1. 若一元二次方程$ax^2 + b = 0$($a≠0$)有解,则必须有 ()
A.$b=0$
B.$a,b$同号
C.$b=0$或$a,b$异号
D.$a,b$异号
A.$b=0$
B.$a,b$同号
C.$b=0$或$a,b$异号
D.$a,b$异号
答案:C
解析:
【分析】
要解这道题,我们可以先对给定的一元二次方程变形,结合平方数的非负性推导系数需要满足的条件。第一步先移项整理出$x^2$的表达式,第二步根据$x^2$恒大于等于0,列出关于$a$、$b$的不等式,第三步对不等式分类讨论,就能得到$a$、$b$需要满足的关系,进而选出正确选项。
【解析】
解:已知一元二次方程$ax^2 + b = 0$($a≠0$),
移项可得:$ax^2 = -b$,
因为$a≠0$,两边同时除以$a$得:$x^2 = -\frac{b}{a}$。
因为方程有解,而任意实数的平方是非负的,即$x^2 ≥ 0$,
所以$-\frac{b}{a} ≥ 0$,分两种情况讨论:
1. 当$-\frac{b}{a}=0$时,因为$a≠0$,所以$b=0$,此时方程解为$x=0$,有解;
2. 当$-\frac{b}{a}>0$时,即$\frac{b}{a}<0$,说明$a$和$b$异号,此时$x^2$为正数,方程有两个互为相反数的实数根。
综上,方程有解的条件是$b=0$或$a、b$异号。
【答案】
C
【知识点】
1. 一元二次方程解的判定 2. 平方的非负性 3. 有理数符号法则
【点评】
本题是基础题型,核心是利用平方的非负性建立系数关系,解题时容易遗漏$b=0$的特殊情况,需要注意分类讨论的完整性。
【难度系数】
0.7
要解这道题,我们可以先对给定的一元二次方程变形,结合平方数的非负性推导系数需要满足的条件。第一步先移项整理出$x^2$的表达式,第二步根据$x^2$恒大于等于0,列出关于$a$、$b$的不等式,第三步对不等式分类讨论,就能得到$a$、$b$需要满足的关系,进而选出正确选项。
【解析】
解:已知一元二次方程$ax^2 + b = 0$($a≠0$),
移项可得:$ax^2 = -b$,
因为$a≠0$,两边同时除以$a$得:$x^2 = -\frac{b}{a}$。
因为方程有解,而任意实数的平方是非负的,即$x^2 ≥ 0$,
所以$-\frac{b}{a} ≥ 0$,分两种情况讨论:
1. 当$-\frac{b}{a}=0$时,因为$a≠0$,所以$b=0$,此时方程解为$x=0$,有解;
2. 当$-\frac{b}{a}>0$时,即$\frac{b}{a}<0$,说明$a$和$b$异号,此时$x^2$为正数,方程有两个互为相反数的实数根。
综上,方程有解的条件是$b=0$或$a、b$异号。
【答案】
C
【知识点】
1. 一元二次方程解的判定 2. 平方的非负性 3. 有理数符号法则
【点评】
本题是基础题型,核心是利用平方的非负性建立系数关系,解题时容易遗漏$b=0$的特殊情况,需要注意分类讨论的完整性。
【难度系数】
0.7
2. 方程$x^2 -9=0$的根是.
