2021年中考数学专题复习 专题11 一元二次方程及其应用（教师版含解析）

这是一份2021年中考数学专题复习 专题11 一元二次方程及其应用（教师版含解析），共18页。教案主要包含了对点练习等内容，欢迎下载使用。


专题11 一元二次方程及其应用

1．一元二次方程的定义：等号两边都是整式，只含有一个未知数，并且未知数的最高次数是2的方程，叫做一元二次方程。
2．一元二次方程的一般形式：ax2+bx+c=0(a≠0)。其中ax2 是二次项，a是二次项系数；bx是一次项，b是一次项系数；c是常数项。
3．一元二次方程的根：使方程左右两边相等的未知数的值就是这个一元二次方程的解，一元二次方程的解也叫做一元二次方程的根。
4．一元二次方程的解法
(1)直接开方法：适用形式：x2=p、(x+n)2=p或(mx+n)2=p。
(2)配方法：套用公式a2+2ab+b2=(a+b)2；a2-2ab+b2=(a-b)2，配方法解一元二次方程的一般步骤是：
①将已知方程化为一般形式；
②化二次项系数为1；
③常数项移到右边；
④方程两边都加上一次项系数的一半的平方，使左边配成一个完全平方式；变形为(x+p)2=q的形式，如果q≥0，方程的根是x=-p±√q；如果q＜0,方程无实根．
(3)公式法：
当b2-4ac≥0时，方程ax2+bx+c=0的实数根可写为：的形式，这个式子叫做一元二次方程ax2+bx+c=0的求根公式。这种解一元二次方程的方法叫做公式法。
其中：b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0的根的判别式，通常用字母Δ表示，即Δ=b2-4ac。
①Δ=b2-4ac＞0时，方程有两个不相等的实数根。
，
②Δ=b2-4ac=0时，方程有两个相等的实数根。

③Δ=b2-4ac＜0时，方程无实数根。
定义：b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0的根的判别式，通常用字母Δ表示，即Δ=b2-4ac。
(4)因式分解法：因式分解法就是利用因式分解的手段，求出方程的解的方法，这种方法简单易行，是解一元二次方程最常用的方法。主要用提公因式法、平方差公式。
5.解有关一元二次方程的实际问题的一般步骤
第1步：审题。认真读题，分析题中各个量之间的关系；
第2步：设未知数。根据题意及各个量的关系设未知数；
第3步：列方程。根据题中各个量的关系列出方程；
第4步：解方程。根据方程的类型采用相应的解法；
第5步：检验。检验所求得的根是否满足题意。
第6步：答。

【例题1】(2020•临沂)一元二次方程x2﹣4x﹣8＝0的解是(　　)
A．x1＝﹣2+2，x2＝﹣2﹣2 B．x1＝2+2，x2＝2﹣2
C．x1＝2+2，x2＝2﹣2 D．x1＝23，x2＝﹣2
【答案】B
【分析】方程利用配方法求出解即可．
【解析】一元二次方程x2﹣4x﹣8＝0，
移项得：x2﹣4x＝8，
配方得：x2﹣4x+4＝12，即(x﹣2)2＝12，
开方得：x﹣2＝±2，
解得：x1＝2+2，x2＝2﹣2．
【对点练习】(2019•浙江金华)用配方法解方程x2-6x-8=0时，配方结果正确的是(    )
A. (x-3)2=17     B. (x-3)2=14      C. (x-6)2=44     D. (x-3)2=1
【答案】A
【解析】配方法解一元二次方程
∵x2-6x-8=0，
∴x2-6x+9=8+9，
∴(x-3)2=17.
