备战中考初中数学导练学案50讲—第09讲一元二次方程及其应用(讲练版)
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第09讲 一元二次方程及其应用
【疑难点拨】
1.一元二次方程易误易混辨析:误区一:忽视一元二次方程的一般形式,易出现将常数项写成1的错误,原因是没将方程化为一元二次方程的一般形式,另外,不用忽视各项系数的符合.误区二:在解答过程中忽略条件,本题易出现答案为的错误,原因是忽略了二次项系数不为0这一隐含条件.因此,在解答一元二次方程中所含字母的值时,一定要保证二次项系数不为0,从而避免出错.
2. 一元二次方程的解法:
(1)配方法:由本方程的特点可知其不适合用因式分解法来解,用公式法也较繁琐,适合用配方法来解;
(2)公式法:由题目的特点可知本题适宜用公式法来解;
(3)因式分解法:适合用因式分解法来解;
解一元二次方程关键是方法的选择。当一个方程的二次项系数为1,一次项系数为偶数时则适合用配方法;当方程的两边有公因式或易于写成左边是两个因式的积右边是0的形式时就可利用因式分解法来解。在上述两种方法都很难求解的情况下可考虑利用公式法求解。注意用公式法求解时,应先将方程化成一般形式ax2+bx+c=0,再确定a、b、c的值,同时还应明确其使用的前提是b2-4ac≥0.
3.列一元二次方程解应用题的一般步骤是:(1)审题.分析题意,找出已知量和未知量,弄清它们之间的数量关系. (2)设未知数.一般采取直接设法,有的要间接设.(3)列出方程.要注意方程两边的数量相等.方程两边的代数式的单位相同.(4)解方程.应注意一元二次方程的解,有可能不符合题意,如线段的长度不能为负数,降低率不能大于100%.因此,解出方程的根后,一定要进行检验.
4.、掌握常见相关问题的数量关系及其表示方法:
(1)三连续整数:若设中间的一个为x,则另两个分别为x-1,x+1.三连续偶数(奇数):若设中间的一个为x,则另两个分别为x-2,x+2.
(2)三位数的表示方法:设百位、十位、个位上的数字分别为a、b、c,则这个三位数为100a+10b+c.
(3)增长率问题:设基数为a,平均增长率为x,则一次增长后的值为a(1+x),二次增长后的值为a(1+x)2. 降低率问题:若基数为a,降低率为x,则一次降低后的值为a(1-x),二次降低后的值为a(1-x)2.
(4)三角形、梯形、特殊的平行四边形的面积公式也是列一元二次方程的依据。
【基础篇】
一、选择题:
1. 用公式法解﹣x2+3x=1时,先求出a、b、c的值,则a、b、c依次为( )
A.﹣1,3,﹣1 B.1,﹣3,﹣1 C.﹣1,﹣3,﹣1 D.1,3,1
2. 已知x=1是方程x2+px+1=0的一个实数根,则p的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.﹣2
3. 九年级举行篮球赛,初赛采用单循环制(每两个班之间都进行一场比赛),据统计,比赛共进行了28场,求九年级共有多少个班.若设九年级共有x个班,根据题意列出的方程是( )
A.x(x﹣1)=28 B.x(x﹣1)=28 C.2x(x﹣1)=28 D.x(x+1)=28
4. (2018•山东菏泽•3分)关于x的一元二次方程(k+1)x2﹣2x+1=0有两个实数根,则k的取值范围是( )
A.k≥0 B.k≤0 C.k<0且k≠﹣1 D.k≤0且k≠﹣1
5. (2018•安徽•4分) 据省统计局发布,2017年我省有效发明专利数比2016年增长22.1%假定2018年的平均增长率保持不变,2016年和2018年我省有效发明专利分别为a万件和b万件,则( )
A. B. C. D.
二、填空题:
6. .(2018年四川省南充市)若2n(n≠0)是关于x的方程x2﹣2mx+2n=0的根,则m﹣n的值为 .
7. (2018年四川省内江市)关于x的一元二次方程x2+4x﹣k=0有实数根,则k的取值范围是 .