答案:解:
移项,得$x^2 = 9$,
直接开平方,得$x = \pm 3$,
即$x_1=3$,$x_2=-3$。
移项,得$x^2 = 9$,
直接开平方,得$x = \pm 3$,
即$x_1=3$,$x_2=-3$。
解析:
【分析】
本题为不含一次项的一元二次方程求解问题,可采用直接开平方法解答。首先观察方程结构,可先将常数项移到等号右侧,得到未知数平方的结果,再根据平方根的定义对等式两边开平方,注意正数的平方根有两个且互为相反数,不要遗漏负根。
【解析】
移项,得$x^2 = 9$,
直接开平方,得$x = \pm 3$,
即$x_1=3$,$x_2=-3$。
【答案】
$x_1=3$,$x_2=-3$
【知识点】
直接开平方法解一元二次方程、平方根的性质
【点评】
本题是一元二次方程求解的基础题,主要考查直接开平方法的应用,解题时需注意开平方后要保留正负两个根,避免漏解。
【难度系数】
0.9
本题为不含一次项的一元二次方程求解问题,可采用直接开平方法解答。首先观察方程结构,可先将常数项移到等号右侧,得到未知数平方的结果,再根据平方根的定义对等式两边开平方,注意正数的平方根有两个且互为相反数,不要遗漏负根。
【解析】
移项,得$x^2 = 9$,
直接开平方,得$x = \pm 3$,
即$x_1=3$,$x_2=-3$。
【答案】
$x_1=3$,$x_2=-3$
【知识点】
直接开平方法解一元二次方程、平方根的性质
【点评】
本题是一元二次方程求解的基础题,主要考查直接开平方法的应用,解题时需注意开平方后要保留正负两个根,避免漏解。
【难度系数】
0.9
3. 在$(1+x)^2=4$中,$1+x$是的平方根,而4的平方根有个,分别是和,所以$1+x=$,则$x=$或。
答案:解:在$(1+x)^2=4$中,$1+x$是$\boldsymbol{4}$的平方根,而4的平方根有$\boldsymbol{2}$个,分别是$\boldsymbol{2}$和$\boldsymbol{-2}$,所以$1+x=\boldsymbol{\pm2}$,则$x=\boldsymbol{1}$或$\boldsymbol{-3}$。
解析:
【分析】
解题时首先回忆平方根的定义:如果一个数的平方等于a,那么这个数叫做a的平方根,结合给出的$(1+x)^2=4$,可直接判断1+x是4的平方根;再根据正数平方根的性质:正数有两个互为相反数的平方根,得到4的两个平方根为2和-2,因此$1+x$有两种取值,分别列一元一次方程求解即可得到x的结果。
【解析】
根据平方根的定义,若$a^2=b$,则$a$是$b$的平方根,因此在$(1+x)^2=4$中,$1+x$是4的平方根;
正数的平方根有2个,且互为相反数,所以4的平方根有2个,分别是2和-2;
由此可得$1+x=\pm2$,分两种情况求解:
当$1+x=2$时,解得$x=2-1=1$;
当$1+x=-2$时,解得$x=-2-1=-3$。
【答案】
4;2;2;-2;$\boldsymbol{\pm2}$;1;-3
【知识点】
平方根的定义、直接开平方法解方程、一元一次方程求解
【点评】
本题属于基础概念应用题,重点考查对平方根性质的理解,解题时要注意正数的平方根有两个,避免遗漏负根导致漏解。
【难度系数】
0.9
解题时首先回忆平方根的定义:如果一个数的平方等于a,那么这个数叫做a的平方根,结合给出的$(1+x)^2=4$,可直接判断1+x是4的平方根;再根据正数平方根的性质:正数有两个互为相反数的平方根,得到4的两个平方根为2和-2,因此$1+x$有两种取值,分别列一元一次方程求解即可得到x的结果。
【解析】
根据平方根的定义,若$a^2=b$,则$a$是$b$的平方根,因此在$(1+x)^2=4$中,$1+x$是4的平方根;
正数的平方根有2个,且互为相反数,所以4的平方根有2个,分别是2和-2;
由此可得$1+x=\pm2$,分两种情况求解:
当$1+x=2$时,解得$x=2-1=1$;
当$1+x=-2$时,解得$x=-2-1=-3$。
【答案】
4;2;2;-2;$\boldsymbol{\pm2}$;1;-3
【知识点】
平方根的定义、直接开平方法解方程、一元一次方程求解
【点评】
本题属于基础概念应用题,重点考查对平方根性质的理解,解题时要注意正数的平方根有两个,避免遗漏负根导致漏解。
【难度系数】
0.9
4. 若$(2x+3)^2=16$,则$2x+3=$,得$x=$或。
答案:解:
对$(2x+3)^2=16$直接开平方,得
$2x+3=\pm4$
当$2x+3=4$时,解得$x=\frac{1}{2}$;
当$2x+3=-4$时,解得$x=-\frac{7}{2}$。