【点拨】本题体现直接配方法解一元二次方程。
【对点练习】(2019年山东省威海市)一元二次方程3x2＝4﹣2x的解是　　．
【答案】x1＝，x2＝．
【解析】直接利用公式法解方程得出答案．
3x2＝4﹣2x
3x2+2x﹣4＝0，
则b2﹣4ac＝4﹣4×3×(﹣4)＝52＞0，
故x＝，
解得：x1＝，x2＝．
【点拨】本题体现求根公式法解一元二次方程。

【例题2】(2020•菏泽)等腰三角形的一边长是3，另两边的长是关于x的方程x2﹣4x+k＝0的两个根，则k的值为(　　)
A．3 B．4 C．3或4 D．7
【答案】C
【分析】当3为腰长时，将x＝3代入原一元二次方程可求出k的值；当3为底边长时，利用等腰三角形的性质可得出根的判别式△＝0，解之可得出k值，利用根与系数的关系可得出两腰之和，将其与3比较后可得知该结论符合题意．
【解析】当3为腰长时，将x＝3代入x2﹣4x+k＝0，得：32﹣4×3+k＝0，
解得：k＝3；
当3为底边长时，关于x的方程x2﹣4x+k＝0有两个相等的实数根，
∴△＝(﹣4)2﹣4×1×k＝0，
解得：k＝4，此时两腰之和为4，4＞3，符合题意．
∴k的值为3或4．
【对点练习】(2019内蒙古包头市)已知等腰三角形的三边长分别为a，b，4，且a，b是关于x的一元二次方程x2-12x+m+2=0的两根，则m的值是( )
A. 34 B.30 C.30或34 D.30或36
【答案】A.
【解析】分两种情况讨论：
① 若4为等腰三角形底边长，则a，b是两腰，
∴方程x2-12x+m+2=0有两个相等实根，
∴△=(-12)2-4×1×(m+2)=136-4m=0,
∴m=34.
此时方程为x2-12x+36=0，解得x1=x2=6.
∴三边为6，6，4，满足三边关系，符合题意.
② 若4为等腰三角形腰长，则a，b中有一条边也为4，
∴方程x2-12x+m+2=0有一根为4.
∴42-12×4+m+2=0，
解得，m=30.
此时方程为x2-12x+32=0，解得x1=4，x2=8.
∴三边为4，4，8，不满足三边关系，故舍去.
综上，m的值为34.
【例题3】(2020贵州黔西南)已知关于x的一元二次方程(m－1)x2＋2x＋1＝0有实数根，则m的取值范围是( )
A. m＜2 B. m≤2 C. m＜2且m≠1 D. m≤2且m≠1
【答案】D
【解析】根据二次项系数非零及根的判别式△≥0，即可得出关于m的一元一次不等式组，解之即可得出m的取值范围．
解：因为关于x的一元二次方程x2－2x＋m＝0有实数根，所以b2－4ac＝22－4(m－1)×1≥0，解得m≤2．又因为(m－1)x2＋2x＋1＝0是一元二次方程，所以m－1≠0．综合知，m的取值范围是m≤2且m≠1，因此本题选D．
【点拨】本题考查了根的判别式以及一元二次方程的定义，根据二次项系数非零及根的判别式△≥0，找出关于m的一元一次不等式组是解题的关键．
【对点练习】(2019湖北咸宁)若关于x的一元二次方程x2﹣2x+m＝0有实数根，则实数m的取值范围是(　　)
A．m＜1 B．m≤1 C．m＞1 D．m≥1
【答案】
【解析】∵关于x的一元二次方程x2﹣2x+m＝0有实数根，
∴△＝(﹣2)2﹣4m≥0，
解得：m≤1．
【例题4】(2020•衡阳)如图，学校课外生物小组的试验园地的形状是长35米、宽20米的矩形．为便于管理，要在中间开辟一横两纵共三条等宽的小道，使种植面积为600平方米，则小道的宽为多少米？若设小道的宽为x米，则根据题意，列方程为(　　)

A．35×20﹣35x﹣20x+2x2＝600
B．35×20﹣35x﹣2×20x＝600
C．(35﹣2x)(20﹣x)＝600
D．(35﹣x)(20﹣2x)＝600
