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D
C
$\frac{1}{4}$
7
4
解:移项,得$8x^2=200,$
两边同除以8,得$x^2=25,$
直接开平方,得$x=\pm5,$
所以$x_1=5,x_2=-5$
解:由完全平方公式得$(x+6)^2=121,$
直接开平方,得$x+6=\pm11,$
当$x+6=11$时,解得$x_1=5,$
当$x+6=-11$时,解得$x_2=-17$
解:由第一象限角平分线上的点横纵坐标相等,得
$m^2-14m+49=121,$即$(m-7)^2=121,$
直接开平方,得$m-7=\pm11,$
解得$m_1=18,m_2=-4$
$x_1=7,x_2=-1$
解:由题意,得$(2x+1)^2 - 4^2=9,$
整理得$(2x+1)^2=25,$
直接开平方,得$2x+1=\pm5,$
当$2x+1=5$时,解得$x_1=2,$
当$2x+1=-5$时,解得$x_2=-3,$不符合边长为正的实际意义,舍去,
所以$x$的值为2
【分析】
判断一元二次方程是否有实数根,可利用平方数的非负性:将方程变形为$x^2=k$的形式,若$k≥0$则方程有实数根,若$k<0$则无实数根;也可通过根的判别式$\Delta=b^2-4ac$判断,$\Delta≥0$有实根,$\Delta<0$无实根。接下来逐个分析选项即可。
【解析】
解:依次分析各选项:
选项A:方程$x^2 -1=0$,移项得$x^2=1$,因为$1>0$,所以$x=\pm1$,有两个实数根,不符合题意;
选项B:方程$x^2=\sqrt{2}$,因为$\sqrt{2}>0$,所以$x=\pm\sqrt{\sqrt{2}}$,有两个实数根,不符合题意;
选项C:方程$-7x^2 +4=0$,移项得$7x^2=4$,即$x^2=\frac{4}{7}$,因为$\frac{4}{7}>0$,所以$x=\pm\frac{2\sqrt{7}}{7}$,有两个实数根,不符合题意;
选项D:方程$x^2 +\sqrt{3}=0$,移项得$x^2=-\sqrt{3}$,因为任何实数的平方都为非负数($x^2≥0$),而$-\sqrt{3}<0$,所以该方程没有实数根,符合题意。
综上,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
一元二次方程根的判别式;非负数的性质
【点评】
本题考查一元二次方程根的存在性判断,属于基础题型,利用平方数的非负性可快速得出结论,主要考查学生对基础知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.8
【分析】首先根据数值运算程序,将运算过程转化为数学方程:输入x后,先计算$(x-1)^2$,再乘以2得到输出结果8,据此列出方程;再利用平方根的性质解一元二次方程,注意平方运算的结果有两个,需求出所有可能的x值,最后对应选项选出正确答案。
【解析】根据题意,可列出方程:$2(x-1)^2 = 8$。
步骤1:方程两边同时除以2,得:$(x-1)^2 = 4$;
步骤2:对等式两边开平方,得:$x - 1 = ±2$;
步骤3:分两种情况求解:
① 当$x - 1 = 2$时,解得$x = 3$;
② 当$x - 1 = -2$时,解得$x = -1$;
因此输入x的值为3或-1,对应选项C。
【答案】C
【知识点】一元二次方程的解法、平方根的性质
【点评】本题是基础的数值运算程序题,核心是根据程序列方程,利用平方根的性质求解,需注意平方运算的结果有两个,避免漏解,属于易得分的基础题。
【难度系数】0.7
【分析】
首先将原一元二次方程变形为x² = b/a,由ab>0可知b/a>0,因此方程的两个根互为相反数;根据一元二次方程根的性质,两根之和为0,据此求出m的值,进而得到方程的根,再求出b/a的值,最终得出a/b的值。
【解析】
