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【324087】2024八年级数学下册 专题2.4 公式法解一元二次方程重难点题型(含解析)(新版)浙

时间:2025-01-15 21:37:57 作者: 字数:24067字


专题2.4公式法解一元二次方程-重难点题型

Shape1 知识点1 公式法解一元二次方程】

时,方程 通过配方,其实数根可写为 的形式,这个

式子叫做一元二次方程 的求根公式,把各项系数的值直接代入这个公式,这种解

一元二次方程的方法叫做公式法.

【题型1 用公式法解一元二次方程】

【例1】(淮北月考)用公式法解方程:x2﹣5x﹣10

【分析】利用公式法求解即可.

【解答】解:∵a1b=﹣5c=﹣1

∴△=(﹣52﹣4×1×(﹣1)=290

x

x1 x2

【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.

【变式1-1】(朝阳区期中)用公式法解方程:3x2x﹣10

【分析】根据一元二次方程的公式法即可求出答案.

【解答】解:由题意可知:a3b=﹣1c=﹣1

∴△1﹣4×3×(﹣1)=1+1213

x

x1 x2

【点评】本题考查一元二次方程,解题的关键是熟练运用一元二次方程的解法,本题属于基础题型.

【变式1-2】(江干区期末)解下列一元二次方程: (公式法).

【分析】整理后利用公式法求解可得.

【解答】解:整理,得:3x2﹣8x﹣20

a3b=﹣8c=﹣2

∴△=(﹣82﹣4×3×(﹣2)=880

x ,即x1 x2

【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.

【变式1-3】(达川区期末)解方程:3x2﹣4 x+20(用公式法解).

【分析】先求出b2﹣4ac的值,再代入公式求出即可.

【解答】解:3x2﹣4 x+20

a3b=﹣4 c2

∴△b2﹣4ac=(﹣4 2﹣4×3×224

x

x1 x2

【点评】本题考查了解一元二次方程﹣﹣公式法.熟记公式x 是解题的关键.

【题型2求根公式的应用】

【例2】(和平区期中)若一元二次方程x2+bx+40的两个实数根中较小的一个根是mm≠0),则b (  )

Am B.﹣m C2m D.﹣2m

【分析】根据公式得出 m,求出即可.

【解答】解:∵x2+bx+40的两个实数根中较小的一个根是m

m

解得:b 2m

故选:D

【点评】本题考查了解一元二次方程,能熟记公式是解此题的关键.

【变式2-1】(福州模拟)关于x的一元二次方程ax2+bx+c0的两根分别为x1 x2 ,下列判断一定正确的是(  )

Aa=﹣1 Bc1 Cac=﹣1 D 1

【分析】根据一元二次方程的求根公式与根与系数的关系可得答案.

【解答】解:根据一元二次方程的求根公式可得:x1 x2

关于x的一元二次方程ax2+bx+c0的两根分别为x1 x2

x1+x2=﹣b x1x2 1

b≠0时,a1c=﹣1,则ac=﹣1

故选:D

【点评】本题主要考查了一元二次方程的求根公式,属于基础题目.

【变式2-2】(宜兴市校级月考)已知a是一元二次方程x2﹣4x+20的两个实数根中较小的根,

1)求a2﹣4a+2013的值;

2)化简求值:

【分析】(1)将a代入方程确定出a2﹣4a的值,代入原式计算即可得到结果;

2)根据a的范围化简原式即可得到结果.

【解答】解:(1)将xa代入方程得:a2﹣4a=﹣2

则原式=﹣2+20132011

2)方程解得:a 2

a﹣10

则原式 a﹣1)=﹣1﹣a+1=﹣a 2

【点评】此题考查了解一元二次方程﹣公式法,熟练掌握求根公式是解本题的关键.

【变式2-3】先阅读下列材料,然后回答问题:

在一元二次方程ax2+bx+c0a≠0)中,若各项的系数之和为零,即a+b+c0,则有一根为1,另一根为

证明:设方程的两根为x1x2,由a+b+c0

b=﹣(a+c),

x

x11x2

1)若一元二次方程ax2+bx+c0a≠0)的各项系数满足ab+c0,则两根的情况怎样,试说明你的结论;

2)已知方程(acbcx2+bcabx+abac)=0abc≠0)有两个相等的实数根,运用上述结论证明:

【分析】(1)由ab+c0,可得出ba+c,结合给定材料可猜测方程的两根中有一根为﹣1,另一根为 .利用求根公式结合给定材料中的证明过程即可证明猜测成立;

2)将方程系数相加即可得知“acbc+bcab+abac0”,满足给定材料的条件,由此得出方程的两根分别为1 ,由题意可知 1,整理变形后即可得出结论.

