九年级数学一元二次方
程带答案
Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
第二章
一元二次方程
第1讲 一元二次方程概念及解法
【知识要点】 一. 知识结构网络
二、一元二次方程的四种解法
直接开平方法、因式分解法、配方法、公式法
1. 直接开平方法是解一元二次方程的常用方法之一,适用于方程经过适当整理后,可化为()02≥=b b x 或()b a x =+2
的形式的方程求解。当0≥b 时,可两边开平方求
得方程的解;当0
2. 因式分解法解方程的步骤:(1)将方程一边化为0;(2)将方程另一边分解为两个一次因式的乘积;(3)令每个一次因式等于0,得到两个一元一次方程后求解,它们的解就是原一元二次方程的解。
3. 配方法解一元二次方程的步骤为:(1)化二次项系数为1(2)移项,使方程左边为二次项和一次项,右边为常数项。(3)方程两边都加上一次项系数的一半的平方(4)原方程变为()x m n +=2的形式(5)如果右边是非负数,就可用直接开平方法求出方程的解。
4. 公式法解一元二次方程的基本步骤:(1)将方程化为一般形式02=++c bx ax ,确定a 、b 、c 的值;(2)计算ac b 42-的值并判别其符号;(3)若
042
≥-ac b ,则利用公式a
ac
b b x 242-±-=求方程的解,若042<-a
c b ,则方
程无实数解。 【典型例题】
(1)67302x x --=(用因式分解法) 解:0)32)(13(=-+x x (2)1432+=x x (用公式法) 解:01432=--x x
(3)030222=--x x (用配方法)
解:152
2
2=-
x x 【经典练习】 一、直接开方法
(1)()()x x +=-11222 (2)b a x =+2)( 二、配方法注:
(1)223002x x --= (2)3412x x =+ 二、公式法
1. 用求根公式法解下列方程
()12202x x +-=;
解:
()228102y y +-=;
解:
()3231
8
02x x -+
=;
解:
()43212y y -=; 解:
()525102x x +-=;
解:
()625302x x ++=;
解:
()734502x x -+=;
解:(7)方程无实数根;
()82432202x x +-=;
解:
()...90020030352x x -=;
解:(9)先在方程两边同乘以100,化为整数系数,再代入求根公式,
解:。
三、因式分解
1. 用因式分解法解下列各方程:
(1)x 2-5x -24=0;
解:
;
(2)12x 2+x -6=0; 解:
;
(3)x 2-4x -165=0
解:
;
(4)2x 2-23x +56=0;
解:8,2
7
,0)8)(72(21==
=--x x x x ; (5)924164122
x x x ++=+; 解:
(6)33332
()()x x -=-;
解:
(7)x x 2
3260-+
+=()
解:
;
(8)()x x --+=-251062
;
解: (x -2)2-5(x -2)+6=0,(x -2-2)(x -2-3)=0,x 1=4,x 2=5; (9)t(t +3)=28;
解:(9)t 2+3t -28=0,(t +7)(t -4)=0,t 1=-7,t 2=4; (10)(x +1)(x +3)=15。
解:x 2+4x +3=15,(x +6)(x -2)=0,x 1=-6,x 2=2 2. 用因式分解法解下列方程:
(1)(y -1)2+2y(y -1)=0;
解:
;
(2)(3x +2)2=4(x -3)2;
解: 0)]3(2)23)][(3(2
)23[(=--+-++x x x x (3)9(2x +3)2-4(2x -5)2=0;
解:[3(2x +3)+2(2x -5)][3(2x +3)-2(2x -5)]=0,
(4)(2y +1)2+3(2y +1)+2=0。
解:[(2y +1)+1][(2y +1)+2]=0,
三、综合练习
1. 下列方程中,有两个相等实数根的方程是( B )
A. 7x 2-x -1=0
B. 9x 2=4(3x -1)
C. x x 2
7150++=
D.