【答案】C
【分析】若设小道的宽为x米，则阴影部分可合成长为(35﹣2x)米，宽为(20﹣x)米的矩形，利用矩形的面积公式，即可得出关于x的一元二次方程，此题得解．
【解析】依题意，得：(35﹣2x)(20﹣x)＝600．
【对点练习】(2019哈尔滨)某商品经过连续两次降价，售价由原来的每件25元降到每件16元，则平均每次降价的百分率为(　　)
A．20% B．40% C．18% D．36%
【答案】A．
【解析】本题考查了一元二次方程实际应用问题关于增长率的类型问题，按照公式
a(1﹣x)2＝b对照参数位置代入值即可，公式的记忆与运用是本题的解题关键．
设降价的百分率为x
根据题意可列方程为25(1﹣x)2＝16
解方程得，(舍)
∴每次降价得百分率为20%
【点拨】本题体现直接开方法解一元二次方程。

一、选择题
1．(2020•凉山州)一元二次方程x2＝2x的根为(　　)
A．x＝0 B．x＝2 C．x＝0或x＝2 D．x＝0或x＝﹣2
【答案】C
【分析】移项后利用因式分解法求解可得．
【解析】∵x2＝2x，
∴x2﹣2x＝0，
则x(x﹣2)＝0，
∴x＝0或x﹣2＝0，
解得x1＝0，x2＝2，
2．(2020•怀化)已知一元二次方程x2﹣kx+4＝0有两个相等的实数根，则k的值为(　　)
A．k＝4 B．k＝﹣4 C．k＝±4 D．k＝±2
【答案】C
【分析】根据方程的系数结合根的判别式△＝0，即可得出关于k的方程，解之即可得出k值．
【解析】∵一元二次方程x2﹣kx+4＝0有两个相等的实数根，
∴△＝(﹣k)2﹣4×1×4＝0，
解得：k＝±4．
3．(2020•黑龙江)已知关于x的一元二次方程x2﹣(2k+1)x+k2+2k＝0有两个实数根x1，x2，则实数k的取值范围是(　　)
A．k＜1/4 B．k≤1/4 C．k＞4 D．k≤1/4且k≠0
【答案】B
【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k的取值范围．
【解析】∵关于x的一元二次方程x2﹣(2k+1)x+k2+2k＝0有两个实数根x1，x2，
∴△＝[﹣(2k+1)]2﹣4×1×(k2+2k)≥0，
解得：k≤1/4．
4．(2020•泰安)将一元二次方程x2﹣8x﹣5＝0化成(x+a)2＝b(a，b为常数)的形式，则a，b的值分别是(　　)
A．﹣4，21 B．﹣4，11 C．4，21 D．﹣8，69
【答案】A
【分析】将常数项移到方程的右边，两边都加上一次项系数一半的平方配成完全平方式后即可得出答案．
【解析】∵x2﹣8x﹣5＝0，
∴x2﹣8x＝5，
则x2﹣8x+16＝5+16，即(x﹣4)2＝21，
∴a＝﹣4，b＝21，
5．(2020•黑龙江)已知2+是关于x的一元二次方程x2﹣4x+m＝0的一个实数根，则实数m的值是(　　)
A．0 B．1 C．﹣3 D．﹣1
【答案】B
【分析】把x＝2+代入方程就得到一个关于m的方程，就可以求出m的值．
【解析】根据题意，得
(2+)2﹣4×(2+)+m＝0，
解得m＝1
6．(2020•滨州)对于任意实数k，关于x的方程x2/2-(k+5)x+k2+2k+25＝0的根的情况为(　　)
A．有两个相等的实数根 B．没有实数根
C．有两个不相等的实数根 D．无法判定
【答案】B
【分析】先根据根的判别式求出“△”的值，再根据根的判别式的内容判断即可．
【解析】x2/2-(k+5)x+k2+2k+25＝0，
△＝[﹣(k+5)]2﹣4(k2+2k+25)/2＝﹣k2+6k﹣25＝﹣(k﹣3)2﹣16，
不论k为何值，﹣(k﹣3)2≤0，
即△＝﹣(k﹣3)2﹣16＜0，
所以方程没有实数根.
