一元二次方程重难点 知识导航
一.一元二次方程的定义
二.有关一元二次方程根的考查(根与系数的关系及两方程公共根问题) 三.一元二次方程的解法(直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法) 四.含绝对值的一元二次方程 五.根的判别式及韦达定理
①根与系数的关系——对方程根的个数的判别
②利用判别式解参数取值范围——含参变量的一元二次方程 ③通过判别式,证明方程根的个数问题
④利用韦达定理求代数式的值(x1x2,x1x2,x1x2,⑤利用韦达定理求参数的值 五.一元二次方程整数根问题 六.一元二次方程的应用
112,x1x22等) x1x2 基础学习
一.一元二次方程的定义
定义:只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫做一元二次方程. 关于一元二次方程的定义考查点有三个:①二次项系数不为0;②最高次数为2;③整式方程 一般形式:ax2bxc0(a0),a为二次项系数,b为一次项系数,c为常数项.
二.有关一元二次方程根的考查(根与系数的关系及两方程公共根问题)
关于一元二次方程根的考查就是需要将根代入方程得到一个等式,然后再考察恒等变换。(将根代入方程,这是很多同学都容易忽略的一个条件) 1.与根有关的代数式化简求值
【例】已知x是一元二次方程x+3x-1=0的实数根,求代数式:值.
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2
x35(x2)的23x6xx2
a24122
)2【巩固】先化简,再求值:(2,其中a是方程x+3x+1=0的根.
a4a42aa2
2.公共解问题
【思考】已知两个二次方程x+ax+b=0与x+cx+d=0有一个公共根为1,求证:二次方程
2
2
x2
acbdx0也有一个根为1. 22【例1】一元二次方程x−2x−=0的某个根,也是一元二次方程x−(k+2)x+
2
2
549=0的根,4求k的值.
【巩固】当k为何值时,方程x-(k+2)x+12=0和方程2x-(3k+1)x+30=0有一公共根?求出此公共根.
【变式1】若两个不同的关于x的方程x+x+a=0与x+ax+1=0有一个共同的实数根,求a的值及这两个方程的公共实数根.
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2
2
【变式2】已知a>2,b>2,试判断关于x的方程x-(a+b)x+ab=0与x-abx+(a+b)=0有没有公共根.请说明理由.
【拓展1】已知:关于x的方程ax+bx+c=0,bx+cx+a=0,cx+ax+b=0有一个相同的实数根,且a•b•c≠0,求a+b+c的值
【拓展2】设a,b,c为△ABC的三边,且二次三项式x+2ax+b与x+2cx-b有一个公因式,证明:△ABC一定是直角三角形.
2
2
2
2
2
2
2
22
三.一元二次方程的解法及求根公式(直接开平方法、配方法、公式法、因式分解法)
【例1】解方程:
(1)2x243x620. (2)(3x+1)(2x-5)=-2(2x-5)
(3)
x1544x22 (4)212x1x1x1x9x3x3 (7)x+2
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x−8=0 (2)x+x4−6=0
【巩固】(1)已知关于x的方程x2-(2a+1)x+a2+a=0的两个实数根中,只有一根大于5,求a的取值范围.
(2)已知x,y满足方程x+y+2xy-x-y-12=0,求x+y的值.
4
4
2
2
2
2
2
2
在解方程里面,一般采取的方法是配方法,应用公式法,因式分解法,其中因式分解法中考查最多的是十字相乘法,因此在学习的时候要求对这几种方法熟练掌握,一般来说,对于初学者而言,在解方程里面最常使用的是公式法,但在熟练掌握根与系数的关系之后,配方法相较会简单一些。 【例1】若m、n为有理数,n是无理数,m+n是有理系数方程ax+bx+c=0(a≠0)的一个根,证明:m-n也是这个方程的一个根.
2
【例2】设x1、x2是方程x2-6x+a=0的两个根,以x1、x2为两边长的等腰三角形只可以画出一个,试求a的取值范围.
x13x32
【例3】当x满足条件1时,求出方程x-2x-4=0的根. 1(x4)(x4)32
【巩固】(1)解方程:x-x-5=0.
2
2x31(2)若不等式组整数解是关于x的方程2x-4=ax的根,求a的值. 1x(x3)2
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四.含绝对值的一元二次方程
【例1】阅读例题,模拟例题解方程.