解:原方程ax² = b(ab>0)可变形为x² = b/a,
∵ab>0,
∴b/a>0,方程的两个根互为相反数,
∴两根之和为0,即:(m+1)+(2m-4)=0,
解得:3m - 3 = 0 → m=1,
则两个根分别为:m+1=1+1=2,2m-4=2×1 -4=-2,
∴方程为x²=4,即b/a=4,
∴a/b=1/4。
【答案】
1/4
【知识点】
一元二次方程的根与系数关系、直接开平方法解一元二次方程
【点评】
本题利用一元二次方程x²=k(k>0)的两根互为相反数的性质简化计算,核心是通过根的和求出参数m,再推导目标值,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
【分析】本题运用整体思想,将$a^2 + b^2$看作一个整体,设为未知数转化方程,再结合平方和的非负性舍去不合理的解,即可求出结果。
【解析】设$x = a^2 + b^2$,则原方程变为$(x - 2)^2 = 25$。
根据平方根的定义,得$x - 2 = ±5$,
当$x - 2 = 5$时,$x = 7$;
当$x - 2 = -5$时,$x = -3$。
因为$a^2 ≥ 0$,$b^2 ≥ 0$,所以$a^2 + b^2 ≥ 0$,故$x = -3$不符合题意,舍去。
因此$a^2 + b^2 = 7$。
【答案】7
【知识点】整体思想、平方根运算、非负数性质
【点评】本题考查整体思想在代数式求值中的应用,核心是将$a^2 + b^2$视为整体,同时需注意平方和的非负性,避免错误取值。
【难度系数】0.6
【分析】
要解决该问题,需明确硬纸板总面积等于15个封闭正方体的总表面积,因此先计算单个正方体的表面积,再结合正方体表面积公式推导棱长。具体思路:1. 用硬纸板总面积除以15,得到单个正方体的表面积;2. 根据正方体表面积公式(表面积=6×棱长²),求出单个面的面积;3. 对单个面的面积开算术平方根,得到正方体的棱长。
【解析】
已知硬纸板总面积为$1440\ \mathrm{dm}^2$,可制作15个同样的封闭正方体,因此单个正方体的表面积为:
$1440 ÷ 15 = 96\ (\mathrm{dm}^2)$
设正方体的棱长为$a\ \mathrm{dm}$,根据正方体表面积公式:
$6a^2 = 96$
化简得:$a^2 = 16$
由于棱长为正数,因此$a = \sqrt{16} = 4\ (\mathrm{dm})$
【答案】
4
【知识点】
正方体表面积公式,算术平方根
【点评】
本题为教材变式题,核心考查正方体表面积公式的应用,解题关键是理清总表面积与单个正方体表面积的关系,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
【分析】
解一元二次方程时,先观察方程形式选择合适方法:第(1)题先移项合并常数项,再将二次项系数化为1,得到x²等于非负数后用直接开平方法求解;第(2)题左边是完全平方式,可直接变形后用直接开平方法,注意开平方后有正负两种情况,避免漏解。
【解析】
(1) 移项,得 $8x^2 = 129 + 71$,
合并同类项,得 $8x^2 = 200$,
系数化为1,得 $x^2 = 25$,
开平方,得 $x = ±5$,
所以 $x_1 = 5$,$x_2 = -5$。
(2) 原方程变形为 $(x + 6)^2 = 121$,
开平方,得 $x + 6 = ±11$,
当 $x + 6 = 11$ 时,$x = 5$;
当 $x + 6 = -11$ 时,$x = -17$,
所以 $x_1 = 5$,$x_2 = -17$。
【答案】
14. (1) $x_1=5,x_2=-5$ (2) $x_1=5,x_2=-17$
【知识点】
一元二次方程的解法,直接开平方法,完全平方公式
【点评】
本题考查一元二次方程的基础解法,通过移项、变形后利用直接开平方法求解,第(2)题涉及完全平方公式逆用,属于基础题型,主要检验学生对一元二次方程基本解法的掌握情况。