8. (2018年四川省内江市)已知关于x的方程ax2+bx+1=0的两根为x1=1,x2=2,则方程a(x+1)2+b(x+1)+1=0的两根之和为 .
三、解答与计算题:
9. (2018•四川成都•6分)若关于的一元二次方程 有两个不相等的实数根,求的取值范围.
10. (2018•湖北黄石•8分)已知关于x的方程x2﹣2x+m=0有两个不相等的实数根x1、x2
(1)求实数m的取值范围;
(2)若x1﹣x2=2,求实数m的值.
【能力篇】
一、选择题:
11. 已知a、b、c是的三边长,且方程a(1+x2)+2bx-c(1-x2)=0的两根相等,则为 .
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.任意三角形
12. (2018年江苏省泰州市•3分)已知x1、x2是关于x的方程x2﹣ax﹣2=0的两根,下列结论一定正确的是( )
A.x1≠x2 B.x1+x2>0 C.x1•x2>0 D.x1<0,x2<0
13. (2018·山东潍坊·3分)已知关于x的一元二次方程mx2﹣(m+2)x+=0有两个不相等的实数根x1,x2.若+=4m,则m的值是( )
A.2 B.﹣1 C.2或﹣1 D .不存在
二、填空题:
14. (2018·四川自贡·4分)若函数y=x2+2x﹣m的图象与x轴有且只有一个交点,则m的值为 .
15. (2018•湖北黄冈•3分)一个三角形的两边长分别为3和6,第三边长是方程x2-10x+21=0的根,则三角形的周长为______________.
三、解答与计算题:
16. (2018·广西梧州·6分)解方程:2x2﹣4x﹣30=0.
17. (2018·湖北省孝感·9分)已知关于x的一元二次方程(x﹣3)(x﹣2)=p(p+1).
(1)试证明:无论p取何值此方程总有两个实数根;
(2)若原方程的两根x1,x2,满足x12+x22﹣x1x2=3p2+1,求p的值.
18. 观察下列一元二次方程,并回答问题:
第1个方程:x2+x=0;
第2个方程:x2﹣1=0;
第3个方程:x2﹣x﹣2=0;
第4个方程:x2﹣2x﹣3=0;
…
(1)第2018个方程是 ;
(2)直接写出第n个方程,并求出第n个方程的解;
(3)请说出这列一元二次方程的解的一个共同特点.
【探究篇】
19. (2018·湖北省宜昌·10分)某市创建“绿色发展模范城市”,针对境内长江段两种主要污染源:生活污水和沿江工厂污染物排放,分别用“生活污水集中处理”(下称甲方案)和“沿江工厂转型升级”(下称乙方案)进行治理,若江水污染指数记为Q,沿江工厂用乙方案进行一次性治理(当年完工),从当年开始,所治理的每家工厂一年降低的Q值都以平均值n计算.第一年有40家工厂用乙方案治理,共使Q值降低了12.经过三年治理,境内长江水质明显改善.
(1)求n的值;
(2)从第二年起,每年用乙方案新治理的工厂数量比上一年都增加相同的百分数m,三年来用乙方案治理的工厂数量共190家,求m的值,并计算第二年用乙方案新治理的工厂数量;
(3)该市生活污水用甲方案治理,从第二年起,每年因此降低的Q值比上一年都增加个相同的数值a.在(2)的情况下,第二年,用乙方案所治理的工厂合计降低的Q值与当年因甲方案治理降低的Q值相等,第三年,用甲方案使Q值降低了39.5.求第一年用甲方案治理降低的Q值及a的值.