2
例:解方程x+|x-1|-1=0.
22
解:(1)当x-1≥0即x≥1时,原方程可化为:x+(x-1)-1=0即x+x-2=0,解得x1=1,x2=-2(x2不合题意,舍去);
22
(1)当x-1<0即x<1时,原方程可化为:x-(x-1)-1=0即x-x=0,解得x3=0,x4=1(x4不合题意,舍去). 综合(1)、(2)可知原方程的根是x1=1,x2=0.
2
请模拟以上例题解方程:x+|x+3|-9=0.
【巩固】解方程:(1)x21
【例2】解方程:(1)x-|x-2|-6=0. (2)x-4|x|-5=0.
【巩固】设方程x22x140,求满足该方程的所有根之和.
2
2
192
(x)|x-1| (2)x24x562x 1010 5 / 16
难点突破
五.根的判别式及韦达定理
1根与系数的关系——对方程根的个数的判别 判别式与根的关系
2在实数范围内,一元二次方程axbxc0(a0)的根由其系数a、b、c确定,它的根的情况(是
2否有实数根)由b4ac确定.
22设一元二次方程为axbxc0(a0),其根的判别式为:b4ac则
2axbxc0(a0)有两个不相等的实数根0①方程
x1,2bb24ac2a.
②0方程axbxc0(a0)有两个相等的实数根
2③0方程axbxc0(a0)没有实数根.
2
2x1x2b2a.
【例1】(1)解方程:x+4x-5=0;
2
(2)求证:无论k取任意值,关于x的一元二次方程x-kx+(k-2)=0一定有两个不相等是实数根.
【巩固1】已知关于x的方程x+ax+a-2=0
(1)若该方程的一个根为1,求a的值及该方程的另一根;
(2)求证:不论a取何实数,该方程都有两个不相等的实数根.
【巩固2】已知关于x的方程(n1)x2mx10①有两个相等的实数根. 求证:关于y的一元二次方程m2y24mym24n0②必有两个相等的实数根.
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2
【变式】已知关于x的一元二次方程x+2(k-1)x+k-1=0有两个不相等的实数根. (1)求实数k的取值范围;
(2)0可能是方程的一个根吗?若是,请求出它的另一个根;若不是,请说明理由.
【巩固】已知关于x的方程x+(2k+1)x+k+2=0有两个相等的实数根,试判断直线y=(2k-3)x-4k+12能否通过点A(-2,4),并说明理由.
②利用判别式解参数取值范围——含参变量的一元二次方程
【例1】关于x的一元二次方程(12k)x22k1x10有两个不相等的实数根,求k的取值范围.
【变式】已知关于x的方程x22(m1)xm250有两个不相等的实数根,化简:|1m|m24m4 2
2
22
【例2】关于x的方程a6x28x60有实数根,则整数a的最大值是 .
2【巩固】若关于x的一元二次方程(k1)x2x10有实数根,则k的最小整数值为_________
【例3】已知:方程mx22m2xm50没有实数根,且m5,求证:m5x22m2xm0 7 / 16
有两个实数根.
【巩固】已知:m、n为整数,关于x的二次方程x2(7m)x3n0有两个不相等的实数解,x2(4m)xn60有两个相等的实数根,x2(m4)xn10没有实数根,求m、n的值.
③通过判别式,证明方程根的个数问题
【例1】对任意实数m,求证:关于x的方程(m21)x22mxm240无实数根.
【变式】已知方程x22xm10没有实数根,求证:方程x2mx12m1一定有两个不相等的实数根.
【巩固】已知:方程mx22m2xm50没有实数根,且m5,求证:m5x22m2xm0
有两个实数根.
【拔高1】已知关于x的二次方程x2p1xq10与x2p2xq20,求证:当p1p22(q1q2)时,这两个方程中至少有一个方程有实数.
【拔高2】已知实数a、b、c、r、p满足pr2,pc2bra0,求证:一元二次方程ax22bxc0
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必有实根.
④利用韦达定理求代数式的值(x1x2,x1x2,x1x2,112,x1x22等) x1x2【例1】已知关于x的一元二次方程x2-22x+m=0有两个不相等的实数根. (1)求实数m的最大整数值;
(2)在(1)的条下,方程的实数根是x1,x2,求代数式x12+x22-x1x2的值.