答案依次为:$\boldsymbol{\pm4}$;$\boldsymbol{\frac{1}{2}}$;$\boldsymbol{-\frac{7}{2}}$
对$(2x+3)^2=16$直接开平方,得
$2x+3=\pm4$
当$2x+3=4$时,解得$x=\frac{1}{2}$;
当$2x+3=-4$时,解得$x=-\frac{7}{2}$。
答案依次为:$\boldsymbol{\pm4}$;$\boldsymbol{\frac{1}{2}}$;$\boldsymbol{-\frac{7}{2}}$
解析:
【分析】
本题可采用直接开平方法求解,首先将$2x+3$看作一个整体,根据平方根的性质:若$a^2=b$($b≥0$),则$a=\pm\sqrt{b}$,先求出$2x+3$的取值,再将问题转化为两个一元一次方程,分别求解即可得到$x$的两个解。
【解析】
对$(2x+3)^2=16$两边直接开平方,得:
$2x+3=\pm4$
分两种情况计算:
1. 当$2x+3=4$时,移项得$2x=4-3=1$,解得$x=\frac{1}{2}$;
2. 当$2x+3=-4$时,移项得$2x=-4-3=-7$,解得$x=-\frac{7}{2}$。
【答案】
$\pm4$;$\frac{1}{2}$;$-\frac{7}{2}$
【知识点】
直接开平方法,平方根性质,一元一次方程求解
【点评】
本题是解一元二次方程的基础题型,核心是掌握降次的思路,将括号内的代数式看作整体进行开平方运算,注意开平方后会得到正负两个结果,避免漏解。
【难度系数】
0.85
本题可采用直接开平方法求解,首先将$2x+3$看作一个整体,根据平方根的性质:若$a^2=b$($b≥0$),则$a=\pm\sqrt{b}$,先求出$2x+3$的取值,再将问题转化为两个一元一次方程,分别求解即可得到$x$的两个解。
【解析】
对$(2x+3)^2=16$两边直接开平方,得:
$2x+3=\pm4$
分两种情况计算:
1. 当$2x+3=4$时,移项得$2x=4-3=1$,解得$x=\frac{1}{2}$;
2. 当$2x+3=-4$时,移项得$2x=-4-3=-7$,解得$x=-\frac{7}{2}$。
【答案】
$\pm4$;$\frac{1}{2}$;$-\frac{7}{2}$
【知识点】
直接开平方法,平方根性质,一元一次方程求解
【点评】
本题是解一元二次方程的基础题型,核心是掌握降次的思路,将括号内的代数式看作整体进行开平方运算,注意开平方后会得到正负两个结果,避免漏解。
【难度系数】
0.85
问题 解下列方程:
(1) $x^2 -4x +4=5$;
(2) $4(3x-1)^2 -9(3x+1)^2=0$.
名师指导
第(1)题先将方程左边化为含有未知数的完全平方式,右边化为非负数的形式,然后用直接开平方的方法求解.第(2)题中可以把$\pm3(3x+1)$看成$4(3x-1)^2$的平方根.
解题示范 (学生在教师指导下,独立完成)
解:
(1) $x^2 -4x +4=5$;
(2) $4(3x-1)^2 -9(3x+1)^2=0$.
名师指导
第(1)题先将方程左边化为含有未知数的完全平方式,右边化为非负数的形式,然后用直接开平方的方法求解.第(2)题中可以把$\pm3(3x+1)$看成$4(3x-1)^2$的平方根.
解题示范 (学生在教师指导下,独立完成)
解:
答案:解:
(1) 原方程可化为:
$(x-2)^2 = 5$
两边直接开平方,得:
$x-2 = \pm\sqrt{5}$
即$x-2=\sqrt{5}$ 或 $x-2=-\sqrt{5}$
解得:
$x_1 = 2+\sqrt{5}$,$x_2 = 2-\sqrt{5}$
(2) 移项,得:
$4(3x-1)^2 = 9(3x+1)^2$
两边直接开平方,得:
$2(3x-1) = \pm3(3x+1)$
当$2(3x-1)=3(3x+1)$时:
$6x - 2 = 9x + 3$
$-3x = 5$
解得$x_1 = -\frac{5}{3}$
当$2(3x-1)=-3(3x+1)$时:
$6x - 2 = -9x -3$
$15x = -1$
解得$x_2 = -\frac{1}{15}$
综上,方程的解为$x_1=-\frac{5}{3}$,$x_2=-\frac{1}{15}$。
(1) 原方程可化为:
$(x-2)^2 = 5$
两边直接开平方,得:
$x-2 = \pm\sqrt{5}$
即$x-2=\sqrt{5}$ 或 $x-2=-\sqrt{5}$
解得:
$x_1 = 2+\sqrt{5}$,$x_2 = 2-\sqrt{5}$
(2) 移项,得:
$4(3x-1)^2 = 9(3x+1)^2$
两边直接开平方,得:
$2(3x-1) = \pm3(3x+1)$
当$2(3x-1)=3(3x+1)$时:
$6x - 2 = 9x + 3$
$-3x = 5$
解得$x_1 = -\frac{5}{3}$
当$2(3x-1)=-3(3x+1)$时:
$6x - 2 = -9x -3$
$15x = -1$
解得$x_2 = -\frac{1}{15}$
综上,方程的解为$x_1=-\frac{5}{3}$,$x_2=-\frac{1}{15}$。
解析:
【分析】
(1) 观察方程左边可整理为完全平方式,符合直接开平方法解一元二次方程的结构特征$(ax+b)^2=c(c≥0)$,先将方程化简为该形式,再两边开平方转化为两个一元一次方程,分别求解即可得到方程的根。
(2) 先通过移项将方程变形为等号两侧均为含未知数的平方项的形式,再直接开平方得到两个含正负号的一次等式,分两种情况求解即可,注意不能直接两边同除含未知数的因式,避免漏解。
【解析】
(1) 原方程可化为:
$(x-2)^2 = 5$
两边直接开平方,得:
$x-2 = \pm\sqrt{5}$
即$x-2=\sqrt{5}$ 或 $x-2=-\sqrt{5}$
解得:
$x_1 = 2+\sqrt{5}$,$x_2 = 2-\sqrt{5}$
(2) 移项,得:
$4(3x-1)^2 = 9(3x+1)^2$
两边直接开平方,得:
$2(3x-1) = \pm3(3x+1)$
当$2(3x-1)=3(3x+1)$时:
$6x - 2 = 9x + 3$
$-3x = 5$
解得$x_1 = -\frac{5}{3}$
当$2(3x-1)=-3(3x+1)$时:
$6x - 2 = -9x -3$
$15x = -1$
解得$x_2 = -\frac{1}{15}$
【答案】
(1) $x_1=2+\sqrt{5}$,$x_2=2-\sqrt{5}$;(2) $x_1=-\frac{5}{3}$,$x_2=-\frac{1}{15}$
【知识点】
直接开平方法解一元二次方程、完全平方公式、一元一次方程解法
【点评】
本题是解一元二次方程的基础题型,重点考查直接开平方法的应用,解题关键是将方程转化为平方等于非负数的形式,开平方时需注意正负两种情况,避免漏解。
【难度系数】
0.8
(1) 观察方程左边可整理为完全平方式,符合直接开平方法解一元二次方程的结构特征$(ax+b)^2=c(c≥0)$,先将方程化简为该形式,再两边开平方转化为两个一元一次方程,分别求解即可得到方程的根。
(2) 先通过移项将方程变形为等号两侧均为含未知数的平方项的形式,再直接开平方得到两个含正负号的一次等式,分两种情况求解即可,注意不能直接两边同除含未知数的因式,避免漏解。
【解析】
(1) 原方程可化为:
$(x-2)^2 = 5$
两边直接开平方,得:
$x-2 = \pm\sqrt{5}$
即$x-2=\sqrt{5}$ 或 $x-2=-\sqrt{5}$
解得:
$x_1 = 2+\sqrt{5}$,$x_2 = 2-\sqrt{5}$
(2) 移项,得:
$4(3x-1)^2 = 9(3x+1)^2$
两边直接开平方,得:
$2(3x-1) = \pm3(3x+1)$
当$2(3x-1)=3(3x+1)$时:
$6x - 2 = 9x + 3$
$-3x = 5$
解得$x_1 = -\frac{5}{3}$
当$2(3x-1)=-3(3x+1)$时:
$6x - 2 = -9x -3$
$15x = -1$
解得$x_2 = -\frac{1}{15}$
【答案】
(1) $x_1=2+\sqrt{5}$,$x_2=2-\sqrt{5}$;(2) $x_1=-\frac{5}{3}$,$x_2=-\frac{1}{15}$
【知识点】
直接开平方法解一元二次方程、完全平方公式、一元一次方程解法
【点评】
本题是解一元二次方程的基础题型,重点考查直接开平方法的应用,解题关键是将方程转化为平方等于非负数的形式,开平方时需注意正负两种情况,避免漏解。
【难度系数】
0.8
1. 把方程$x^2 -10x = -3$左边化成含有$x$的完全平方式,其中正确的是 (
A.$x^2 -10x + (-5)^2 =28$
B.$x^2 -10x + (-5)^2 =22$
C.$x^2 +10x +5^2 =22$
D.$x^2 -10x +5=2$
B
)A.$x^2 -10x + (-5)^2 =28$
B.$x^2 -10x + (-5)^2 =22$
C.$x^2 +10x +5^2 =22$
D.$x^2 -10x +5=2$
答案:1. B
解析:
【分析】
要解决这道题,需结合配方法的规则思考:首先明确配方法的核心是将二次项系数为1的二次式转化为完全平方式,操作方法是加上一次项系数一半的平方,同时要遵循等式的性质,等式两边需加上同一个数才能保证等式仍然成立。首先观察原方程左边的二次式,确定一次项系数,计算需要添加的常数,再同步计算等式右边的结果,最后匹配选项即可。