20. (2018·广东广州·14分)已知抛物线 。
(1)证明:该抛物线与x轴总有两个不同的交点。
(2)设该抛物线与x轴的两个交点分别为A,B(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,A,B,C三点都在圆P上。①试判断:不论m取任何正数,圆P是否经过y轴上某个定点?若是,求出该定点的坐标,若不是,说明理由;
②若点C关于直线 的对称点为点E,点D(0,1),连接BE,BD,DE,△BDE的周长记为,圆P的半径记为,求 的值。
第09讲 一元二次方程及其应用
【疑难点拨】
1.一元二次方程易误易混辨析:误区一:忽视一元二次方程的一般形式,易出现将常数项写成1的错误,原因是没将方程化为一元二次方程的一般形式,另外,不用忽视各项系数的符合.误区二:在解答过程中忽略条件,本题易出现答案为的错误,原因是忽略了二次项系数不为0这一隐含条件.因此,在解答一元二次方程中所含字母的值时,一定要保证二次项系数不为0,从而避免出错.
2. 一元二次方程的解法:
(1)配方法:由本方程的特点可知其不适合用因式分解法来解,用公式法也较繁琐,适合用配方法来解;
(2)公式法:由题目的特点可知本题适宜用公式法来解;
(3)因式分解法:适合用因式分解法来解;
解一元二次方程关键是方法的选择。当一个方程的二次项系数为1,一次项系数为偶数时则适合用配方法;当方程的两边有公因式或易于写成左边是两个因式的积右边是0的形式时就可利用因式分解法来解。在上述两种方法都很难求解的情况下可考虑利用公式法求解。注意用公式法求解时,应先将方程化成一般形式ax2+bx+c=0,再确定a、b、c的值,同时还应明确其使用的前提是b2-4ac≥0.
3.列一元二次方程解应用题的一般步骤是:(1)审题.分析题意,找出已知量和未知量,弄清它们之间的数量关系. (2)设未知数.一般采取直接设法,有的要间接设.(3)列出方程.要注意方程两边的数量相等.方程两边的代数式的单位相同.(4)解方程.应注意一元二次方程的解,有可能不符合题意,如线段的长度不能为负数,降低率不能大于100%.因此,解出方程的根后,一定要进行检验.
4.、掌握常见相关问题的数量关系及其表示方法:
(1)三连续整数:若设中间的一个为x,则另两个分别为x-1,x+1.三连续偶数(奇数):若设中间的一个为x,则另两个分别为x-2,x+2.
(2)三位数的表示方法:设百位、十位、个位上的数字分别为a、b、c,则这个三位数为100a+10b+c.
(3)增长率问题:设基数为a,平均增长率为x,则一次增长后的值为a(1+x),二次增长后的值为a(1+x)2. 降低率问题:若基数为a,降低率为x,则一次降低后的值为a(1-x),二次降低后的值为a(1-x)2.
(4)三角形、梯形、特殊的平行四边形的面积公式也是列一元二次方程的依据。
【基础篇】
一、选择题:
1. 用公式法解﹣x2+3x=1时,先求出a、b、c的值,则a、b、c依次为( )
A.﹣1,3,﹣1 B.1,﹣3,﹣1 C.﹣1,﹣3,﹣1 D.1,3,1
【分析】将方程整理为一元二次方程的一般形式,找出二次项系数,一次项系数及常数项即可.
【解答】解:将方程整理为一般形式为﹣x2+3x﹣1=0,
可得二次项系数a=﹣1,一次项系数b=3,常数项为﹣1.
故选:A.
【点评】此题考查了解一元二次方程﹣公式法,利用此方法解方程时,首先将方程整理为一般形式,找出a,b及c的值,然后计算出根的判别式的值,当b2﹣4ac≥0时,将a,b及c的值代入求根公式可求出解.
2. 已知x=1是方程x2+px+1=0的一个实数根,则p的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.﹣2
【分析】
把x=1代入x2+px+1=0,即可求得p的值.
【详解】
把x=1代入把x=1代入x2+px+1=0,得
1+p+1=0,∴p=-2.故选D.
【点睛】
本题考查了一元二次方程的解得定义,能使一元二次方程成立的未知数的值叫作一元二次方程的解,熟练掌握一元二次方程解得定义是解答本题的关键.
3. 九年级举行篮球赛,初赛采用单循环制(每两个班之间都进行一场比赛),据统计,比赛共进行了28场,求九年级共有多少个班.若设九年级共有x个班,根据题意列出的方程是( )
A.x(x﹣1)=28 B.x(x﹣1)=28 C.2x(x﹣1)=28 D.x(x+1)=28
【分析】
赛制为单循环形式(每两班之间都赛一场),x个班比赛总场数=x(x-1)÷2,即可列方程求解.
