初中数学苏科版九年级上册第1章 一元二次方程1.2 一元二次方程的解法课后练习题
展开第02讲 一元二次方程的解法(直接开平方法、配方法3种题型)
1.会把一元二次方程降次转化为两个一元一次方程.
2.运用开平方法解形如x2=p或(x+n) 2=p (p≥0)的方程.
3.理解配方的基本过程,会运用配方法解一元二次方程.
4.经历探索利用配方法解一元二次方程的过程,体会转化的数学思想.
知识点1:直接开平方法
形如x2=p或(nx+m)2=p(p≥0)的一元二次方程可采用直接开平方的方法解一元二次方程.
如果方程化成x2=p的形式,那么可得x=±;
如果方程能化成(nx+m)2=p(p≥0)的形式,那么nx+m=±.
注意:①等号左边是一个数的平方的形式而等号右边是一个非负数.
②降次的实质是由一个二次方程转化为两个一元一次方程.
③方法是根据平方根的意义开平方.
知识点2:配方法
(1)将一元二次方程配成(x+m)2=n的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法.
(2)用配方法解一元二次方程的步骤:
①把原方程化为ax2+bx+c=0(a≠0)的形式;
②方程两边同除以二次项系数,使二次项系数为1,并把常数项移到方程右边;
③方程两边同时加上一次项系数一半的平方;
④把左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数;
⑤如果右边是非负数,就可以进一步通过直接开平方法来求出它的解,如果右边是一个负数,则判定此方程无实数解.
要点诠释:
(1)配方法解一元二次方程的口诀:一除二移三配四开方;
(2)配方法关键的一步是“配方”,即在方程两边都加上一次项系数一半的平方.
(3)配方法的理论依据是完全平方公式.
知识点3:配方法的应用
1.用于比较大小:
在比较大小中的应用,通过作差法最后拆项或添项、配成完全平方,使此差大于零(或小于零)而比较出大小.
2.用于求待定字母的值:
配方法在求值中的应用,将原等式右边变为0,左边配成完全平方式后,再运用非负数的性质求出待定字母的取值.
3.用于求最值:
“配方法”在求最大(小)值时的应用,将原式化成一个完全平方式后可求出最值.
4.用于证明:
“配方法”在代数证明中有着广泛的应用,我们学习二次函数后还会知道“配方法”在二次函数中也有着广泛的应用.
要点诠释:
“配方法”在初中数学中占有非常重要的地位,是恒等变形的重要手段,是研究相等关系,讨论不等关系的常用技巧,是挖掘题目当中隐含条件的有力工具,同学们一定要把它学好.
题型1:用直接开平方法解一元二次方程
例1.(2022秋•江都区校级期末)方程x2=4的解是( )
A.x1=x2=2 B.x1=x2=﹣2 C.x1=2,x2=﹣2 D.x1=4,x2=﹣4
例2.(2022秋•江都区期中)解方程:
(1)4x2=49; (2)(2x﹣1)2﹣25=0.
例3.解关于的方程:.
例4.解关于的方程:.
例5.解关于的方程:.
例6.解关于的方程:.
例7.解关于的方程: .
例8.解关于的方程:.
题型2:用配方法解一元二次方程
例9.(2022秋•秦淮区期末)解方程:x2﹣6x+4=0(用配方法)
例10.用配方法解方程:.
例11.用配方法解方程:.
例12.用配方法解方程:.
例13.用配方法解方程:.
题型3:配方法的应用
例14.(2023春•梁溪区校级期中)在求解代数式2a2﹣12a+22的最值(最大值或最小值)时,老师给出以下解法:解:原式=2(a2﹣6a)+22=2(a2﹣6a+9)﹣18+22=2(a﹣3)2+4,∵无论a取何值,2(a﹣3)2≥0,∴代数式2(a﹣3)2+4≥4,即当a=3时,代数式2a2﹣12a+22有最小值为4.仿照上述思路,则代数式﹣3a2+6a﹣8的最值为( )
A.最大值﹣5 B.最小值﹣8 C.最大值﹣11 D.最小值﹣5
例15.(2023春•吴江区期中)我们可以将一些形如ax2+bx+c(a≠0)的多项式变形为a(x+m)2+n的形式,例如x2+4x﹣5=x2+4x+22﹣22﹣5=(x+2)2﹣9,我们把这样的变形叫做多项式ax2+bx+c(a≠0)的配方法.已知关于a,b的代数式满足a2+b2+2a﹣4b+5=0,请你利用配方法求a+b的值.
例16.(2023春•吴中区期中)阅读材料:若m2﹣2mn+2n2﹣8n+16=0,求m、n的值.
解:∵m2﹣2mn+2n2﹣8n+16=0,∴(m2﹣2mn+n2)+(n2﹣8n+16)=0
∴(m﹣n)2+(n﹣4)2=0,∴m﹣n=0,n﹣4=0,∴n=4,m=4.
根据你的观察,探究下面的问题:
(1)已知x2+4xy+5y2+6y+9=0,求x﹣y的值.
(2)已知△ABC的三边长a、b、c都是正整数,且满足a2﹣4a+2b2﹣4b+6=0,求边c的值.
例17.已知△ABC的一边长为4,另外两边长是关于x的方程的两根,当k为何值时,△ABC是等腰三角形?