【解析】
原方程为$x^2 -10x = -3$,二次项系数已经为1。
1. 确定一次项系数:一次项为$-10x$,系数是$-10$;
2. 计算配方需添加的常数:一次项系数一半的平方为$(-\frac{10}{2})^2=(-5)^2=25$;
3. 等式两边同时加25,保证等式成立:
左边变为$x^2 -10x + (-5)^2$,右边变为$-3 + 25 = 22$;
即配方后得到$x^2 -10x + (-5)^2 =22$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
配方法;等式的性质;完全平方公式
【点评】
本题是配方法的基础考查题,重点要求掌握配方的操作规则,尤其要注意配方时添加的是一次项系数一半的平方,且等式两边需同步添加相同的数,避免出现只给左边加常数或计算错误的问题。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需结合配方法的规则思考:首先明确配方法的核心是将二次项系数为1的二次式转化为完全平方式,操作方法是加上一次项系数一半的平方,同时要遵循等式的性质,等式两边需加上同一个数才能保证等式仍然成立。首先观察原方程左边的二次式,确定一次项系数,计算需要添加的常数,再同步计算等式右边的结果,最后匹配选项即可。
【解析】
原方程为$x^2 -10x = -3$,二次项系数已经为1。
1. 确定一次项系数:一次项为$-10x$,系数是$-10$;
2. 计算配方需添加的常数:一次项系数一半的平方为$(-\frac{10}{2})^2=(-5)^2=25$;
3. 等式两边同时加25,保证等式成立:
左边变为$x^2 -10x + (-5)^2$,右边变为$-3 + 25 = 22$;
即配方后得到$x^2 -10x + (-5)^2 =22$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
配方法;等式的性质;完全平方公式
【点评】
本题是配方法的基础考查题,重点要求掌握配方的操作规则,尤其要注意配方时添加的是一次项系数一半的平方,且等式两边需同步添加相同的数,避免出现只给左边加常数或计算错误的问题。
【难度系数】
0.8
2. 用10 m长的铝材制成一个矩形窗框,使它的面积为6 $\mathrm{m}^2$.若设它的一条边长为$x$ m,则根据题意,可列出关于$x$的方程为 (
A.$x(5+x)=6$
B.$x(5-x)=6$
C.$x(10-x)=6$
D.$x(10-2x)=6$
B
)A.$x(5+x)=6$
B.$x(5-x)=6$
C.$x(10-x)=6$
D.$x(10-2x)=6$
答案:2. B
解析:
【分析】
解题时首先明确10m是矩形窗框的周长,先根据矩形周长公式求出相邻两边的长度之和,再用含x的代数式表示出另一条边的长度,最后结合矩形面积公式即可列出方程。
【解析】
∵10m长的铝材是矩形窗框的周长,根据矩形周长公式$C=2(a+b)$($a、b$为矩形相邻两边的长度),可得矩形相邻两边的长度之和为$10÷2=5\mathrm{m}$。
已知一条边长为$x\mathrm{m}$,则和它相邻的另一条边长为$(5-x)\mathrm{m}$。
又
∵矩形窗框的面积为$6\mathrm{m}^2$,根据矩形面积公式$S=ab$,可列方程:$x(5-x)=6$。
故选B。
【答案】
B
【知识点】
矩形周长计算、矩形面积计算、列一元二次方程
【点评】
本题是几何背景的实际应用类题目,核心是利用周长公式推导未知边的表达式,再结合面积公式建立等量关系,侧重考查基础公式的应用能力。
【难度系数】
0.8
解题时首先明确10m是矩形窗框的周长,先根据矩形周长公式求出相邻两边的长度之和,再用含x的代数式表示出另一条边的长度,最后结合矩形面积公式即可列出方程。
【解析】
∵10m长的铝材是矩形窗框的周长,根据矩形周长公式$C=2(a+b)$($a、b$为矩形相邻两边的长度),可得矩形相邻两边的长度之和为$10÷2=5\mathrm{m}$。
已知一条边长为$x\mathrm{m}$,则和它相邻的另一条边长为$(5-x)\mathrm{m}$。
又
∵矩形窗框的面积为$6\mathrm{m}^2$,根据矩形面积公式$S=ab$,可列方程:$x(5-x)=6$。
故选B。
【答案】
B
【知识点】
矩形周长计算、矩形面积计算、列一元二次方程
【点评】
本题是几何背景的实际应用类题目,核心是利用周长公式推导未知边的表达式,再结合面积公式建立等量关系,侧重考查基础公式的应用能力。
【难度系数】
0.8