10千克,超市决定把这两种苹果的售价提高x 元,在不考虑其他因素的条件下,使超市销售这两种苹果共获利960元,求x 的值.
【答案】(1)甲、乙两种苹果的进价分别为10元/千克,8元/千克;(2)x 的值为2或7.
【解析】
【分析】
(1)根据题意列二元一次方程组即可求解,(2)根据题意列一元二次方程即可求解.
【详解】
(1)解:设甲、乙两种苹果的进价分别为a 元/千克, b 元/千克.
由题得:()()18344282a b a b +=??+++=?
解之得:108
a b =??=? 答:甲、乙两种苹果的进价分别为10元/千克,8元/千克
(2)由题意得:()()()()410010214010960x x x x +-++-=
解之得:12x =,27x =
经检验,12x =,27x =均符合题意
答:x 的值为2或7.
【点睛】
本题考查了二元一次方程组和一元二次方程的实际应用,中等难度,列方程是解题关键.