【解答】解:(1)有一根为﹣1,另一根为

证明:设方程的两根为x1x2,由ab+c0

ba+c

x

x1=﹣1x2

2)证明:∵acbc+bcab+abac0

方程(acbcx2+bcabx+abac)=0abc≠0)的两根分别为1

方程(acbcx2+bcabx+abac)=0abc≠0)有两个相等的实数根,

1,即abacacbc

ab+bc2ac

abc≠0

【点评】本题考查了根与系数的关系以及求根公式,解题的关键:(1)利用求根公式表示出x;(2)将方程系数相加得出方程的两个分别为1 .本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,根据求根公式表示出方程的解是关键.

Shape2 知识点2 一元二次方程根的判别式】

一元二次方程根的判别式:

时,原方程有两个不等的实数根;

时,原方程有两个相等的实数根;

时,原方程没有实数根.

【题型3应用根的判别式判断方程根的情况】

【例3】(河南模拟)下列关于x的方程有两个不相等的实数根的是(  )

Ax2﹣2x+20 Bxx﹣2)=﹣1

C.(xk)(x+k)=2x+1 Dx2+10

【分析】利用根的判别式△=b2﹣4ac逐一求出四个方程的△的值,取其为正值的选项即可得出结论.

【解答】解:A、∵△=(﹣22﹣4×1×2=﹣40

一元二次方程x2﹣2x+20没有实数根;

B、方程变形为x2﹣2x+10

∵△=(﹣22﹣4×1×10

一元二次方程xx﹣2)=﹣1有两个相等的实数根;

C、方程变形为x2﹣2xk2﹣10

∵△=(﹣22﹣4×1×(﹣k2﹣1)=8+4k20

一元二次方程(xk)(x+k)=2x+1有两个不相等的实数根;

D、∵△=02﹣4×1×1=﹣40

一元二次方程x2+10没有实数根.

故选:C

【点评】本题考查了根的判别式,牢记“当△>0时,方程有两个不相等的实数根”是解题的关键.

【变式3-1】(滨城区一模)关于x的一元二次方程x2+(﹣k+2x﹣4+k0根的情况,下列说法正确的是(  )

A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根

C.无实数根 D.无法确定

【分析】根据根的判别式△=(﹣k+22﹣4×1×(﹣4+k)==k2﹣8k+20=(k﹣42+40即可作出判断.

【解答】解:∵△=(﹣k+22﹣4×1×(﹣4+k

k2﹣4k+4+16﹣4k

k2﹣8k+20

k2﹣8k+16+4

=(k﹣42+40

该方程有两个不相等的实数根,

故选:A

【点评】本题主要考查根的判别式,一元二次方程ax2+bx+c0a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:

当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;

当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;

当△<0时,方程无实数根.

【变式3-2】(凉山州)函数ykx+b的图象如图所示,则关于x的一元二次方程x2+bx+k﹣10的根的情况是(  )

A.没有实数根 B.有两个相等的实数根

C.有两个不相等的实数根 D.无法确定

【分析】先利用一次函数的性质得k0b0,再计算判别式的值得到△=b2﹣4k﹣1),于是可判断△>0,然后根据判别式的意义判断方程根的情况.

【解答】解:根据图象可得k0b0

所以b20,﹣4k0

因为△=b2﹣4k﹣1)=b2﹣4k+40

所以△>0

所以方程有两个不相等的实数根.

故选:C

【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c0a≠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.也考查了一次函数图象.

【变式3-3】(鹿城区校级期中)已知abc分别是△ABC的边长,则一元二次方程(a+bx2+2cx+a+b0的根的情况是(  )

A.没有实数根 B.有两个相等的实数根

C.有两个不相等的实数根 D.无法判断

【分析】由于这个方程是一个一元二次方程,所以利用根的判别式可以判断其根的情况.而△=(2c2﹣4a+b)(a+b)=4c2﹣4a+b2,根据三角形的三边关系即可判断.