【巩固】已知x1,x2是一元二次方程(m-3)x+2mx+m=0的两个实数根.
(1)是否存在实数m,使-x1+x1x2=4+x2成立?若存在,求出m的值,若不存在,请你说明理由;
(2)若|x1-x2|=3,求m的值和此时方程的两根.
⑤利用韦达定理求参数的值
【例1】一元二次方程mx-2mx+m-2=0. (1)若方程有两实数根,求m的范围.
(2)设方程两实根为x1,x2,且|x1-x2|=1,求m.
22
【巩固1】已知关于x的一元二次方程x+2(m+1)x+m-1=0. (1)若方程有实数根,求实数m的取值范围;
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2
2
(2)若方程两实数根分别为x1,x2,且满足(x1-x2)=16-x1x2,求实数m的值.
2
【巩固2】已知:关于x的一元二次方程kx-(4k+1)x+3k+3=0(k是整数). (1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)若方程的两个实数根分别为x1,x2(其中x1<x2),设y=x2-x1-2,写出y关于变量k的函数表达式.
2
【练习】已知关于x的方程mx+(3-2m)x+(m-3)=0,其中m>0. (1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)设方程的两个实数根分别为x1,x2,其中x1>x2,若y=
2
x21,求y与m的函数关系3x1式;
(3)在(2)的条件下,请根据函数图象,直接写出使不等式y≤-m成立的m的取值范围.
2
【变式1】关于x的一元二次方程x+2x+k+1=0的实数解是x1和x2. (1)求k的取值范围;
(2)如果x1+x2-x1x2<-1且k为整数,求k的值.
【巩固】已知关于x的一元二次方程x-(2k+1)x+k+2k=0有两个实数根x1,x2. (1)求实数k的取值范围;
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2
2
(2)是否存在实数k使得x1•x2-x1-x2≥0成立?若存在,请求出k的值;若不存在,请说明理由.
【变式2】已知关于x的一元二次方程x-(2k+1)x+k+k=0. (1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)若△ABC的两边AB,AC的长是这个方程的两个实数根.第三边BC的长为5,当△ABC是等腰三角形时,求k的值.
【巩固】已知x1,x2是关于x的一元二次方程x-2(m+1)x+m+5=0的两实数根. (1)若(x1-1)(x2-1)=28,求m的值;
(2)已知等腰△ABC的一边长为7,若x1,x2恰好是△ABC另外两边的边长,求这个三角形的周长.
【变式3】设m是不小于-1的实数,使得关于x的方程x+2(m-2)x+m-3m+3=0有两个不相等的实数根x1,x2. (1)若
2
2
2
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2
2
22
111的值; 1,求
x1x232mmx1mx2m2的最大值. 1x11x2(2)求
五.一元二次方程整数根问题
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1.有理数根问题
方程ax2bxc0(a0,a、b、c均为有理数)的根为有理数的条件是:为有理数 2.整数根问题
一元二次方程有正(负、非正、非负)整数根,用十字相乘或公式法求出两个根,并将两根化简,分子部分不能有字母,再讨论整数根, 并考虑根为正(负、非正、非负)数。
一元二次方程有整数根,但用十字相乘或公式法求出的两个根含有根号时,如x=a-39-4a,a9-k2要利用换元法,设9-4ak,得出a=,将x中的a全部替换,得出两个不含根号的解,再讨
4论整数根问题,方法同上;若△=4a-9且a为整数,则设4a-9=k
2
2
2,
4a- k=9,可得(2a-k)(2a+k)=9,
22
则讨论整数X整数=9,讨论出所有满足情况的整数即可,注意k≥0
注意:若方程至少有一实数根,那么通过x1,x2推出的相关字母的值,应该取全部情况;若方程有两个实数根(已经确定方程为一元二次方程),那么通过x1,x2推出的相关字母的值,应该取公共解。 1.有理数根问题
131【例1】已知关于x的一元二次方程x2mx(k1)mk2k0有有理根,求k的值。
444
【巩固】设m是不为零的整数,关于x的二次方程mx2(m1)x10有有理根,求m的值.
【例2】设m为整数,且4m40,方程x222m3x4m214m80有两个整数根,求m的值及方程的根.
22【变式】b为何值时,方程 xbx20和x2xb(b1)0有相同的整数根?并且求出它们的整
数根?