【详解】
设九年级共有x个班,每个班都要赛(x-1)场,但两班之间只有一场比赛,
故x(x-1)=28.故选B.
【点睛】
本题主要考查了一元二次方程的应用,根据比赛场数与参赛队之间的关系为:比赛场数=队数×(队数-1)÷2,进而得出方程是解题关键。
4. (2018•山东菏泽•3分)关于x的一元二次方程(k+1)x2﹣2x+1=0有两个实数根,则k的取值范围是( )
A.k≥0 B.k≤0 C.k<0且k≠﹣1 D.k≤0且k≠﹣1
【考点】AA:根的判别式;A1:一元二次方程的定义.
【分析】根据一元二次方程的定义和判别式的意义得到k+1≠0且△=(﹣2)2﹣4(k+1)≥0,然后求出两个不等式的公共部分即可.
【解答】解:根据题意得k+1≠0且△=(﹣2)2﹣4(k+1)≥0,
解得k≤0且k≠﹣1.
故选:D.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:当△>0时,方程有两个不相等的实数根;当△=0时,方程有两个相等的实数根;当△<0时,方程无实数根.
5. (2018•安徽•4分) 据省统计局发布,2017年我省有效发明专利数比2016年增长22.1%假定2018年的平均增长率保持不变,2016年和2018年我省有效发明专利分别为a万件和b万件,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【分析】根据题意可知2017年我省有效发明专利数为(1+22.1%)a万件,2018年我省有效发明专利数为(1+22.1%)•(1+22.1%)a,由此即可得.
【详解】由题意得:2017年我省有效发明专利数为(1+22.1%)a万件,
2018年我省有效发明专利数为(1+22.1%)•(1+22.1%)a万件,即b=(1+22.1%)2a万件,故选B.
【点睛】本题考查了增长率问题,弄清题意,找到各量之间的数量关系是解题的关键.
二、填空题:
6. .(2018年四川省南充市)若2n(n≠0)是关于x的方程x2﹣2mx+2n=0的根,则m﹣n的值为 ﹣ .
【考点】A3:一元二次方程的解.
【分析】根据一元二次方程的解的定义,把x=2n代入方程得到x2﹣2mx+2n=0,然后把等式两边除以n即可.
【解答】解:∵2n(n≠0)是关于x的方程x2﹣2mx+2n=0的根,
∴4n2﹣4mn+2n=0,
∴4n﹣4m+2=0,
∴m﹣n=﹣.
故答案是:﹣.
【点评】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.
7. (2018年四川省内江市)关于x的一元二次方程x2+4x﹣k=0有实数根,则k的取值范围是 k≥﹣4 .
【考点】AA:根的判别式.
【分析】根据方程的系数结合根的判别式△≥0,即可得出关于k的一元一次不等式,解之即可得出结论.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2+4x﹣k=0有实数根,
∴△=42﹣4×1×(﹣k)=16+4k≥0,
解得:k≥﹣4.
故答案为:k≥﹣4.
【点评】本题考查了根的判别式,牢记“当△≥0时,方程有实数根”是解题的关键.
8. (2018年四川省内江市)已知关于x的方程ax2+bx+1=0的两根为x1=1,x2=2,则方程a(x+1)2+b(x+1)+1=0的两根之和为 1 .
【考点】AB:根与系数的关系;A9:换元法解一元二次方程.
【分析】利用整体的思想以及根与系数的关系即可求出答案.
【解答】解:设x+1=t,方程a(x+1)2+b(x+1)+1=0的两根分别是x3,x4,
∴at2+bt+1=0,
由题意可知:t1=1,t2=2,
∴t1+t2=3,
∴x3+x4+2=3
故答案为:1
【点评】本题考查根与系数的关系,解题的关键是熟练运用根与系数的关系,本题属于基础题型.
三、解答与计算题:
9. (2018•四川成都•6分)若关于的一元二次方程 有两个不相等的实数根,求的取值范围.