【解答】解:△=(2c2﹣4a+b)(a+b)=4c2﹣4a+b24c+a+b)(cab).

abc分别是三角形的三边,

a+bc

c+a+b0cab0

∴△0

方程没有实数根.

故选:A

【点评】本题主要考查了三角形三边关系、一元二次方程的根的判别式等知识点.重点是对(2c2﹣4a+b)(a+b)进行因式分解.

【题型4已知方程根的情况求字母系数的值或范围】

【例4】(菏泽)关于x的方程(k﹣12x2+2k+1x+10有实数根,则k的取值范围是(  )

Ak k≠1 Bk k≠1 Ck Dk

【分析】分k﹣10k﹣1≠0两种情况,利用根的判别式求解可得.

【解答】解:当k﹣1≠0,即k≠1时,此方程为一元二次方程.

关于x的方程(k﹣12x2+2k+1x+10有实数根,

∴△=(2k+12﹣4×k﹣12×112k﹣3≥0

解得k

k﹣10,即k1时,方程为3x+10,显然有解;

综上,k的取值范围是k

故选:D

【点评】本题主要考查根的判别式和一元二次方程的定义,一元二次方程ax2+bx+c0a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:

当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;

当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;

当△<0时,方程无实数根.

【变式4-1】(广安)关于x的一元二次方程(a+2x2﹣3x+10有实数根,则a的取值范围是(  )

Aa a≠﹣2 Ba Ca a≠﹣2 Da

【分析】根据一元二次方程的定义和判别式的意义得到a+2≠0且△≥0,然后求出两不等式的公共部分即可.

【解答】解:∵关于x的一元二次方程(a+2x2﹣3x+10有实数根,

∴△≥0a+2≠0

(﹣32﹣4a+2×1≥0a+2≠0

解得:a a≠﹣2

故选:A

【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c0a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;当△=0时,方程有两个相等的两个实数根;当△<0时,方程无实数根.

【变式4-2】(台江区校级月考)若关于x的方程x2 x+n0有两个相等的实根,则   

【分析】先根据一元二次方程有两个相等的实数根得出△=0即可得到关于mn的方程,进而即可求得 的值.

【解答】解:∵关于x的方x2 x+n0有两个相等的实根,

∴△=( 2﹣4n

m4n

4

故答案为:4

【点评】本题考查的是根的判别式,根据题意得出关于mn的方程是解答此题的关键.

【变式4-3】(海门市模拟)关于x的方程x2+bx+c0有两个相等的实数根,xmm+2时,代数式x2+bx+c的值都等于n,则n  

【分析】根据题意得到△=b2﹣4c0,求得c ,把原方程可表示为x2+bx 0,根据xmm+2时,代数式x2+bx+c的值相等,得到m2+bm m+22+bm+2 ,解得b=﹣2m﹣2,把xm代入x2+bx+c=即可得到结论.

【解答】解:∵方程x2+bx+c0有两个相等的实数根,

∴△b2﹣4c0

c

原方程可表示为:x2+bx 0

xmm+2时,代数式x2+bx+c的值相等,

m2+bm m+22+bm+2

b=﹣2m﹣2

x2+bx+cx2+(﹣2m﹣2x

xm时,x2+bx+cm2+(﹣2m﹣2m m2﹣2m2﹣2m+m2+2m+11

故答案为:1

【点评】本题考查了根的判别式,一元二次方程的解,代数式的求值,正确的理解题意是解题的关键.

【题型5根的判别式的综合应用】

【例5】(海淀区二模)关于x的一元二次方程x2mx+2m﹣40

1)求证:方程总有两个实数根;

2)若方程有一个根小于1,求m的取值范围.

【分析】(1)计算判别式的值,利用配方法得到△=(m﹣42,根据非负数的性质得到△≥0,然后根据判别式的意义得到结论.

2)利用求根公式得到x1m﹣2x22.根据题意得到m﹣21.即可求得m3

【解答】(1)证明:∵a1b=﹣mc2m﹣4

∴△b2﹣4ac

=(﹣m2﹣42m﹣4

m2﹣8m+16

=(m﹣42≥0

此方程总有两个实数根.

2)解:∵△=(m﹣42≥0

x

x1m﹣2x22

此方程有一个根小于1

m﹣21

m3

【点评】本题考查的是根的判别式及一元二次方程的解的定义,在解答(2)时得到方程的两个根是解题的关键.