7. (2019•湖南衡阳)国家实施”精准扶贫“政策以来，很多贫困人口走向了致富的道路．某地区2016年底有贫困人口9万人，通过社会各界的努力，2018年底贫困人口减少至1万人．设2016年底至2018年底该地区贫困人口的年平均下降率为x，根据题意列方程得(　　)
A．9(1﹣2x)＝1 B．9(1﹣x)2＝1 C．9(1+2x)＝1 D．9(1+x)2＝1
【答案】B．
【解析】等量关系为：2016年贫困人口×(1﹣下降率)2＝2018年贫困人口，把相关数值代入计算即可．
设这两年全省贫困人口的年平均下降率为x，根据题意得：
二、填空题
8．(2020•辽阳)若关于x的一元二次方程x2+2x﹣k＝0无实数根，则k的取值范围是　 　．
【答案】k＜﹣1
【分析】根据根的判别式即可求出答案．
【解析】由题意可知：△＝4+4k＜0，
∴k＜﹣1
9．(2020•烟台)关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+2x﹣1＝0有两个不相等的实数根，则m的取值范围是　 　．
【答案】m＞0且m≠1．
【分析】根据一元二次方程的定义和判别式的意义得到m﹣1≠0且△＝22﹣4(m﹣1)×(﹣1)＞0，然后求出两个不等式的公共部分即可．
【解析】根据题意得m﹣1≠0且△＝22﹣4(m﹣1)×(﹣1)＞0，
解得m＞0且m≠1．
10．(2020•扬州)方程(x+1)2＝9的根是　 　．
【答案】x1＝2，x2＝﹣4．
【分析】根据直接开平方法的步骤先把方程两边分别开方，再进行计算即可．
【解析】(x+1)2＝9，
x+1＝±3，
x1＝2，x2＝﹣4．
11．(2020•上海)如果关于x的方程x2﹣4x+m＝0有两个相等的实数根，那么m的值是　 　．
【答案】4
【分析】一元二次方程有两个相等的实根，即根的判别式△＝b2﹣4ac＝0，即可求m值．
【解析】依题意，
∵方程x2﹣4x+m＝0有两个相等的实数根，
∴△＝b2﹣4ac＝(﹣4)2﹣4m＝0，解得m＝4，
12．(2020•天水)一个三角形的两边长分别为2和5，第三边长是方程x2﹣8x+12＝0的根，则该三角形的周长为　　．
【答案】13
【分析】先利用因式分解法解方程x2﹣8x+12＝0，然后根据三角形的三边关系得出第三边的长，则该三角形的周长可求．
【解析】∵x2﹣8x+12＝0，
∴(x﹣2)(x﹣6)＝0，
∴x1＝2，x2＝6，
∵三角形的两边长分别为2和5，第三边长是方程x2﹣8x+12＝0的根，2+2＜5，2+5＞6，
∴三角形的第三边长是6，
∴该三角形的周长为：2+5+6＝13．
13.(2019年江苏省扬州市)一元二次方程x(x﹣2)＝x﹣2的根是　　．
【答案】1或2．
【解析】移项后分解因式，即可得出两个一元一次方程，求出方程的解即可．
x(x﹣2)＝x﹣2，
x(x﹣2)﹣(x﹣2)＝0，
(x﹣2)(x﹣1)＝0，
x﹣2＝0，x﹣1＝0，
x1＝2，x2＝1
14.(2019湖北十堰)对于实数a，b，定义运算“◎”如下：a◎b＝(a+b)2﹣(a﹣b)2．若(m+2)◎(m﹣3)＝24，则m＝　　　．
【答案】﹣3或4　
【解析】根据题意得[(m+2)+(m﹣3)]2﹣[(m+2)﹣(m﹣3)]2＝24，
(2m﹣1)2﹣49＝0，
(2m﹣1+7)(2m﹣1﹣7)＝0，
2m﹣1+7＝0或2m﹣1﹣7＝0，
所以m1＝﹣3，m2＝4．
15. (2019吉林长春)一元二次方程x2-3x+1=0根的判别式的值为________.