3222
102x x -+= 2. 若a ,b ,c 互不相等,则方程(a 2+b +c 2)x 2+2(a +b +c)x +3=0( C )
A. 有两个相等的实数根
B. 有两个不相等的实数根
C. 没有实数根
D. 根的情况不确定 解析: 因为△=4(a +b +c)2-12(a 2+b 2+c 2) =4(-2a 2-2b 2-2c 2+2ab +2ac +2bc) =-4[(a -b)2+(b -c)2+(c -a)2]<0
3. 若方程m x m x 222310--+=()的两个实根的倒数和是S ,求:S 的取值范围。
分析:本题是二次方程与不等式的综合题,即利用方程有两个实根,0≥?,求出m 的取值范围,再用S 的代数式表示m ,借助m 的取值范围就可求出S 的取值范围。 解:设方程的两个实根为2
212
21211
,3
2,则,m
x x m
m x x x x =
-=+
∵方程有两个实根 3≠且2
3
∴--
≤S S 。 4. 已知关于x 的方程x 2+(2m +1)x +(m -2)2=0。m 取什么值时, (1)方程有两个不相等的实数根 (2)方程有两个相等的实数根 (3)方程没有实数根
解析:△=(2m +1)2-4(m -2)2=5(4m -3)。 (1)当,即
时,原方程有两个不相等的实数根;
(2)当时,原方程有两个相等的实数根; (3)当
时,原方程没有实数根。
5. 已知关于x 的方程x k x k k 2221210-+++-=() ①
(1)求证:对于任意实数k ,方程①总有两个不相等的实数根。 (2)如果a 是关于y 的方程y x x k y x k x k 2121220-+-+--=()()() ②的根,其中x x 12,为方程①的两个实数根。
求:代数式()11411
2a a a a a a
-++-÷·的值。
分析:第(1)题直接运用根的判别式即可得到结论,第(2)题首先利用根与系数关系可将方程②化成0122=--y y ,再利用根的定义得到
122+=a a ,将代数式化简后,把122+=a a 整体代入即可求出代数式的
值。
(1)证明:
∵08484484)12(4)1(42222>=+--++=-+-+=?k k k k k k k ∴对于任意实数k ,方程①总有两个不相等的实数根。 (2)解:∵21,x x 是方程①的两个实数根 ∴方程②012为2=--y y
∵a 是方程②的根,∴0122=--a a
注:第(2)问中的整体代换在恒等变形中有广泛的应用。
6. 已知关于x 的一元二次方程ax ax c 220++=的两个实数根之差的平方为m
(1)试分别判断当a c a c ==-==1322,与,时,m ≥4是否成立,并说明理由; (2)若对于任意一个非零的实数a ,m ≥4总成立,求实数c 及m 的值。 解:(1)时,3,1当-==c a 原方程化为3,1,则032212-===-+x x x x ∴416)]3(1[2>=--=m 即4≥m 成立 当2,2=
=c a 时,原方程化为02422=+
+x x
由02×2×442>-=?,可设方程的两根分别为21,x x 则2
2
,22121=
-=+x x x x ∴42244)()(21221221<-=-+=-=x x x x x x m 即4≥m 不成立
(2)设原方程两个实数根是21,x x 则a
c x x x x =
-=+2121,2 ∵对于任意一个非零的实数a ,都有444≥-
a
c
第2讲 根的判别式
【知识要点】 1.根的判别式:
关于x 的一元二次方程ax bx c a 200++=()≠ 当?>0时,方程有两个不相等的实根 当?=0时,方程有两个相等的实根 当?<0时,方程无实根 【典型例题】
1. a ,b ,c 是三角形的三条边,
求证:关于x 的方程b 2x 2+(b 2+c 2-a 2)x +c 2=0没有实数根
分析:此题需证出△<0。已知条件中a ,b ,c 是三角形的三边,所以有a >0,b >0,c >0。还应注意有一个隐含关系“任意两边之和大于第三边”,“任意两边之差小于第三边”。
证明:因为△=(b 2+c 2-a 2)2-4b 2c 2
=[(b 2+c 2-a 2)+2bc][(b 2+c 2-a 2)-2bc] =[(b +c)2-a 2][(b -c)2-a 2]
=(b +c +a)(b +c -a)(b -c +a)(b -c -a)。
(要判断这个乘积是不是负的,应审查每个因式的正、负) 因为b +c >a ,即b +c -a >0,
同理b -c +a >0,又c +a >b ,即b -c -a <0。
又a +b +c >0,所以△=(b +c +a)(b +c -a)(b -c +a)(b -c -a)<0。 所以,原方程没有实数根。 【经典习题】
c b a c