【变式5-1】(萧山区期中)已知:关于x的方程kx24k﹣3x+3k﹣30

1)求证:无论k取何值,方程都有实根;

2)若x=﹣1是该方程的一个根,求k的值;

3)若方程的两个实根均为正整数,求k的值(k为整数).

【分析】(1)根据一元二次方程的定义得k≠0,再计算判别式得到△=(2k﹣32,然后根据非负数的性质即k的取值得到△≥0,则可根据判别式的意义得到结论;

2)把x=﹣1代入方程求解即可;

3)求出方程的根,方程的两个实根均为正整数,求出k的值.

【解答】(1)证明:当k≠0时,

方程kx24k﹣3x+3k﹣30

∴△=(4k﹣32﹣4k3k﹣3)=4k2﹣12k+9=(2k﹣32

∴△=(2k﹣32≥0

k0时,3x﹣30

解得x1

无论k取何值,方程都有实根;


2)把x=﹣1代入方程得k+4k﹣3+3k﹣30

解得k

k的值


3)解:kx24k﹣3x+3k﹣30

akb=﹣(4k﹣3),c3k﹣3

运用公式法解方程可知道此方程的根为x

此方程的两个根分别为x11x23

方程的两个实根均为正整数,

k=﹣3k=﹣1k3

【点评】本题主要考查了根的判别式的知识,熟知一元二次方程的根与△的关系是解答此题的关键,此题难度不大.

【变式5-2】(广东模拟)已知关于x的一元二次方程x2k+2x+2k0

1)若x1是这个方程的一个根,求k的值和它的另一根;

2)求证:无论k取任何实数,方程总有实数根.

3)若等腰三角形的一边长为5,另两边长恰好是这个方程的两个根,求这个等腰三角形的周长.

【分析】(1)把x1代入已知方程,列出关于k的新方程,通过解新方程来求k的值;然后根据根与系数的关系来求方程的另一根;

2)根据根的判别式的符号进行论证;

3)通过解方程求得该三角形的另两边的长度,然后由三角形的三边关系和三角形的周长公式进行解答.

【解答】解:(1)把x1代入x2k+2x+2k0,得

1﹣k﹣2+2k0

解得k1

设方程的另一根为t,则

t2k2

k的值为1,方程的另一根为2


2)∵△=(k﹣22≥0

对于任意实数k,原方程一定有实数根;


3)由x2k+2x+2k0得:(x﹣2)(xk)=0

此方程的两根为x1kx22

x1x2,则x15,此等腰三角形的三边分别为552,周长为12

x1x22,等腰三角形的三边分别为225,不存在此三角形,

所以,这个等腰三角形的周长为12

【点评】本题考查了根与系数的关系,一元二次方程总有实数根应根据判别式来做,等腰三角形的周长应注意两种情况,以及两种情况的取舍.

【变式5-3】(安居区期末)已知关于x的方程x2m+3x+4m﹣40的两个实数根.

1)求证:无论m取何值,这个方程总有实数根.

2)若等腰三角形ABC的一边长a5,另两边bc的长度恰好是这个方程的两个根,求△ABC的周长.

【分析】(1)根据方程的系数结合根的判别式,即可得出:△=(m+32﹣44m﹣4)=m2﹣10m+25=(m﹣52≥0,由此即可证得结论;

2)由等腰三角形的性质可知bcbc中有一个为5,①当bc时,根据根的判别式△=0,解之求出m值,将m的值代入原方程中解方程即可得出方程的解,再根据三角形的三边关系即可得出该种情况不合适;②当方程的一根为5时,将x5代入原方程求出m值,将m的值代入原方程中解方程即可得出方程的解,再根据三角形的三边关系确定△ABC的三条边,结合三角形的周长即可得出结论.

【解答】(1)证明:△=(m+32﹣44m﹣4)=m2﹣10m+25=(m﹣52≥0

无论m取何值,这个方程总有实数根;

2)∵△ABC为等腰三角形,

bcbc中有一个为5

bc时,△=(m﹣520

解得:m5

原方程为x2﹣8x+160

解得:bc4

b+c4+485

445能构成三角形.

该三角形的周长为4+4+513

bc中的一个为5时,将x5代入原方程,得:25﹣5m﹣15+4m﹣40

解得:m6

原方程为x2﹣9x+200

解得:x14x25

455能组成三角形,

该三角形的周长为4+5+514

综上所述,该三角形的周长是1314

【点评】本题考查了根的判别式、三角形三边关系、等腰三角形的性质以及解一元二次方程,解题的关键是:(1)牢记“当△≥0时,方程有实数根”;(2)题需要分类讨论,以防漏解.