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【巩固】当m是什么整数时,关于x的一元二次方程mx24x40与x24mx4m24m50的根都是整数.
六.一元二次方程的应用
一元二次方程的应用类问题大致可以分为五种情况:1.增长率问题;2.商品利润问题;3.图形面积问题;4.传播问题;5.动点问题 1.增长率问题
【例】某校去年对实验器材的投资为2万元,预计今明两年的投资总额为12万元,求该校这两年在实验器材投资上的平均增长率是多少?
【变式】某个体户以50000元资金经商,在第一年中获得一定的利润,已知这50000元资金加上第一年的利润在第二年共获利润2612.5元,而且第二年的利润率比第一年多0.5%,则第一年的利润是多少元?
【巩固】某商场2002年的营业额比2001年上升10%,2003年比2002年又上升10%,而2004年和2005 年连续两年比上一年降低10%,那么2005年的营业额比2001年的营业额( ) A.降低了2% B. 没有变化 C.上升了2% D.降低了1.99%
2.商品利润问题
【例】某商场销售一批名牌衬衫,平均每天可以销售出20件,每件盈利40元,为扩大销售,增加利润,
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尽量减少库存,商场决定采取适当的降价措施,经调查发现,如果每件衬衫降价1元,商场平均每天多售出2件,若商场平均每天要盈利1200元,每件衬衫应降低多少元?
【巩固】商场将每件进价为80元的某种商品原来按每件100元出售,一天可售出100件.后来经过市场调查,发现这种商品单价每降低1元,其销量可增加10件. (1)问商场经营该商品原来一天可获利润多少元?
(2)若商场经营该商品一天要获利润2160元,则每件商品售价应为多少元?
【巩固】宏达汽车出租公司共有出租车120辆,每辆汽车的日租金为160元,出租业务天天供不应求, 为适应市场需求,经有关部门批准,公司准备适当提高日租金,经市场调查发现,一辆汽车日租金每增 加10元,每天出租的汽车相应地减少6辆。若不考虑其他因素,公司将每辆汽车的日租金提高几个10元 ⑴能使公司的日租金总收入达到19380元? ⑵使公司的日租金总收入最高?最高是多少?
3.图形面积问题
【例】如图,一块长方形铁皮的长是宽的2倍,四个角各截去一个正方形,制成高是5cm,容积是
500cm3的无盖长方体容器,求这块铁皮的长和宽.
【巩固】在宽为20m,长为32m的矩形地面上,修同样宽的两条互相垂直的道路余下的部分作为耕地,要使耕地的面积为540m2,道路的宽应为多少?
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4.传播问题
【例1】(1)有一人得了流感,他把流感传染给了10个人,共有 人得流感;第一轮传染后,所有得流感的人每人又把流感传染给了10个人,经过两轮传染后,共有 人得流感.
(2)有一人得了流感,他把流感传染给了x个人,共有 人得流感;第一轮传染后,所有得流感的人每人又把流感传染给了x个人,经过两轮传染后,共有 人得流感.
【巩固】一台电脑被感染,经过两轮感染后就会有81台电脑被感染,每轮感染中平均一台电脑感染几台电脑?若病毒得不到有效控制,3轮感染后,被感染电脑会不会超过700台?
5.动点问题
【例1】如图,ABC中,B90,AB6cm,BC8cm,点P从点A开始,沿AB边向点B以1cm/s的速度移动,点Q从点B开始沿BC边向点C以2cm/s的速度移动(点Q到达点C运动停止).如果点
P,Q分别从点A,B同时出发t秒(t0)
(1)t为何值时,PQ6cm?
(2)t为何值时,可使得PBQ的面积等于8cm2?
C
Q
APB
【巩固】如图所示,某海军基地位于A处,在其正南方向200海里处有一重要目标B,在B的正东方向
200海里处有一重要目标小岛C。小岛D位于AC的中点,岛上有一补给码头,一艘军舰从A出发,经
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B到C匀速巡航,一艘补给船同时从D出发,沿南偏西方向匀速直线航行,欲将一批物品送达军舰。 已知军舰的速度是补给船的2倍,军舰在B到C的途中与补给船相遇,那么相遇时补给船航行了多少海
A
B 16 / 16
北东D
EC里(结果保留根号)
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