【答案】由题知: .原方程有两个不相等的实数根, , .
【考点】一元二次方程的求根公式及应用
【解析】【分析】根据已知条件此方程有两个不相等的实数根,得出b2-ac>0,解不等式求解即可。
(2)如果方程的两实数根为x1,x2,且x12+x22=10,求m的值.
【考点】AB:根与系数的关系;AA:根的判别式.
【分析】根据根与系数的关系即可求出答案.
【解答】解:(1)由题意可知:△=(2m﹣2)2﹣4(m2﹣2m)
=4>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
(2)∵x1+x2=2m﹣2,x1x2=m2﹣2m,
∴+=(x1+x2)2﹣2x1x2=10,
∴(2m﹣2)2﹣2(m2﹣2m)=10,
∴m2﹣2m﹣3=0,
∴m=﹣1或m=3
【点评】本题考查根与系数的关系,解题的关键是熟练运用根与系数的关系以及一元二次方程的解法,本题属于中等题型.
10. (2018•湖北黄石•8分)已知关于x的方程x2﹣2x+m=0有两个不相等的实数根x1、x2
(1)求实数m的取值范围;
(2)若x1﹣x2=2,求实数m的值.
【分析】(1)根据根的判别式得出不等式,求出不等式的解集即可;
(2)根据根与系数的关系得出x1+x2=2,和已知组成方程组,求出方程组的解,再根据根与系数的关系求出m即可.
【解答】解:(1)由题意得:△=(﹣2)2﹣4×1×m=4﹣4m>0,
解得:m<1,
即实数m的取值范围是m<1;
(2)由根与系数的关系得:x1+x2=2,
即,
解得:x1=2,x2=0,
由根与系数的关系得:m=2×0=0.
【点评】本题考查了根与系数的关系和根的判别式、一元二次方程的解,能熟记根与系数的关系的内容和根的判别式的内容是解此题的关键.
【能力篇】
一、选择题:
11. 已知a、b、c是的三边长,且方程a(1+x2)+2bx-c(1-x2)=0的两根相等,则为 .
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.任意三角形
【分析】方程a(1+x2)+2bx-c(1-x2)=0的两根相等,即鈻?0,结合直角三角形的判定和性质确定三角形的形状.
【详解】
原方程整理得(a+c)x2+2bx+a-c=0,
因为两根相等,
所以鈻?b2-4ac=(2b)2-4脳(a+c)脳(a-c)=4b2+4c2-4a2=0,
即b2+c2=a2,
所以是直角三角形,
故选C.
【点睛】
本题考查了一元二次方程根的判别式,勾股定理的逆定理,熟练掌握根的判别式是解题的关键.
总结:一元二次方程根的情况与判别式△的关系:(1)△>0⇔方程有两个不相等的实数根;(2)△=0⇔方程有两个相等的实数根;(3)△<0⇔方程没有实数根.
12. (2018年江苏省泰州市•3分)已知x1、x2是关于x的方程x2﹣ax﹣2=0的两根,下列结论一定正确的是( )
A.x1≠x2 B.x1+x2>0 C.x1•x2>0 D.x1<0,x2<0
【分析】A、根据方程的系数结合根的判别式,可得出△>0,由此即可得出x1≠x2,结论A正确;
B、根据根与系数的关系可得出x1+x2=a,结合a的值不确定,可得出B结论不一定正确;
C、根据根与系数的关系可得出x1•x2=﹣2,结论C错误;
D、由x1•x2=﹣2,可得出x1<0,x2>0,结论D错误.
综上即可得出结论.
【解答】解:A∵△=(﹣a)2﹣4×1×(﹣2)=a2+8>0,
∴x1≠x2,结论A正确;
B、∵x1、x2是关于x的方程x2﹣ax﹣2=0的两根,
∴x1+x2=a,
∵a的值不确定,
∴B结论不一定正确;
C、∵x1、x2是关于x的方程x2﹣ax﹣2=0的两根,
∴x1•x2=﹣2,结论C错误;
D、∵x1•x2=﹣2,
∴x1<0,x2>0,结论D错误.