【答案】5．
【解析】∵a=1，b=-3，c=1，
∴△=b2-4ac=(-3)2-4×1×1=5
16.(2019年甘肃省天水市)中国“一带一路”给沿线国家和地区带来很大的经济效益，沿线某地区居民2016年人均年收入20000元，到2018年人均年收入达到39200元．则该地区居民年人均收入平均增长率为　　．(用百分数表示)
【答案】40%．
【解析】根据题意可以列出相应的方程，从而可以求得该地区居民年人均收入平均增长率，本题得以解决．
设该地区居民年人均收入平均增长率为x，
20000(1+x)2＝39200，
解得，x1＝0.4，x2＝﹣2.4(舍去)，
∴该地区居民年人均收入平均增长率为40%
17.(2019年江苏省连云港市)已知关于x的一元二次方程ax2+2x+2﹣c＝0有两个相等的实数根，则+c的值等于　　．
【答案】2
【解析】根据“关于x的一元二次方程ax2+2x+2﹣c＝0有两个相等的实数根”，结合根的判别式公式，得到关于a和c的等式，整理后即可得到的答案．
根据题意得：
△＝4﹣4a(2﹣c)＝0，
整理得：4ac﹣8a＝﹣4，
4a(c﹣2)＝﹣4，
∵方程ax2+2x+2﹣c＝0是一元二次方程，
∴a≠0，
等式两边同时除以4a得：c﹣2＝﹣，
则+c＝2
三、解答题
18．(2020•河北)有一电脑程序：每按一次按键，屏幕的A区就会自动加上a2，同时B区就会自动减去3a，且均显示化简后的结果．已知A，B两区初始显示的分别是25和﹣16，如图．
如，第一次按键后，A，B两区分别显示：

(1)从初始状态按2次后，分别求A，B两区显示的结果；
(2)从初始状态按4次后，计算A，B两区代数式的和，请判断这个和能为负数吗？说明理由．

【答案】见解析。
【分析】(1)根据题意列出代数式即可；
(2)根据题意得到25+4a2+(﹣16﹣12a)，根据整式加减的法则计算，然后配方，根据非负数的性质即可得到结论．
【解析】(1)A区显示的结果为：25+2a2，B区显示的结果为：﹣16﹣6a；
(2)这个和不能为负数，
理由：根据题意得，25+4a2+(﹣16﹣12a)＝25+4a2﹣16﹣12a＝4a2﹣12a+9；
∵(2a﹣3)2≥0，
∴这个和不能为负数．
19．(2020•孝感)已知关于x的一元二次方程x2﹣(2k+1)x+12k2﹣2＝0．
(1)求证：无论k为何实数，方程总有两个不相等的实数根；
(2)若方程的两个实数根x1，x2满足x1﹣x2＝3，求k的值．
【答案】见解析。
【分析】(1)根据根的判别式得出△＝[﹣(2k+1)]2﹣4×1×(12k2﹣2)＝2(k+1)2+7＞0，据此可得答案；
(2)先根据根与系数的关系得出x1+x2＝2k+1，x1x2=12k2﹣2，由x1﹣x2＝3知(x1﹣x2)2＝9，即(x1+x2)2﹣4x1x2＝9，从而列出关于k的方程，解之可得答案．
【解析】(1)∵△＝[﹣(2k+1)]2﹣4×1×(12k2﹣2)
＝4k2+4k+1﹣2k2+8
＝2k2+4k+9
＝2(k+1)2+7＞0，
∵无论k为何实数，2(k+1)2≥0，
∴2(k+1)2+7＞0，
∴无论k为何实数，方程总有两个不相等的实数根；
(2)由根与系数的关系得出x1+x2＝2k+1，x1x2=12k2﹣2，
∵x1﹣x2＝3，
∴(x1﹣x2)2＝9，
∴(x1+x2)2﹣4x1x2＝9，
∴(2k+1)2﹣4×(12k2﹣2)＝9，
化简得k2+2k＝0，
解得k＝0或k＝﹣2．