【难度系数】
0.3
【分析】
要解决这个问题,首先需明确平面直角坐标系中第一象限角平分线上的点的坐标特征:第一象限角平分线上的点,横、纵坐标相等,且均为正数。已知点A在该角平分线上,因此点A的横坐标等于纵坐标,据此可列出关于m的方程,再通过解一元二次方程求出m的值。
【解析】
根据第一象限角平分线上点的坐标特征,横坐标与纵坐标相等,可得方程:
$m^2 - 14m + 49 = 121$
对左边式子因式分解,得:
$(m - 7)^2 = 121$
两边开平方,得:
$m - 7 = ±11$
分两种情况求解:
① 当$m - 7 = 11$时,解得$m = 18$;
② 当$m - 7 = -11$时,解得$m = -4$。
验证可知,当$m=18$和$m=-4$时,点A的横坐标均为正数,符合第一象限的要求,故两个解均有效。
【答案】
$m_1=18$,$m_2=-4$
【知识点】
平面直角坐标系中点的坐标特征、一元二次方程的解法
【点评】
本题为基础题型,核心考查第一象限角平分线上点的坐标性质,解题关键是利用“横纵坐标相等”建立方程,再结合一元二次方程的解法求解,整体难度适中,属于学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题运用整体思想求解,两个方程结构一致,仅括号内的表达式不同。已知第一个方程的解,可将第二个方程中括号内的部分看作整体,利用第一个方程中对应整体的取值来计算第二个方程的解。具体来说,先根据第一个方程的解确定$(x+n)$的取值,再令第二个方程中$(x+n-2)$等于这些取值,即可求出$x$的值。
【解析】
已知方程$a(x+n)^2 + b = 0$的解为$x_1=5$,$x_2=-3$,因此当$x=5$时,$x+n=5+n$;当$x=-3$时,$x+n=-3+n$,即对于方程$a(m)^2 + b = 0$,$m$的解为$m_1=5+n$,$m_2=-3+n$。
对于方程$a(x+n-2)^2 + b = 0$,令$m=x+n-2$,则该方程等价于$a(m)^2 + b = 0$,因此$m$的解仍为$m_1=5+n$,$m_2=-3+n$。
分别求解:
1. 当$x+n-2=5+n$时,两边消去$n$,得$x=5+2=7$;
2. 当$x+n-2=-3+n$时,两边消去$n$,得$x=-3+2=-1$。
故方程$a(x+n-2)^2 + b = 0$的解为$x_1=7$,$x_2=-1$。
【答案】
$x_1=7,x_2=-1$
【知识点】
整体思想,一元二次方程的解
【点评】
本题是整体思想在一元二次方程求解中的典型应用,通过将相同结构的部分视为整体,简化了计算过程,避免了展开方程的复杂步骤,体现了数学中整体代换的重要性,需熟练掌握该方法。
【难度系数】
0.6
【分析】首先明确阴影部分面积等于大正方形面积减去剩下的小正方形面积,已知阴影面积为9,大正方形边长为$(2x+1)$,小正方形边长为4,据此列出关于$x$的方程,解方程后根据实际意义舍去不合理的解,即可得到$x$的值。
【解析】根据题意,大正方形的边长为$(2x+1)$,其面积为$(2x+1)^2$;剩下的小正方形边长为4,面积为$4^2=16$。因为阴影部分面积为9,所以大正方形面积减去小正方形面积等于阴影部分面积,可列方程:
$(2x+1)^2 - 4^2 = 9$
化简得:$(2x+1)^2 - 16 = 9$
移项得:$(2x+1)^2 = 25$
开平方得:$2x+1 = ±5$
由于边长为正数,舍去$2x+1=-5$(边长不能为负),取$2x+1=5$
解方程$2x+1=5$,得$2x=4$,即$x=2$。
【答案】2
【知识点】正方形面积计算,一元二次方程应用,实际问题解的取舍
【点评】本题通过正方形面积关系建立一元二次方程,解题关键是明确各部分面积的关系,需注意根据实际意义舍去不符合题意的解,属于基础应用题,难度适中。
【难度系数】0.6