故选:A.
【点评】本题考查了根的判别式以及根与系数的关系,牢记“当△>0时,方程有两个不相等的实数根”是解题的关键.
13. (2018·山东潍坊·3分)已知关于x的一元二次方程mx2﹣(m+2)x+=0有两个不相等的实数根x1,x2.若+=4m,则m的值是( )
A.2 B.﹣1 C.2或﹣1 D.不存在
【分析】先由二次项系数非零及根的判别式△>0,得出关于m的不等式组,解之得出m的取值范围,再根据根与系数的关系可得出x1+x2=,x1x2=,结合+=4m,即可求出m的值.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程mx2﹣(m+2)x+=0有两个不相等的实数根x1、x2,
∴,
解得:m>﹣1且m≠0.
∵x1、x2是方程mx2﹣(m+2)x+=0的两个实数根,
∴x1+x2=,x1x2=,
∵+=4m,
∴=4m,
∴m=2或﹣1,
∵m>﹣1,
∴m=2.
故选:A.
【点评】本题考查了根与系数的关系、一元二次方程的定义以及根的判别式,解题的关键是:(1)根据二次项系数非零及根的判别式△>0,找出关于m的不等式组;(2)牢记两根之和等于﹣、两根之积等于.
二、填空题:
14. (2018·四川自贡·4分)若函数y=x2+2x﹣m的图象与x轴有且只有一个交点,则m的值为 ﹣1 .
【分析】由抛物线与x轴只有一个交点,即可得出关于m的一元一次方程,解之即可得出m的值.
【解答】解:∵函数y=x2+2x﹣m的图象与x轴有且只有一个交点,
∴△=22﹣4×1×(﹣m)=0,
解得:m=﹣1.
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,牢记“当△=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点”是解题的关键.
15. (2018•湖北黄冈•3分)一个三角形的两边长分别为3和6,第三边长是方程x2-10x+21=0的根,则三角形的周长为______________.
【考点】解一元二次方程,三角形三边的关系.
【分析】将已知的方程x2-10x+21=0左边分解因式,利用两数相乘积为0,两因式中至少有一个为0转化为两个一元一次方程,求出一次方程的解得到原方程的解为3或7,利用三角形的两边之和大于第三边进行判断,得到满足题意的第三边的长,从而求得三角形的周长.
【解答】解:x2-10x+21=0,
因式分解得:(x-3)(x-7)=0,
解得:x1=3,x2=7,
∵三角形的第三边是x2-10x+21=0的根,
∴三角形的第三边为3或7,
当三角形第三边为3时,3+3=6,不能构成三角形,舍去;
当三角形第三边为7时,三角形三边分别为3,6,7,能构成三角形,
则第三边的长为7.
∴三角形的周长为: 3+6+7=16.
故答案为:16.
【点评】本题考查了利用因式分解法求解解一元二次方程,以及三角形三边的关系. 利用因式分解法求解解一元二次方程时,首先将方程右边化为0,左边分解因式,然后利用两数相乘积为0,两因式中至少有一个为0,转化为两个一元一次方程来求解。
三、解答与计算题:
16. (2018·广西梧州·6分)解方程:2x2﹣4x﹣30=0.
【分析】利用因式分解法解方程即可;
【解答】解:∵2x2﹣4x﹣30=0,
∴x2﹣2x﹣15=0,
∴(x﹣5)(x+3)=0,
∴x1=5,x2=﹣3.
【点评】本题考查一元二次方程的解法﹣因式分解法,解题的关键是熟练掌握解一元二次方程的解法,属于中考基础题.
17. (2018·湖北省孝感·9分)已知关于x的一元二次方程(x﹣3)(x﹣2)=p(p+1).
(1)试证明:无论p取何值此方程总有两个实数根;
(2)若原方程的两根x1,x2,满足x12+x22﹣x1x2=3p2+1,求p的值.