20．(2020•重庆)为响应“把中国人的饭碗牢牢端在自己手中”的号召，确保粮食安全，优选品种，提高产量，某农业科技小组对A，B两个玉米品种进行实验种植对比研究．去年A、B两个品种各种植了10亩．收获后A、B两个品种的售价均为2.4元/kg，且B品种的平均亩产量比A品种高100千克，A、B两个品种全部售出后总收入为21600元．
(1)求A、B两个品种去年平均亩产量分别是多少千克？
(2)今年，科技小组优化了玉米的种植方法，在保持去年种植面积不变的情况下，预计A、B两个品种平均亩产量将在去年的基础上分别增加a%和2a%．由于B品种深受市场欢迎，预计每千克售价将在去年的基础上上涨a%，而A品种的售价保持不变，A、B两个品种全部售出后总收入将增加209a%．求a的值．
【答案】见解析。
【分析】(1)设A、B两个品种去年平均亩产量分别是x千克和y千克；根据题意列方程组即可得到结论；
(2)根据题意列方程即可得到结论．
【解析】(1)设A、B两个品种去年平均亩产量分别是x千克和y千克；
根据题意得，y-x=10010×2.4(x+y)=21600，
解得：x=400y=500，
答：A、B两个品种去年平均亩产量分别是400千克和500千克；
(2)2.4×400×10(1+a%)+2.4(1+a%)×500×10(1+2a%)＝21600(1+209a%)，
解得：a＝10，
答：a的值为10．
21.(2019北京市)关于x的方程有实数根，且m为正整数，求m的值及此时方程的根．
【答案】m=1，此方程的根为
【解析】先由原一元二次方程有实数根得判别式进而求出m的范围；结合m的值为正整数，求出m的值，进而得到一元二次方程求解即可.
∵关于x的方程有实数根，
∴
∴
又∵m为正整数，∴m=1，
此时方程为解得根为，
∴m=1，此方程的根为
22.(2019•湖南衡阳)关于x的一元二次方程x2﹣3x+k＝0有实数根．
(1)求k的取值范围；
(2)如果k是符合条件的最大整数，且一元二次方程(m﹣1)x2+x+m﹣3＝0与方程x2﹣3x+k＝0有一个相同的根，求此时m的值．
【答案】见解析。
【解析】(1)根据题意得△＝(﹣3)2﹣4k≥0，
解得k≤；
(2)k的最大整数为2，
方程x2﹣3x+k＝0变形为x2﹣3x+2＝0，解得x1＝1，x2＝2，
∵一元二次方程(m﹣1)x2+x+m﹣3＝0与方程x2﹣3x+k＝0有一个相同的根，
∴当x＝1时，m﹣1+1+m﹣3＝0，解得m＝；
当x＝2时，4(m﹣1)+2+m﹣3＝0，解得m＝1，
而m﹣1≠0，
∴m的值为．
23. (2019•湖南长沙)近日，长沙市教育局出台《长沙市中小学教师志愿辅导工作实施意见》，鼓励教师参与志愿辅导，某区率先示范，推出名师公益大课堂，为学生提供线上线下免费辅导，据统计，第一批公益课受益学生2万人次，第三批公益课受益学生2.42万人次．
(1)如果第二批，第三批公益课受益学生人次的增长率相同，求这个增长率；
(2)按照这个增长率，预计第四批公益课受益学生将达到多少万人次？
【答案】见解析。
【解析】设增长率为x，根据“第一批公益课受益学生2万人次，第三批公益课受益学生2.42万人次”可列方程求解；用2.42×(1+增长率)，计算即可求解．
(1)设增长率为x，根据题意，得
2(1+x)2＝2.42，
解得x1＝﹣2.1(舍去)，x2＝0.1＝10%．
答：增长率为10%．
(2)2.42(1+0.1)＝2.662(万人)．
答：第四批公益课受益学生将达到2.662万人次．