一、单选题
1.(2023秋·江苏南京·九年级统考期末)一元二次方程的解是( )
A. B. C., D.,
2.(2022秋·江苏盐城·九年级统考期中)一元二次方程,经过配方可变形为( )
A. B. C. D.
3.(2022秋·江苏镇江·九年级统考期中)已知实数满足,则代数式的最小值等于( )
A.1 B. C. D.无法确定
4.(2023·江苏苏州·一模)已知关于x的一元二次方程(m,h,k均为常数且)的解是,,则关于x的一元二次方程的解是( )
A., B., C., D.,
5.(2022秋·江苏无锡·九年级无锡市江南中学校考期中)在平面直角坐标系中,若已知点,则下列结论一定不成立的是( )
A. B. C. D.
6.(2022秋·江苏南京·九年级统考期中)用配方法解方程时,原方程应变形为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
7.(2022秋·江苏扬州·九年级统考期末)一元二次方程配方为,则k的值是______.
8.(2022秋·江苏南京·九年级南京市科利华中学校考期中)用配方法解方程,方程可变形为,则_________,__________.
9.(2022秋·江苏扬州·九年级统考期中)新定义,若关于的一元二次方程:与,称为“同类方程”.如与是“同类方程”.现有关于的一元二次方程:与是“同类方程”.那么代数式能取的最大值是_________.
10.(2022秋·江苏苏州·九年级校考期中)已知实数、、满足,则实数的最大值为 __.
三、解答题
11.(2023·江苏常州·统考一模)解方程:
(1); (2).
12.(2023秋·江苏宿迁·九年级统考期末)解方程:.
13.(2023秋·江苏无锡·九年级校联考期末)解方程:
(1); (2).
14.(2023·江苏扬州·统考二模)(1)数学活动小组在研究函数的图像时提出了下列问题:
①函数的自变量x的取值范围是 ;
②容易发现,当时,;当时,.由此可见,图像在第 象限;
③阅读材料:当时,.
当时,即时,有最小值是2.
请仿照上述过程,求出当时,的最大值;
(2)当时,求的最小值;
(3)如图,四边形的对角线,相交于点,、的面积分别为4和9,求四边形面积的最小值.
一、单选题
1.(2022秋·江苏苏州·九年级校考阶段练习)把方程化为的形式后,m的值是( )
A.2 B.﹣2 C.﹣1 D.1
2.(2021秋·江苏无锡·九年级校考阶段练习)已知关于x的多项式的最小值为8,则m的值可能为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
3.(2022秋·江苏苏州·九年级星海实验中学校考阶段练习)若,,则A、B的大小关系为( )
A.A>B B.A<B C.A≥B D.A=B
二、填空题
4.(2022·江苏·九年级假期作业)已知多项式A=x2﹣x+(3),若无论x取何实数,A的值都不是负数,则k的取值范围是________.
5.(2022秋·江苏南京·九年级校考阶段练习)方程的根是_____.
6.(2022·江苏·九年级专题练习)已知代数式A=3x2﹣x+1,B=4x2+3x+7,则A____B(填>,<或=).
7.(2022秋·江苏·九年级阶段练习)若实数x,y满足条件2x2﹣6x+y2=0,则x2+y2+2x的最大值是____.
8.(2022秋·江苏扬州·九年级校联考阶段练习)如果一元二次方程的两根相差1,那么该方程成为“差1方程”.例如是“差1方程”.若关于x的方程(a,b是常数,)是“差1方程”设,t的最大值为__________.
9.(2022秋·江苏南京·九年级统考阶段练习)已知实数a、b,满足,则代数式的最小值等于______.
三、解答题
10.(2021秋·江苏徐州·九年级校考阶段练习)利用我们学过的完全平方公式及不等式知识能解决代数式一些问题,观察下列式子:
①,
∵,
∴.
因此,代数式有最小值﹣2;
②,
∵,
∴.
因此,代数式有最大值4;
阅读上述材料并完成下列问题:
(1)代数式的最小值为______;
(2)求代数式的最大值.
11.(2022秋·江苏无锡·九年级校考阶段练习)王老师提出问题:求代数式的最小值.要求同学们运用所学知识进行解答.
同学们经过探索、交流和讨论,最后总结出如下解答方法;
解:,
,.
当时,的值最小,最小值是1.
的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)直接写出的最小值为 .
(2)求代数式的最小值.
(3)你认为代数式有最大值还是有最小值?求出该最大值或最小值.
(4)若,求的最小值.
12.(2022秋·江苏盐城·九年级校联考阶段练习)【项目学习】“我们把多项式及叫做完全平方式”.
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,使式中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式的值不变,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.例如:求当a取何值,代数式有最小值?最小值是多少?
解:
因为,所以,
因此,当时,代数式有最小值,最小值是.
【问题解决】
利用配方法解决下列问题:
(1)当___________时,代数式有最小值,最小值为 ___________.
(2)当x取何值时,代数式有最小值?最小值是多少?
【拓展提高】
(3)当x,y何值时,代数式取得最小值,最小值为多少?
(4)如图所示的第一个长方形边长分别是、,面积为;如图所示的第二个长方形边长分别是、,面积为,试比较与的大小,并说明理由.
13.(2022秋·江苏常州·九年级校考阶段练习)阅读材料:选取二次三项式中的两项,配成完全平方式的过程叫配方.例如
①选取二次项和一次项配方:;
②选取二次项和常数项配方:,或
③选取一次项和常数项配方:
请根据阅读材料解决下列问题:
(1)比照上面的例子,写出三种不同形式的配方;
(2)已知,求的值
(3)当,为何值时,代数式取得最小值,最小值为多少?
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