a bx x c a x 、、那么以有两个相等的实数根,的一元二次方程关于04
)(.12=-+
++为三边长的三角形是( ) A. 以a 为斜边的直角三角形 B. 以c 为斜边的直角三角形 C. 以b 为底边的等腰三角形 D. 以c 为底边的等腰三角形
2. 已知关于x 的一元二次方程x k x k 22
114
10-++
+=() (1)k 取什么值时,方程有两个实数根。(2)如果方程的两个实数根x x 12,满足
||x x 12=,求k 的值。
解:(1)032)14
1
(4)]1([22≥-=+-+-=?k k k
解得2
3当∴,23≥≥
k k 时,方程有两个实数根 (2)∵21||x x =,分两种情况
①当211时,得0x x x =≥,∴方程有两个相等的实数根。
②当0∴,
时,得02112=+-= ∴,矛盾2 3 知)1(,由 1≥-=k k 3. 已知方程x k x k 222120+++-=()的两根的平方和为11,求k 的值。 解:设方程的两根为21,x x 则有2,) 12(22121-=+-=+k x x k x x ∴,舍去0时,3当-=k 当0时,1>?=k 。 ∴1=k 注:用根与系数关系后,要计算判别式检验是否有实根。 4.含有绝对值的一元二次方程 (1). 方程x|x|-8|x|-4=0的实数根的个数是( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 解: 显然x =0不是方程的根。 当x <0时,x |x |-8|x |-4<0。 ∴x <0的任何实数不可能是方程的根。 当x >0时,方程为x 2-8x -4=0。 此方程两根之积为-4<0,可见两根为一正一负。又因x >0, 故负根舍去。所以方程只有一个实数根。应选A 。 (2). 求方程x 2-|2x -1|-4=0的实数根。 解:令012=-x 得2 1=x 显然2 1 =x 不是方程的解 当2 1 > x 时,方程是04)12(2=---x x 即1或3,解得0322-===--x x x x x =-1舍去,∴x =3 当2 1 即,0522=-+x x 解得6±1-=x 61+-=x 舍去,∴61--=x 故方程的实数根是61,321--==x x 。 5.a ,b ,c ,d 为有理数,先规定一种新的运算: bc ad c d a b -=,那么 x x 45 2)1(-=18时,x= 。 6. 已知21,x x 是方程01942=--x x 的两根,求代数式135231++x x 的值。 7.(广东广州,19,10分)已知关于x 的一元二次方程)0(012≠=++a bx ax 有两个相等 的实数根,求4 )2(222 -+-b a ab 的值。 【分析】由于这个方程有两个相等的实数根,因此⊿=240b a -=,可得出a 、b 之间的 关系,然后将4)2(222 -+-b a ab 化简后,用含b 的代数式表示a ,即可求出这个分式的 值. 【答案】解:∵)0(012≠=++a bx ax 有两个相等的实数根, ∴⊿=240b ac -=,即240b a -=. ∵22 2 2222222244444)2(a ab b a a ab b a a ab b a ab =+-=-++-=-+- ∵0a ≠,∴42 22== a b a ab 8.(四川乐山中考)若关于x 的一元二次方程012)2(222=++--k x k x 有实数根 βα、. (1) 求实数k 的取值范围; (2) 设k t β α+= ,求t 的最小值. (3) 解:(1)∵一元二次方程012)2(222=++--k x k x 有实数根 βα、, (4) ∴0≥?, ……………………………………………………………… ………2分 (5) 即0)12(4)2(422≥---k k , (6) 解得 2-≤k .……………………………………………………………………4分 (7) (3)由根与系数的关系得: k k 24)]2(2[-=---=+βα, ………………… 6分 (8) ∴24 24-=-= += k k k k t β α, …………………………………………7分 (9) ∵2-≤k ,∴024 2<-≤-k , (10)∴224 4-<-≤ -k , (11)即t 的最小值为- 4. ………………………………………………………10分 9.( 四川绵阳中考)已知关于x 的一元二次方程x 2 = 2(1-m )x -m 2 的两实数根为x 1,x 2. (1)求m 的取值范围; (2)设y = x 1 + x 2,当y 取得最小值时,求相应m 的值,并求出最小值. 【答案】(1)将原方程整理为 x 2 + 2(m -1)x + m 2 = 0. ∵ 原方程有两个实数根, ∴ △= [ 2(m -1)2-4m 2 =-8m + 4≥0,得 m ≤2 1. (2) ∵ x 1,x 2为x 2 + 2(m -1)x + m 2 = 0的两根, ∴ y = x 1 + x 2 =-2m + 2,且m ≤2 1. 