【题型6根的判别式中新定义问题】

【例6】(郑州模拟)定义新运算“a*b:对于任意实数ab,都有a*ba2+b2﹣2ab﹣2,其中等式右边是通常的加法、减法、乘法运算,例如:5*652+62﹣2×5×6﹣2=﹣1.若方程x*kxkk为实数)是关于x的方程,则方程的根的情况为(  )

A.只有一个实数根 B.有两个相等的实数根

C.有两个不相等的实数根 D.没有实数根

【分析】利用新运算把方程x*kxkk为实数)化为x2+k2﹣2xk﹣2xk,整理得到x2﹣3kx+k2﹣20,再计算判别式的值得到△>0,然后根据判别式的意义判断方程根的情况.

【解答】解:∵x*kx2+k2﹣2xk﹣2

关于x的方程x*kxkk为实数)化为x2+k2﹣2xk﹣2xk

整理为x2﹣3kx+k2﹣20

∵△=(﹣3k2﹣4k2﹣2)=k2+80

方程有两个不相等的实数根.

故选:C

【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c0a≠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.

【变式6-1】(瑶海区期末)对于实数ab,定义运算“★”:ab ,关于x的方程(2x+1)★(2x﹣3)=t恰好有两个不相等的实数根,则t的取值范围是(  )

At Bt Ct Dt

【分析】分两种情况:①当2x+1≤2x﹣3成立时;②当2x+12x﹣3成立时;进行讨论即可求解.

【解答】解:①当2x+1≤2x﹣3成立时,即1≤﹣3,矛盾;所以ab时不成立;

2x+12x﹣3成立时,即1>﹣3,所以ab时成立;

则(2x﹣322x+1)=t

化简得:4x2﹣14x+8﹣t0

该一元二次方程有两个不相等的实数根,

142﹣4×4×8﹣t)>0

解得:t

故选:D

【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c0a≠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.同时考查了新定义的运算.

【变式6-2】(瑶海区期中)对于实数mn,定义一种运算:mnmn+n

1)求﹣2△ 得值;

2)如果关于x的方程xax 有两个相等的实数根,求实数a的值.

【分析】(1)利用新定义得到﹣2△ 2 ,然后进行二次根式的混合运算;

2)先利用新定义把方程化为(a+1x2+a+1x 0,再根据一元二次方程的定义和判别式的意义得到a+1≠0且△=(a+12﹣4a+1 0,然后解不等式和方程可得到a的值.

【解答】解:(1)﹣2△ 2 2×4 4 4

2)∵axax+x

xax)=xax+x+ax+x

关于x的方程xax 化为xax+x+ax+x

整理得(a+1x2+a+1x 0

方程有两个相等的实数根,

a+1≠0且△=(a+12﹣4a+1 0,解得a0

a的值为0

【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c0a≠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.

【变式6-3】(丽水期中)如图,四边形ACDE是证明勾股定理时用到的一个图形,abc是全等的Rt△ABCRt△BED的边长,易知AE c,这时我们把关于x的形如ax2 cx+b0的一元二次方程称为“勾系一元二次方程”.请解决下列问题:

1)求证:关于x的“勾系一元二次方程”ax2 cx+b0必有实数根;

2)若x=﹣1是“勾系一元二次方程”ax2 cx+b0的一个根,且四边形ACDE的周长是12,求△ABC的面积.

【分析】(1)只要证明△≥0即可解决问题.

2)当x=﹣1时,有a c+b0,即a+b c,由2a+2b c12,即2a+b c12,推出c2 ,推出a2+b2c24a+b4,由(a+b2a2+2ab+b2,可得ab4,由此即可解决问题.

【解答】(1)证明:

a2+b2c2

2c2﹣4ab2a2+b2)﹣4ab2ab2≥0

关于x的“勾系一元二次方程” 必有实数根;

2)解:当x=﹣1时,有 ,即

四边形ACDE的周长是12

,即

a2+b2c28

又∵a+b4

a+b2a2+2ab+b2,即168+2ab

ab4

【点评】本题考查勾股定理的应用、一元二次方程的根的判别式、完全平方公式等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.


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