【分析】(1)将原方程变形为一般式,根据方程的系数结合根的判别式,即可得出△=(2p+1)2≥0,由此即可证出:无论p取何值此方程总有两个实数根;
(2)根据根与系数的关系可得出x1+x2=5、x1x2=6﹣p2﹣p,结合x12+x22﹣x1x2=3p2+1,即可求出p值.
【解答】解:(1)证明:原方程可变形为x2﹣5x+6﹣p2﹣p=0.
∵△=(﹣5)2﹣4(6﹣p2﹣p)=25﹣24+4p2+4p=4p2+4p+1=(2p+1)2≥0,
∴无论p取何值此方程总有两个实数根;
(2)∵原方程的两根为x1、x2,
∴x1+x2=5,x1x2=6﹣p2﹣p.
又∵x12+x22﹣x1x2=3p2+1,
∴(x1+x2)2﹣3x1x2=3p2+1,
∴52﹣3(6﹣p2﹣p)=3p2+1,
∴25﹣18+3p2+3p=3p2+1,
∴3p=﹣6,
∴p=﹣2.
【点评】本题考查了根与系数的关系以及根的判别式,解题的关键是:(1)牢记“当△≥0时,方程有两个实数根”;(2)根据根与系数的关系结合x12+x22﹣x1x2=3p2+1,求出p值.
18. 观察下列一元二次方程,并回答问题:
第1个方程:x2+x=0;
第2个方程:x2﹣1=0;
第3个方程:x2﹣x﹣2=0;
第4个方程:x2﹣2x﹣3=0;
…
(1)第2018个方程是 ;
(2)直接写出第n个方程,并求出第n个方程的解;
(3)请说出这列一元二次方程的解的一个共同特点.
【分析】(1)利用第3个方程和第4个方程中二次项系数、一次项系数和常数项的特征可确定第2018个方程;
(2)利用(1)中二次项系数、一次项系数和常数项的特征可确定第n个方程,然后利用因式分解法解方程;
(3)利用方程的解中都有﹣1进行回答.
【解答】解:(1)x2﹣2 016x﹣2 017=0;
(2)第n个方程是x2﹣(n﹣2)x﹣(n﹣1)=0,解得x1=﹣1,x2=n﹣1.
(3)这列一元二次方程的解中均有一个根为﹣1.
故答案为x2﹣2 016x﹣2 017=0.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法:就是先把方程的右边化为0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,那么这两个因式的值就都有可能为0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题了(数学转化思想).
【探究篇】
19. (2018·湖北省宜昌·10分)某市创建“绿色发展模范城市”,针对境内长江段两种主要污染源:生活污水和沿江工厂污染物排放,分别用“生活污水集中处理”(下称甲方案)和“沿江工厂转型升级”(下称乙方案)进行治理,若江水污染指数记为Q,沿江工厂用乙方案进行一次性治理(当年完工),从当年开始,所治理的每家工厂一年降低的Q值都以平均值n计算.第一年有40家工厂用乙方案治理,共使Q值降低了12.经过三年治理,境内长江水质明显改善.
(1)求n的值;
(2)从第二年起,每年用乙方案新治理的工厂数量比上一年都增加相同的百分数m,三年来用乙方案治理的工厂数量共190家,求m的值,并计算第二年用乙方案新治理的工厂数量;
(3)该市生活污水用甲方案治理,从第二年起,每年因此降低的Q值比上一年都增加个相同的数值a.在(2)的情况下,第二年,用乙方案所治理的工厂合计降低的Q值与当年因甲方案治理降低的Q值相等,第三年,用甲方案使Q值降低了39.5.求第一年用甲方案治理降低的Q值及a的值.
【分析】(1)直接利用第一年有40家工厂用乙方案治理,共使Q值降低了12,得出等式求出答案;
(2)利用从第二年起,每年用乙方案新治理的工厂数量比上一年都增加相同的百分数m,三年来用乙方案治理的工厂数量共190家得出等式求出答案;
(3)利用n的值即可得出关于a的等式求出答案.