因而y 随m 的增大而减小,故当m =2 1时,取得极小值1. 10.( 湖北孝感中考)关于x 的一元二次方程1201x p x x 有两实数根=-+-、.2x (1)求p 的取值范围;(4分) (2)若p x x x x 求,9)]1(2)][1(2[2211=-+-+的值.(6分) 【答案】解:(1)由题意得: .0)1(4)1(2≥---=?p …………2分 解得:4 5≤ p …………4分 (2)由9)]1(2)][1(2[2211=-+-+x x x x 得, .9)2)(2(2 22211=-+-+x x x x …………6分 .9)1(,9)12)(12(2=+=-+-+∴p p p 即 …………8分 .4,2-==∴p p 或 …………9分 .4,4 5 -=∴≤ p p p 的值为所求 …………10分 说明:1.可利用,1,12121x x x x -==+得 121x x -=代入原求值式中求解; 11.(山东淄博中考)已知关于x 的方程014)3(222=--+--k k x k x . (1)若这个方程有实数根,求k 的取值范围; (2)若这个方程有一个根为1,求k 的值; (3)若以方程014)3(222=--+--k k x k x 的两个根为横坐标、纵坐标的点恰在反比例函数 x m y = 的图象上,求满足条件的m 的最小值. 【答案】解: (1)由题意得△=()[]()1443222 --?---k k k ≥0 化简得 102+-k ≥0,解得k ≤5. (2)将1代入方程,整理得2660k k -+=,解这个方程得 13k =23k =(3)设方程014)3(222=--+--k k x k x 的两个根为1x ,2x , 根据题意得12m x x =.又由一元二次方程根与系数的关系得21241x x k k =--, 那么()52142 2--=--=k k k m ,所以,当k =2时m 取得最小值-5 12.(广东茂名中考)已知关于x 的一元二次方程2260x x k --=(k 为常数). (1)求证:方程有两个不相等的实数根; (2)设1x ,2x 为方程的两个实数根,且12214x x +=,试求出方程的两个实数根和k 的值. 【答案】解:(1)0436)(14)6(42222>+=-??--=-k k ac b ,·················2分 因此方程有两个不相等的实数根.·································3分 (2) 12661 b x x a -+=- =-=,·····································4分 又 12214x x +=, 解方程组:1212 6,214,x x x x +=+=??? 解得:218.2, x x ==-???·····················5分 方法一:将21-=x 代入原方程得:0)2(6)2(22=--?--k ,················6分 解得:4±=k .·················································7分 方法二:将21x x 和代入12c x x a =,得:1822k -=?-,······················6分 解得:4±=k .·················································7分 第3讲 根与系数的关系 【知识要点】 1. 根与系数关系 关于x 的一元二次方程ax bx c a 200++=()≠ 当 ?≥+=-=01212时,有,x x b a x x c a 推论1:如果方程的两个实数根是,,那么x px q x x x x p x x q 21212120++=+=-=,. 推论2:以为根的一元二次方程(二次项系数为)是:x x x x x x x x 122121210,()-++= 【典型例题】 1. 已知方程2++=x xm 2 30 的两个实根中,其中一个是另一个的2倍,求m 的值。 解:设方程的一个根为x ,另一根2x 由根系关系知:x x x x m +=-<> =<> ? ? ??? ??232 1222· 解得:x m =- =? ????121 2. 已知方程37302 x x -+=的两根x x x x 1212、()>不解方程,求x x 12+和x x 1222-的 值。 解:由题设条件x x x x 12 12731+==? ???? 【经典习题】 一. 选择题。 1. 已知x =-3是关于x 的一元二次方程()k x kx -++=12302的一个根,则k 与另一根分别为( ) A. 2,-1 B. -1,2 C. -2,1 D. 1,-2 2. 已知方程()() 34102 x m xm ++++=的两根互为相反数,则m 的值是( ) A. 4 B. -4 C. 1 D. -1 3. 若方程x x k 20 ++=有两负根,则k 的取值范围是( ) A. k >0 B. k <0 C. k < 1 4 D. 014 <≤ k 4. 若方程x p x q 2 ++=的两根中,只有一个是0,那么( ) A. p q ==0 B. p q ≠=00, C. p q =≠00, D. 不能确定 5. 方程x p x p 2 2 14 0-+-=的大根与小根之差等于( ) A. ±1 B. 212p - C. 1 D. 212p - 6. 以 -+--15215 2 , 为根的,且二次项系数为1的一元二次方程是( ) A. x x 2 10 ++= B. x x 2 10 +-= C. x x 2 10 -+= D. x x 2 10 --= 二. 填空题。 7. 关于x 的一元二次方程() x m x m 22 210+++=的两根互为倒数,则m =________。 8. 已知一元二次方程a x b x c 20 ++=两根比2:3,则a ,b ,c 之间的关系是______。 9. 已知方程()x mx m m 21 340-++=的两根x x 12、,且()()x x 12 229--=,则m = ________。 10. 已知αβ、是方程2--=x x 2 520的两根,不解方程可得:αβ22+=________, 1 1 3 3 αβ+ =________,αβ-=________。 11. 已知 ()() αβαβ2 2 13112+=--=,,则以αβ、为根的一元二次方程是______ ________________________。 三. 解答题。 12. 已知方程23702 x x -+=的两根αβ、,求作以αβαβ++22、为两根的方程。 13. 设x x 12、是方程() x m x m 22 210-++=的两个实根,且两实根的倒数和等于3,试求m 的值。 【试题答案】 一. 选择题。 1. A 2. B 3. D 4. B 5. C 6. B 二. 填空题。 7. ()[]214011211222 m m m m m m +-≥=??????≥-=±???? ??= 8. 设x t x t 12 23==,,则 9. ()()()x x m x x m m x x 121212134229 +==+--=??? ? ?? ? ?=m 5或m =-3 m =5时,原方程△<0,故舍去,m =-3 10. αβαβ+==-? ????521 11. ()()( )αβαβαβαβαβ2222131121312+=--=??????+=-++=?? ??? 由此αβαβαβ22131+=+=-??? ?=αβ6或αβ=-2 ∴+==???αβαβ56或αβαβ+=-=-??? 32 所求方程x x 2560-+=或x x 2 320 +-= 三. 解答题。 12. 解:由题意αβαβ+==? ???? ??32 72 即()()() αβαβαβ+++=+=2239 2 故所求方程是x x 292 80-+=,即291602 x x -+= 13. 解:()[]?=-+-≥<>+=+<>=<>+=<> ??? ?? ?? ??21401212311342212122 12 m m x x m x x m x x 由<>+≥1410:m 由<>+=431212 :x x x x m 21 3 =-不符合题意,m ≥-14舍去 第4讲 一元二次方程的应用 【知识要点】 1. 列一元二次方程解实际问题的步骤: (1) 设:设好未知数,根据实际问题,可直接设未知数,也可间接设未知数,不要漏 泄单位。 (2) 列:根据题意,利用所蕴含的相等关系列出一元二次方程,注意等号两边的单位 要一致。 (3) 解:解所列的一元二次方程。 (4) 验:检验所列方程的解是否符合实际问题情境,将不符合题意的方程的解舍去。 (5) 答:根据题意,写出答案。 【典型例题】 1. 某农户种植花生,原来种植的花生的亩产量为200kg ,出油率为50%(即每100kg 花生可加工成花生油50kg ),现在种植新品种花生后,每亩收获的花生可加工成花生油132kg ,其中花生出油率的增长率是亩产量的增长率的1 2 ,求:新品种花生亩产量的增长率。 解:设新品种花生亩产量的增长率为x , 则有132)2 1 1(·%50·)1(200 =++x x 解得2.3,2.021-==x x (不合题意,舍去) 答:新品种花生亩产量的增长率是20%。 注:对于增长率问题,解这类问题的公式是b x a n =+)1(,其中,a 是原来的量,x 是平均增长率,n 是增长的次数,b 为增长的量。