【解答】解:(1)由题意可得:40n=12,解得:n=0.3;
(2)由题意可得:40+40(1+m)+40(1+m)2=190,
解得:m1=,m2=﹣(舍去),
∴第二年用乙方案新治理的工厂数量为:40(1+m)=40(1+50%)=60(家),
(3)设第一年用乙方案治理降低了100n=100×0.3=30,
则(30﹣a)+2a=39.5,解得:a=9.5,则Q=20.5.
设第一年用甲方案整理降低的Q值为x,
第二年Q值因乙方案治理降低了100n=100×0.3=30,
解法一:(30﹣a)+2a=39.5a=9.5
x=20.5
【点评】考查了一元二次方程和一元一次方程的应用.解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系,列出方程,再求解.
20. (2018·广东广州·14分)已知抛物线 。
(1)证明:该抛物线与x轴总有两个不同的交点。
(2)设该抛物线与x轴的两个交点分别为A,B(点A在点B的右侧),与y轴交于点C,A,B,C三点都在圆P上。①试判断:不论m取任何正数,圆P是否经过y轴上某个定点?若是,求出该定点的坐标,若不是,说明理由;
②若点C关于直线 的对称点为点E,点D(0,1),连接BE,BD,DE,△BDE的周长记为,圆P的半径记为,求 的值。
【答案】(1)证明:当抛物线与x轴相交时,令y=0,得:
x2+mx-m-4=0
∴△=m2+4(2m+4)=m2+8m+16=(m+4)2
∵m>0,
∴(m+4)2>0,
∴该抛物线与x轴总有两个不同的交点。
(2)解:①令y=x2+mx-2m-4=(x-2)(x+m+2)=0,
解得:x1=2,x2=-m-2,
∵抛物线与x轴的两个交点分别为A,B(点A在点B的右侧),
∴A(2,0),B(-2-m,0),
∵抛物线与y轴交于点C,
∴C(0,-2m-4),
设⊙P的圆心为P(x0 , y0),
则x0= = ,
∴P( ,y0),
且PA=PC,则PA2=PC2 ,
则
解得 ,
∴P( , ),
∴⊙P与y轴的另一交点的坐标为(0,b)
则 ,
∴b=1,
∴⊙P经过y轴上一个定点,该定点坐标为(0,1)
②由①知,D(0,1)在⊙P上,
∵E是点C关于直线 的对称点,且⊙P的圆心P( , ),
∴E(-m,-2m-4)且点E在⊙P上,
即D,E,C均在⊙P上的点,且∠DCE=90°,
∴DE为⊙P的直径,
∴∠DBE=90°,△DBE为直角三角形,
∵D(0,1),E(-m,-2m-4),B(-2-m,0),
∴DB= ,
BE= = =
∴BE=2DB,
在Rt△DBE中,设DB=x,则BE=2x,
∴DE= = ,
∴△BDE的周长l=DB+BE+DE=x+2x+ =
⊙P的半径r= =
∴ = =
【考点】一元二次方程根的判别式及应用,二次函数图像与坐标轴的交点问题,两点间的距离,勾股定理,圆周角定理
【解析】【分析】(1)当抛物线与x轴相交时,即y=0,根据一元二次方程根的判别式△=b2-4ac=m2+4(2m+4)=m2+8m+16=(m+4)2>0,从而得出该抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(2)①抛物线与x轴的两个交点,即y=0,因式分解得出A(2,0),B(-2-m,0);抛物线与y轴交点,即x=0,得出C(0,-2m-4);设⊙P的圆心为P(x0 , y0),由P为AB中点,得出P点横坐标,再PA=PC,根据两点间距离公式得出P点纵坐标,即P( , );设⊙P与y轴的另一交点的坐标为(0,b),根据中点坐标公式得b=1,即⊙P经过y轴上一个定点,该定点坐标为(0,1).
②由①知,D(0,1)在⊙P上,由)①知⊙P的圆心P( , ),由圆周角定理得△DBE为直角三角形,再根据两点间距离公式得DB= ,BE= ,由BE=2DB,在Rt△DBE中,设DB=x,则BE=2x,根据勾股定理得DE= ,由三角形周长公式得
△BDE的周长l= ,又⊙P的半径r= ,从而得出 值.
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